土木建筑施工中大体积混凝土结构施工技术探析
2017-07-07付永伟
付永伟
摘 要：大体积混凝土结构在土木工程施工中的应用正不断提高，而建筑物的高度和强度也在不断提高要求，因此需要更為先进和严谨的施工技术保障施工质量。采取各种措施控制裂缝是大体积混凝土结构施工技术的关键问题。
关键词：土木建筑施工；大体积混凝土结构施工；温度应力；自缩
大体积混凝土结构厚实，用量较大，浇筑时需要一次性完成，避免施工缝隙的产生。受水化热以及温度等因素的影响，容易发生裂缝问题，从而影响到土木工程的施工质量，因此在施工过程中，需要采取先进的技术和工艺保证大体积混凝土的施工质量，提高建筑质量和安全。
1 土木工程大体积混凝土结构裂缝出现的主要原因
1、温度应力
混凝土的温度应力作用是裂缝问题的首要原因。影响温度应力的主要有两方面原因，一方面是水泥的水化热问题，水泥在水化热过程中会释放热量，大体积混凝土普遍结构断面厚而表面系数小，因此不利于热量扩散，导致热量在混凝土结构内部大量聚焦，从而使混凝土内部温度不断提高，与表面温度差异不断扩大，产生了较大的温度应力，而引发裂缝问题。另一方面是混凝土的浇筑温度，大体积混凝土施工过程较长，且工序较为复杂，其浇筑温度会因为外界环境温度的变化而发生改变，气温的骤降会使混凝土内外温差加大，温度应力不断增加，裂缝发生的风险也就越高。
2、混凝土的自缩性
大体积混凝土中含有数量较大的水泥，这些水泥会使混凝土内部20%左右的水分石化，而其余的水分则会被蒸发。如果被蒸发的水分数量超过了正常蒸发的水分量，就会产生一定的自缩值，从而引发混凝土的收缩问题。混凝土的自缩值对于混凝土的自缩性有着直接的决定作用。影响大体积混凝土结构自缩值的原因有高效减水剂的使用，这些减水剂提高了混凝土的流动性能，并且降低了其自缩值。此外，矿物质的矿渣等掺和物，也会对混凝土的后期自缩值产生较大的作用，而较细的混凝土材料则会影响到混凝土的早期自缩值。此外，水灰比、骨料种类及大小等都会影响到混凝土的自缩值。
3、约束力过大
大体积混凝土结构多为整体形式，因此约束力较大，外部约束力和由温度应力引发的内部约束力都会引发混凝土的裂缝问题。
2 土木建筑施工中大体积混凝土结构施工技术分析
温度应力及自缩性等因素，是大体积混凝土结构出现裂缝的关键原因，因此，在施工过程中需要采用相应的技术减少这些不良影响。
1、控制温度应力
温度应力是大体积混凝土裂缝问题的首要原因，通过提高施工技术控制温度应力是提高施工质量的重要方法。
1）控制好浇筑温度
大体积混凝土的温度控制是一个较为系统的工程，而浇筑温度的控制是关键，这一工序的施工影响到混凝土结构的表面温度以及内部温度，同时，因为外部气温变化对浇筑温度的影响，又会使浇筑温度出现变化，浇筑温度一旦出现上升问题，就会进一步影响到混凝土的温度应力。因此，大体积混凝土的浇筑要尽力避免在夏季施工，气温较高的正午也尽量不要浇筑。施工时，根据外部气温的变化采取适当的降温措施也可以有效控制浇筑温度，如降低材料的温度或者采取一定的冷却技术，从而降低浇筑温度。
2）减少水泥使用量
水泥的水化热是混凝土温度应力的重要原因，适当减少水泥使用量，就能够减少水化热的热源，有效降低水化热现象，水化热所带来的不利影响也会得到降低。减少水泥使用量的同时，为了不减少混凝土强度，就需要使用其他材料保证混凝土强度符合施工标准，如减水剂及混合材料的增加，搅拌技术的提高等，都能够在增加混凝土内部热量挥发的同时，提高混凝土搅拌效果，从而保证了混凝土的质量。随着水泥生产技术的提高，一些低热水泥不断出现，大坝水泥以及粉煤灰硅酸盐沙发等都有较好的降低水化热功能。
3）强制降温
强制降温是通过强制措施对已浇筑完成的混凝土结构进行降温的方法。预埋冷却水管，通过水管中的冷却水温度控制混凝土内部温度是较为常见的技术。
2、减少约束力
减少约束力需要从减少外部约束力和内部约束力两方面进行。
1）减少外部约束力
外部约束力的控制主要措施是控制好地基对于混凝土结构的约束力。主要技术是通过滑动层的设置来控制。滑动层就是把地基和大体积混凝土的接触层用沥青油毡层或者砂垫层设置一层滑动层，从而减少了地基对于大体积混凝土的约束力，能够使混凝土地块的变形更为自由，也能够减少裂缝问题的出现。
2）减少内部约束力
大体积混凝土结构的内部约束力主要来源于温度应力作用，因此需要通过控制温度应力的方式减少内部约束力。通过保温技术能够在一定程度上减少温度应力，如蓄水法、覆盖法以及暖棚法等，都能够在一定程度上保证混凝土的内部温度，从而降低混凝土内外温差，减少温度应力。
3、提升抗裂性能
1）加入添加剂
自缩性是混凝土裂缝产生的重要原因，添加剂的掺加对于混凝土自缩值的控制有良好的效果。通过适当的技术对混凝土进行补偿收缩，就能够使混凝土自缩性更符合施工要求。在掺加添加剂时，要根据外加剂的应用技术严格按照相关标准进行补偿，通过严谨的实验获取限制膨胀率，从而保障技术的精确性，提高抗裂性能。
2）优化材料配比
混凝土材料配比在施工之前就要通过科学的试验进行验证，确定科学合理的材料配比。要确保材料配比能够满足施工强度的要求。搅拌时要根据现场材料条件结合试验配比做好材料的配比调整，搅拌过程要确保材料融合的充分度，避免材料发生离析问题。
3）添加配筋
混凝土结构中配筋的合理添加对抗裂性能的提高有良好的效果。选择直径较小的配筋，在绑扎时要采取较小的间距分布配筋位置，就能够产生显著的抗裂效果。配筋的分布间距在10cm以下时，就能够使混凝土不会出现高于0.005cm的裂缝宽度。土木工程的大体积混凝土结构中间只有较少的配筋，因此，适当添加一定数量的温度筋，能够有效的控制好混凝土结构的薄弱部分。
4）添加增强材料
能够有效提升混凝土抗拉强度的材料即增强材料，主要包括金属纤维、无机纤维和有机纤维等。添加增强材料，即能够提升混凝土结构的抗裂性能，还能够提高抗拉强度。
5）其他方式
混凝土水灰比、骨料配比以及骨料的选择都会影响到混凝土的抗裂性能。骨料作为混凝土材料的重要组成部分，其光滑度及粒径大小等都会影响到混凝土强度。
3 结语
土木建筑行业的发展使大体积混凝土结构有了更为广泛的用途，但也对施工质量提出了更高的标准。为了保障施工质量，必须从混凝土结构特点出发，不断提高施工技术，避免裂缝的出现，提高土木建筑工程质量。
参考文献
[1]蒋万东. 土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术分析[J]. 建材与装饰， 2016（26）.
[2]姚丹东. 土木工程中大体积混凝土结构施工技术分析[J]. 城市建筑， 2013（10）：79-79.
[3]杨成余. 试论土木建筑工程中大体积混凝土结构的施工技术[J]. 门窗， 2016（7）：102-103.
[4]杨辉. 土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术的研究[J]. 江西建材， 2016（24）.
[5]刘波. 土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术分析[J]. 科技创新与应用， 2016（33）：274-274.
[6]袁阳平. 试论土木建筑工程中大体积混凝土结构的施工技术[J]. 建材与装饰旬刊， 2013（9）：109-110.
[7]程宏宇. 土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术分析[J]. 科技与企业， 2012（13）：204-204.
付永伟
摘 要：大体积混凝土结构在土木工程施工中的应用正不断提高，而建筑物的高度和强度也在不断提高要求，因此需要更为先进和严谨的施工技术保障施工质量。采取各种措施控制裂缝是大体积混凝土结构施工技术的关键问题。
关键词：土木建筑施工；大体积混凝土结构施工；温度应力；自缩
大体积混凝土结构厚实，用量较大，浇筑时需要一次性完成，避免施工缝隙的产生。受水化热以及温度等因素的影响，容易发生裂缝问题，从而影响到土木工程的施工质量，因此在施工过程中，需要采取先进的技术和工艺保证大体积混凝土的施工质量，提高建筑质量和安全。
1 土木工程大体积混凝土结构裂缝出现的主要原因
1、温度应力
混凝土的温度应力作用是裂缝问题的首要原因。影响温度应力的主要有两方面原因，一方面是水泥的水化热问题，水泥在水化热过程中会释放热量，大体积混凝土普遍结构断面厚而表面系数小，因此不利于热量扩散，导致热量在混凝土结构内部大量聚焦，从而使混凝土内部温度不断提高，与表面温度差异不断扩大，产生了较大的温度应力，而引发裂缝问题。另一方面是混凝土的浇筑温度，大体积混凝土施工过程较长，且工序较为复杂，其浇筑温度会因为外界环境温度的变化而发生改变，气温的骤降会使混凝土内外温差加大，温度应力不断增加，裂缝发生的风险也就越高。
2、混凝土的自缩性
大体积混凝土中含有数量较大的水泥，这些水泥会使混凝土内部20%左右的水分石化，而其余的水分则会被蒸发。如果被蒸发的水分数量超过了正常蒸发的水分量，就会产生一定的自缩值，从而引发混凝土的收缩问题。混凝土的自缩值对于混凝土的自缩性有着直接的决定作用。影响大体积混凝土结构自缩值的原因有高效减水剂的使用，这些减水剂提高了混凝土的流动性能，并且降低了其自缩值。此外，矿物质的矿渣等掺和物，也会对混凝土的后期自缩值产生较大的作用，而较细的混凝土材料则会影响到混凝土的早期自缩值。此外，水灰比、骨料种类及大小等都会影响到混凝土的自缩值。
3、约束力过大
大体积混凝土结构多为整体形式，因此约束力較大，外部约束力和由温度应力引发的内部约束力都会引发混凝土的裂缝问题。
2 土木建筑施工中大体积混凝土结构施工技术分析
温度应力及自缩性等因素，是大体积混凝土结构出现裂缝的关键原因，因此，在施工过程中需要采用相应的技术减少这些不良影响。
1、控制温度应力
温度应力是大体积混凝土裂缝问题的首要原因，通过提高施工技术控制温度应力是提高施工质量的重要方法。
1）控制好浇筑温度
大体积混凝土的温度控制是一个较为系统的工程，而浇筑温度的控制是关键，这一工序的施工影响到混凝土结构的表面温度以及内部温度，同时，因为外部气温变化对浇筑温度的影响，又会使浇筑温度出现变化，浇筑温度一旦出现上升问题，就会进一步影响到混凝土的温度应力。因此，大体积混凝土的浇筑要尽力避免在夏季施工，气温较高的正午也尽量不要浇筑。施工时，根据外部气温的变化采取适当的降温措施也可以有效控制浇筑温度，如降低材料的温度或者采取一定的冷却技术，从而降低浇筑温度。
2）减少水泥使用量
水泥的水化热是混凝土温度应力的重要原因，适当减少水泥使用量，就能够减少水化热的热源，有效降低水化热现象，水化热所带来的不利影响也会得到降低。减少水泥使用量的同时，为了不减少混凝土强度，就需要使用其他材料保证混凝土强度符合施工标准，如减水剂及混合材料的增加，搅拌技术的提高等，都能够在增加混凝土内部热量挥发的同时，提高混凝土搅拌效果，从而保证了混凝土的质量。随着水泥生产技术的提高，一些低热水泥不断出现，大坝水泥以及粉煤灰硅酸盐沙发等都有较好的降低水化热功能。
3）强制降温
强制降温是通过强制措施对已浇筑完成的混凝土结构进行降温的方法。预埋冷却水管，通过水管中的冷却水温度控制混凝土内部温度是较为常见的技术。
2、减少约束力
减少约束力需要从减少外部约束力和内部约束力两方面进行。
1）减少外部约束力
外部约束力的控制主要措施是控制好地基对于混凝土结构的约束力。主要技术是通过滑动层的设置来控制。滑动层就是把地基和大体积混凝土的接触层用沥青油毡层或者砂垫层设置一层滑动层，从而减少了地基对于大体积混凝土的约束力，能够使混凝土地块的变形更为自由，也能够减少裂缝问题的出现。
2）减少内部约束力
大体积混凝土结构的内部约束力主要来源于温度应力作用，因此需要通过控制温度应力的方式减少内部约束力。通过保温技术能够在一定程度上减少温度应力，如蓄水法、覆盖法以及暖棚法等，都能够在一定程度上保证混凝土的内部温度，从而降低混凝土内外温差，减少温度应力。
3、提升抗裂性能
1）加入添加剂
自缩性是混凝土裂缝产生的重要原因，添加剂的掺加对于混凝土自缩值的控制有良好的效果。通过适当的技术对混凝土进行补偿收缩，就能够使混凝土自缩性更符合施工要求。在掺加添加剂时，要根据外加剂的应用技术严格按照相关标准进行补偿，通过严谨的实验获取限制膨胀率，从而保障技术的精确性，提高抗裂性能。
2）优化材料配比
混凝土材料配比在施工之前就要通过科学的试验进行验证，确定科学合理的材料配比。要确保材料配比能够满足施工强度的要求。搅拌时要根据现场材料条件结合试验配比做好材料的配比调整，搅拌过程要确保材料融合的充分度，避免材料发生离析问题。
3）添加配筋
混凝土结构中配筋的合理添加对抗裂性能的提高有良好的效果。选择直径较小的配筋，在绑扎时要采取较小的间距分布配筋位置，就能够产生显著的抗裂效果。配筋的分布间距在10cm以下时，就能够使混凝土不会出现高于0.005cm的裂缝宽度。土木工程的大体积混凝土结构中间只有较少的配筋，因此，适当添加一定数量的温度筋，能够有效的控制好混凝土结构的薄弱部分。
4）添加增强材料
能够有效提升混凝土抗拉强度的材料即增强材料，主要包括金属纤维、无机纤维和有机纤维等。添加增强材料，即能够提升混凝土结构的抗裂性能，还能够提高抗拉强度。
5）其他方式
混凝土水灰比、骨料配比以及骨料的选择都会影响到混凝土的抗裂性能。骨料作为混凝土材料的重要组成部分，其光滑度及粒径大小等都会影响到混凝土强度。
3 结语
土木建筑行业的发展使大体积混凝土结构有了更为广泛的用途，但也对施工质量提出了更高的标准。为了保障施工质量，必须从混凝土结构特点出发，不断提高施工技术，避免裂缝的出现，提高土木建筑工程质量。
参考文献
[1]蒋万东. 土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术分析[J]. 建材与装饰， 2016（26）.
[2]姚丹东. 土木工程中大体积混凝土结构施工技术分析[J]. 城市建筑， 2013（10）：79-79.
[3]杨成余. 试论土木建筑工程中大体积混凝土结构的施工技术[J]. 门窗， 2016（7）：102-103.
[4]杨辉. 土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术的研究[J]. 江西建材， 2016（24）.
[5]刘波. 土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术分析[J]. 科技创新与应用， 2016（33）：274-274.
[6]袁阳平. 试论土木建筑工程中大体积混凝土结构的施工技术[J]. 建材与装饰旬刊， 2013（9）：109-110.
[7]程宏宇. 土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术分析[J]. 科技与企业， 2012（13）：204-204.
