1、1土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术研究摘要：本文就大体积混凝土裂缝问题及产生原因、土木工程大体积混凝土施工中存在的主要问题、大体积混凝土施工技术以及工程施工技术实践四方面进行了简要分析。 关键词：土木工程建筑；大体积混凝土结构；施工技术 中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号： 引言 改革开放以来，随着我国经济的飞速发展，建筑行业的发展也取得了十分显著的成就。随着近年来我国高层建筑的不断增多，大体积混凝土在建筑结构中应用越来越广，因此加强大体积混凝土结构的施工技术研究具有十分重要的意义 1、大体积混凝土裂缝问题产生原因 1.1 水泥用量大、水热运动显著、收缩变形大、易出现裂
2、缝 水泥总用量的大小于混凝土体积的大小成正比，为此大体积的混凝土需要相对较多的水泥，但是水泥和水作用生成的热量不容易挥发，温度升高的也较快，造成的体积变化大。混凝土在浇筑后，由此产生的内外温度不均且外部温度低于混凝土内部温度，使得混凝土内外出现温差，造成构件表面出现较大的拉应力，甚至开裂。我们把因温度而引起的大体积裂缝称之为“早期裂缝”或者“初始裂缝” 。 21.2 受约束、引发拉应力、出现裂缝 大体积混凝土变化受内约束和外约束相互作用产生内应力。内约束是指结构物的内部水泥水化产生的热量不易流失，但混凝土表面的热量散发的较快，根据热胀冷缩原理，表层体积收缩，内部则体积膨胀，如果是阴雨天气变化更
3、加显著，受内外温度差异，产生拉应力。外约束是指其他外界因素对结构物的约束，如在水泥水化的后期，水泥散发的热量远远大于放出的热量，同时构件的温度降低，收缩体积，受边界条件影响，出现拉应力。 1.3 抗拉性低，易裂缝 混凝土抗拉能力较低、抗压能力较高属于脆性材料。混凝土的抗拉性仅为抗压性的 1/10 不到，并且混凝土的极限拉伸也很小，一般情况下低于 110-4。混凝土因温度而产生的变形受边界的约束产生的拉应力极易超过抗拉强度，因而产生裂缝。在进行大体积混凝土结构设计时，要求结构不出现拉应变或着出现非常小的拉应变，然而在具体的施工中，大体积混凝土结构会产生很大的拉应力，同样要把这种因温度的变化而引发
4、的拉应力控制在可接受的范围是十分不容易的。 2、土木工程大体积混凝土施工中存在的主要问题 2.1 结构材料不达标 根据相关建筑工程行业规定和标准分析，在目前多数建筑工程项目中，大体积混凝土原材料还不能够达到相关的质量要求。为了提高工程建筑的质量，在工程项目施工中，混凝土材料必须要能够达到设计标准，同时在施工的过程中要确保砂石骨料的选择具有一定的含水量，并且要3定期进行含水量的监测，从而保证混凝土强度能够满足目前的施工要求。2.2 技术规范不标准 大体积混凝土在实验室进行配比的过程中虽然技术规范都达到了规定标准程度，但是由于在施工的过程中与实验室存在着一定的差异，因而按照实验室规定进行配合与分析
5、，使得其在施工的过程中能够达到混凝土施工强度要求模式。 3、大体积混凝土施工技术 3.1 大体积混凝土结构的裂缝控制 大体积混凝土结构的裂缝控制是指杜绝有害裂缝，减少或避免不影响使用的混凝土表面裂缝。裂缝控制原理是：降低混凝土外部约束与非线性降温和收缩所产生的拉应力，提高混凝土相应龄期的抗拉强度和极限拉伸，确保混凝土抗裂的安全度要求。混凝土表面湿度以防止表面干缩裂缝。 混凝土养护的核心是防止混凝土早期表面失水，同时养护可以补充混凝土早期水化需要的水分，有助于水泥水化的进行。现代高性能混凝土基本没有泌水，如果风大或温度高，水分蒸发量大，混凝土表面很快就会出现裂缝。 3.2 混凝土结构原料的控制
6、3.2.1 材料的选择，应优先采用低水化热的水泥配制大体积混凝土，如矿渣硅酸盐水泥。在施工中避免使用含泥量高的集料，因使用含泥量高的集料会导致集料表面与水泥石的机械粘结力降低，而且会增加混凝4土拌合物的用水量，不仅增加了混凝土的收缩，同时降低了混凝土的抗拉强度，导致收缩裂缝发生。 3.2.2 选用中低水化热水泥，可使水泥在拌和 过程中水化热释放较小，用以减少混凝土升温，如选用矿渣硅酸盐水泥，火山灰质硅酸盐水泥、普硅非早强型水泥。充分利用混凝土后期强度，减少每立方米混凝土中水泥用量。 3.3 控制混凝土温度的上升技术 施工单位可以从材料的选择方面入手，控制混凝土温度上升引起裂缝的现象出现，如选择
7、矿渣硅酸盐水泥等那些水化热较低的水泥品种。在骨料的选择方面，可以采用连续级配粗骨料配置的混凝土，通过选用体积相对较大的碎石块，以减少混凝土体积收缩程度。控制混凝土的入模温度，以减低水泥、骨料以及水等材料的温度，甚至在需求下，可参入冰块搅拌，从而实现对混凝土浇筑混合物温度的控制。 3.4 延缓混凝土表面散热 为了减少升温阶段，内外温差较大情况的出现，常采用保湿（水）养护的方式。在表面进行适当湿（温）度的调节，可以降低外表面温度的快速挥发，从而缩小混凝土的内外温差，防止裂缝现象的出现。常用的办法由薄膜包裹和高含水谷草覆盖，不论哪种方法，都需要定期检测温度，采取恒温措施。养护龄期不宜少于 28 天，
8、如遇低温时期，混凝土后期强度增长较缓慢，应合理延长保养护时间。 3.5 改善混凝土的强度，降低混凝土收缩程度 改善混凝土强度，减低混凝土收缩程度可以从改善配合比和施工两5个角度加以解决。在混凝土调配比例方面，在保持泵送所需要的流动性的前提下，合理减低水泥用量。泵送混凝土宜掺适量粉煤灰, 坍落度在满足泵送的条件下尽量选小值, 以减少收缩变形。在施工方面，采用全断面分层、自然分层或阶梯分层等连续浇灌的方法，在混凝土终凝后及时快速的对表层进行碎石覆盖处理，进行人工二次抹压收面，从而减少收缩裂缝的出现。 4、工程施工技术实践 4.1 工程概况 一个建筑基础板厚度为一米四，长度为四十八米，宽度为三十七米
9、，中间设有一米宽的后浇带及若干变形缝，混凝土采用的等级为 C40，抗渗级别为 P6，混凝土浇筑体积为 2490 立方米，主要采用泵送的方式进行浇筑。在水泥材料种类的选取上选择低热化的矿渣硅酸盐水泥，泵送混凝土砂率为 40%，水胶比为 0.36。坍落度控制在 16 厘米到 20 厘米之间。砂采用中砂，重量比为 1.88；石子采用 10 到 25 毫米直径的石子，重量比为 2.96；掺合料采用粉煤灰，重量比为 0.16；泵送剂采用 SDB-20，重量比为 0.02；膨胀剂采用 AEA，重量比为 0.11；水的比重为 0.47。 4.2 施工方法 针对本工程的特点，在施工方法上采用现搅现送，不间断连
10、续作业方式。浇筑前对整体基础布设循环水管，浇筑期间管内水循环流动降温。泵管置于基础板的中央上方位置，采用由左到右的浇筑顺序，每次浇筑的宽度控制在 5 米以内，一边浇筑一边后退。浇筑过程中，利用混凝土浆形成的坡度进行分层处理，采用分层浇筑，浇筑管前后快速拖动，每6层浇筑厚度不超过 10cm，一次浇筑到结构顶部。 4.3 混凝土养护 混凝土进行浇筑以后，在尽量短的时间内，最迟不应当超过一小时，在混凝土的表面进行薄膜覆盖，在薄膜上再进行棉粘纸覆盖，采取这种措施，不仅可以起到保温作用，还可以在很大程度上保持混凝土的湿度。为了有针对性的防止混凝土的裂缝，应当视混凝土表面温度和中心温度的实时测试温度的不同，确定添加薄膜和棉粘纸的层数变化。一般来讲，应尽量保持内外温差控制在 20 度以内，采用直径 20 毫米的测温管进行定时温度测试。 结束语 综上所述，在土木工程施工中，大体积混凝土施工比较常见，而大体积混凝土施工一项比较严谨的施工项目，要想保证大体积混凝土的施工质量，必须加强对大体积混凝土施工技术的研究和探索。 参考文献 1谢建军.混凝土裂缝与温度实验研究J.中国科技信息，2006， （11） 。 2杨 勇.大体积混凝土的施工J.山西建筑，2008，34（14）：147148。
