大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工探討

徐壘 孫大山

摘要：大體積混凝土是現(xiàn)階段建筑工程施工過程中較為常見的一種混凝土施工類型，現(xiàn)階段已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到工業(yè)與民用建筑混凝土結(jié)構(gòu)工程中大體積混凝土工程的施工。但是，在實際應(yīng)用過程中依然存在較多的施工技術(shù)問題?；诖?，論文對大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)及其相關(guān)特點進(jìn)行了探析。

關(guān)鍵詞：大體積;混凝土;結(jié)構(gòu)施工;探討

一、大體積混凝土的概述

混凝土結(jié)構(gòu)物實體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預(yù)計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土，稱之為大體積混凝土。

大體積混凝土施工經(jīng)常涉及到現(xiàn)代建筑，如高層建筑基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)、水利大壩等。其主要特點是體積大，一般固體的最小尺寸大于等于1m，表面系數(shù)相對較小，水泥水化熱釋放相對集中，內(nèi)部溫升相對較快。當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差較大時，混凝土?xí)a(chǎn)生溫度裂縫，影響結(jié)構(gòu)的安全和正常使用。因此，必須從根本上進(jìn)行分析，以確保施工質(zhì)量。它的施工特點主要體現(xiàn)在：結(jié)構(gòu)的體積較大，澆注后混凝土產(chǎn)生的水化熱量大，并集聚在內(nèi)部不易散發(fā)，從而形成內(nèi)外較大的溫差，引起較大的溫差應(yīng)力;整體性要求較高，往往不允許留設(shè)施工縫。大體積混凝土的施工尤其在高層和超高層建筑中較為廣泛，其基礎(chǔ)工程大多數(shù)都屬于大體積混凝土工程。如高層建筑的箱形基礎(chǔ)、筏板基礎(chǔ)、樁基厚大的承臺等，都屬于體積較大的混凝土工程。

二、大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工存在的問題及其產(chǎn)生原因

（一）水泥水化熱導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生

一般來說，水泥在整個水化過程中會產(chǎn)生一定的熱量。然而，由于其較厚的結(jié)構(gòu)截面和相對較小的表面系數(shù)，與普通混凝土結(jié)構(gòu)相比，水泥水化產(chǎn)生的熱量很難真正擴(kuò)散出去，從而導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度與外界溫度之間的溫差，進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的發(fā)生。此外，溫差越大，裂紋程度越大。這也是導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工裂縫的最重要原因之一。

（二）混凝土收縮問題的影響

隨著混凝土建筑初期產(chǎn)生的水熱化逐漸消失，在施工的中后期，混凝土?xí)饾u蒸發(fā)，致使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的自由水。混凝土在不受外力因素的影響下，隨著硬結(jié)而自然的產(chǎn)生收縮和形變，混凝土結(jié)構(gòu)在收縮過程中，會由于受到內(nèi)部鋼筋的限制而產(chǎn)生較強的拉應(yīng)力，在這種拉應(yīng)力在超出混凝土的承受范圍時，就會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。另外，大體積混凝土在土木建筑施工過程中，通常都為厚重的整體澆筑結(jié)構(gòu)，而且大體積混凝土材料中也摻雜了很多添加劑和礦渣，進(jìn)致使地基對其產(chǎn)生了一定的約束力，這種內(nèi)外部約束力的產(chǎn)生，這些因素都會造成大體積混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生相應(yīng)的裂縫。

三、大體積混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)要點

（一）大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)要點

首先，要做好材料的選擇和配比，大體積混凝土結(jié)構(gòu)水泥用量很大，在施工過程中必須降低水化熱的影響，同時保證混凝土強度滿足施工要求，選擇水泥時，需要進(jìn)行相關(guān)試驗，明確水化熱效應(yīng)和強度值，在此基礎(chǔ)上選擇合適的水泥。硅酸鹽水泥在使用過程中會發(fā)生較大的水化熱反應(yīng)，但其早期強度較高。礦渣水泥的水化熱反應(yīng)相對較低，但具有很大的自收縮和透水性，工程建成后會產(chǎn)生一定的硬度收縮?；鹕交疑坝兄浅８叩木C合性能，但是其成本也相對較高，在水泥選擇過程中，需要綜合混凝土成本和強度要求分析考慮，可以選擇粉煤灰水泥，不僅有著足夠的硬度，同時還能夠通過添加膨脹劑方式實現(xiàn)對水灰比的準(zhǔn)確控制，降低水化熱反應(yīng)。在輔料選擇方面，碎石和細(xì)砂能夠更好的滿足大體積混凝土施工要求。另外，做好添加劑的選擇，結(jié)合具體的功能需要，合理選擇添加劑，與設(shè)計強度要求和試驗結(jié)果相結(jié)合分析考慮，明確材料配比。

（二）大體積混凝土結(jié)構(gòu)的振搗

只有確保混凝土結(jié)構(gòu)的科學(xué)配比攪拌，才可以保證混凝土質(zhì)量合格，之后再順利地完成澆筑作業(yè)，還需配合科學(xué)的振搗。通常情況下振搗可以分為機(jī)械振搗與人工振搗，相比之下機(jī)械振搗的應(yīng)用范圍更加廣泛，人工振搗主要涉及邊角部位或者機(jī)械振搗難以施展的地方。在振搗過程中，需要控制振搗頻率、速度與振搗時間，能夠使混凝土拌合料顆粒之間達(dá)到一種平衡狀態(tài)，使拌合料顆粒充足達(dá)到密實，過程中所產(chǎn)生的液化在自重作用下經(jīng)過擠壓上升到表面，直至無氣泡出現(xiàn)才能停止振搗，從而滿足混凝土振搗要求。另外，振搗過程中需要注意：振搗過程必須保持均勻，在上下抽動振搗棒的過程中保持50～100mm的距離;還要確保振搗時間的間隔;對混凝土振搗的時候還要確定初凝的情況。

（三）大體積混凝土養(yǎng)護(hù)時的溫度控制

混凝土中心溫度與表面溫度之差，混凝土表面溫度與室外最低溫度之差應(yīng)小于20℃;當(dāng)結(jié)構(gòu)混凝土具有足夠的抗裂性時，不得超過25～30℃。通常我們用覆蓋一層塑料薄膜的方法，在上面鋪一層隔熱草簾。塑料薄膜下預(yù)設(shè)有供水軟管。供水軟管沿管道長度每100毫米配有5毫米的水孔。水根據(jù)底板表面的濕潤情況注入管道。由專人負(fù)責(zé)覆蓋澆水養(yǎng)護(hù)，保證7天的養(yǎng)護(hù)期，達(dá)到保溫保濕的目的，保證混凝土表面溫度不至過快散失而產(chǎn)生表面裂縫，同時可避免拉應(yīng)力所產(chǎn)生的貫穿性裂縫;采用內(nèi)部降溫法來降低混凝土內(nèi)外溫差。內(nèi)部降溫法是在混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管，通入冷卻水，降低混凝土內(nèi)部最高溫度，冷卻在混凝土剛澆筑完時就開始進(jìn)行?；蛘卟捎昧糁蒙峥追椒?，均可以有效地控制因混凝土內(nèi)外溫差而引起的混凝土開裂;保溫法是在結(jié)構(gòu)外露的混凝土表面以及模板外側(cè)覆蓋保溫材料，在緩慢的散熱過程中，使混凝土獲得必要的強度，以控制混凝土的內(nèi)外溫差小于20℃。

四、結(jié)語

大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)是工程中的一項較為復(fù)雜且極為重要的一項技術(shù)，影響著整個工程的質(zhì)量。因此，在具體的施工中，施工人員需要仔細(xì)分析大體積混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題及其原因，并結(jié)合實際施工情況，不斷提高施工材料的選擇與配比、攪拌、澆筑以及溫度應(yīng)力控制等技術(shù)，同時，還需不斷優(yōu)化土木工程的設(shè)計，加強對大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工工程的監(jiān)管力度，進(jìn)而不斷提高施工技術(shù)水平和建筑質(zhì)量。

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