淺析土木工程建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)

王意義

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)已成為一項(xiàng)非常重要的施工技術(shù)。由于大體積混凝土施工技術(shù)復(fù)雜、易產(chǎn)生裂縫，影響施工質(zhì)量的因素很多，施工技術(shù)質(zhì)量的好壞直接影響到整個(gè)土木工程施工質(zhì)量。因此，大體積混凝土的施工質(zhì)量已成為土木工程整體施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵內(nèi)容。在施工過(guò)程中，大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在施工過(guò)程中得到了廣泛的應(yīng)用，因此大體積混凝土施工技術(shù)在當(dāng)前的發(fā)展中占有非常重要的地位。本文對(duì)土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)進(jìn)行了探討，以期為相關(guān)施工人員提供參考。

關(guān)鍵詞：土木工程；大體積混凝土；施工技術(shù)

隨著建筑體積和厚度的增加，建筑地基需要承受越來(lái)越多的荷載。因此，大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在土木工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用。

1大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工特點(diǎn)

大體積混凝土主要具有以下兩個(gè)特點(diǎn)：一是整體要求高。在大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中，常采用連續(xù)澆筑法，不預(yù)留施工縫；第二是結(jié)構(gòu)體積較大?；炷翝仓髸?huì)產(chǎn)生大量水化熱，這些熱聚集在內(nèi)部，難以排出，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大，產(chǎn)生熱應(yīng)力，進(jìn)而產(chǎn)生熱?；炷两Y(jié)構(gòu)的體積就會(huì)出現(xiàn)膨脹。

2土木建筑工程中大體混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因

2.1內(nèi)外溫差影響

由于大體積混凝土澆筑后，水泥水化會(huì)在其內(nèi)部產(chǎn)生大量的熱量，熱量不容易消散，混凝土內(nèi)部溫度上升，而其外露面熱量很容易釋放，將不可避免地導(dǎo)致混凝土內(nèi)部和表面之間的溫差太大，會(huì)產(chǎn)生溫度應(yīng)力和溫度變形。它在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓縮應(yīng)力，并在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力?；炷猎胶?，水泥消耗量越大，內(nèi)部溫度越高。溫差越大，溫度應(yīng)力越大。如果溫差引起的表面張力應(yīng)力超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度，表面就會(huì)出現(xiàn)裂紋。

2.2水泥水化熱產(chǎn)生的因素

水泥水化過(guò)程會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，大體積混凝土結(jié)構(gòu)厚是導(dǎo)致裂縫的主要原因，表面系數(shù)較低，混凝土內(nèi)部散熱不夠，造成混凝土內(nèi)部溫度比較大，進(jìn)而導(dǎo)致外界溫差比較大

2.3混凝土的自縮原因

大體積混凝土是靠20%的水分硬化的，其余部分都被外界蒸發(fā)掉了。當(dāng)蒸發(fā)的水分超過(guò)本質(zhì)上應(yīng)該蒸發(fā)的水量時(shí)，會(huì)導(dǎo)致混凝土收縮。此外，大量的添加劑和礦渣混合在混凝土材料中，這也是影響混凝土性能的一個(gè)重要因素。此外，水灰比、骨料含量和類(lèi)型對(duì)混凝土自收縮值也有較大影響。因此，在土木工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程的設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮混凝土的開(kāi)裂和自收縮，來(lái)保證施工的有效性和科學(xué)性，保證土建工程的施工質(zhì)量。

2.4強(qiáng)大的約束力

在土木建筑中，大體積混凝土?xí)婕暗綕仓ㄖ慕Y(jié)構(gòu)，會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的約束力，分為外部約束力和內(nèi)部約束力。外部環(huán)境的約束力是混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因。

3土木工程建筑中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1水泥的選擇與控制

在大體積混凝土施工過(guò)程中，水泥的選擇是非常重要的。不同品牌、不同類(lèi)型的水泥內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，混凝土結(jié)構(gòu)的性能也不盡相同。大體積混凝土在澆筑初期開(kāi)裂的主要原因是內(nèi)部溫度的升高和混凝土的收縮。通過(guò)控制大體積混凝土的選材配合比，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中加入外加劑，可以盡可能減少水泥和水的用量，減少水化熱引起的收縮變形。普通硅酸鹽水泥具有較高的強(qiáng)度，但水化熱反應(yīng)較高；礦渣水泥具有比普通水泥熱量低的特點(diǎn)，但其干燥收縮和滲水嚴(yán)重，后期會(huì)產(chǎn)生硬度收縮；火山灰水泥后期收縮程度較大，經(jīng)濟(jì)成本較高。通過(guò)平衡的選擇，一般來(lái)說(shuō)，粉煤灰水泥可以減少裂縫出現(xiàn)的頻率，同時(shí)添加LN-800N和膨脹劑HEA，在某種程度上，減少了水灰比和水灰量，有效地控制了水化熱現(xiàn)象，同時(shí)使大體積混凝土收縮，能有效地預(yù)防和控制裂縫，提高工程質(zhì)量。

3.2控制溫度應(yīng)力的技術(shù)

在大體積混凝土施工中，應(yīng)采取以下措施控制混凝土的應(yīng)力：第一，減少水泥用量。本文分析了水泥加熱的重要影響，因此在施工中應(yīng)減少水泥的使用，從而減少可熱化的熱量，降低水泥加熱的不利影響。在混凝土結(jié)構(gòu)中加入少量水泥，再加入其他材料，如減水劑和混合材料。這保證了混凝土具有標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度，通過(guò)新的攪拌技術(shù)可以獲得良好的內(nèi)熱效果。目前市場(chǎng)上有一種新型水泥，使用這種水泥可以大大降低水熱化引起的溫度變化。二是控制澆筑溫度。由于混凝土受溫度的影響，混凝土澆筑溫度與氣溫成正比。澆筑溫度越高，氣溫越高，混凝土溫度就越高，溫度應(yīng)力也越大。因此，在土木建筑中，夏季應(yīng)避免大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工，盡量減少在中午施工。如果為了保證土木建筑施工的進(jìn)度必須在仲夏施工，則采取一定的措施降低建筑材料的溫度，從而進(jìn)一步降低澆筑溫度。這三個(gè)是強(qiáng)制冷卻。施工中應(yīng)采取適當(dāng)措施有效降低溫度，通常埋入混凝土管內(nèi)，然后注入冷水以達(dá)到內(nèi)部冷卻效果。

3.3減少約束力

3.3.1減少內(nèi)部約束力

由于大體積混凝土的內(nèi)部約束來(lái)自于熱應(yīng)力，所以可以通過(guò)減小熱應(yīng)力來(lái)減少內(nèi)部約束力。在上述章節(jié)中已經(jīng)討論了將溫度應(yīng)力的影響降到最低的有效措施，除上述方法外，還有暖棚法、覆蓋法、蓄水法等方法。這些方法都是經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明的的、非常有效的方法，使混凝土的溫度可以保持在一定的范圍內(nèi)，減少與外界溫度的差異。

3.3.2減少外部約束力

如何減少地基與混凝土結(jié)構(gòu)之間的結(jié)合力是減少外部約束的關(guān)鍵。在目前的土木建筑工程市場(chǎng)中，降低地基對(duì)混凝與約束力的方法主要是設(shè)置滑動(dòng)層的方法。所謂滑動(dòng)層，是指大體積混凝土與地基之間的瀝青油氈層或砂墊層。

4大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)

在大體積混凝土施工過(guò)程中，養(yǎng)護(hù)過(guò)程也是非常重要的。通過(guò)養(yǎng)護(hù)，混凝土的溫度和濕度可以符合相關(guān)要求，可以有效控制混凝土內(nèi)外溫差，從而正常發(fā)揮混凝土的強(qiáng)度，避免產(chǎn)生裂縫。在大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，在保持濕度和溫度的基礎(chǔ)上，冷卻速率必須保持在較慢的水平。此外，在夏季施工過(guò)程中，通常采用蓄水保護(hù)或流水保護(hù)的應(yīng)用方式，冬季施工過(guò)程中，要用麻袋蓋住，并使用碘鎢燈進(jìn)行側(cè)面養(yǎng)護(hù)。

5結(jié)語(yǔ)

總之，隨著建筑業(yè)的快速發(fā)展，大體積混凝土施工技術(shù)也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)。為了保證大體積混凝土施工技術(shù)的質(zhì)量，有必要對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行全面的監(jiān)測(cè)。這可以有效的保證施工技術(shù)的質(zhì)量，也可以提高工程的質(zhì)量和效率。

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（作者單位：山東正大建筑工程有限公司）