大體積混凝土施工在土木工程中的注意問題分析

劉海濱 孟凡永

【摘 要】城市現(xiàn)代化建設(shè)中，高層建筑所占的比例越來越多。隨著建筑物高度、體積、厚度等逐漸增加，建筑基礎(chǔ)承受的荷載越來越大，所以大體積混凝土結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于土木建筑工程施工。為了保證大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工安全，本文詳細(xì)分析了土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工設(shè)計和技術(shù)要點，以保證土木工程建設(shè)的質(zhì)量安全。

【關(guān)鍵詞】土木工程；大體積混凝土結(jié)構(gòu)；施工技術(shù)

在土木工程項目施工當(dāng)中，由于其大體積混凝土的裂縫容易導(dǎo)致滲漏，并對土木工程結(jié)構(gòu)的正常使用功能、建筑設(shè)計指標(biāo)、外形的美觀以及設(shè)計使用年限等諸多方面造成一定程度的不利影響，因此，土木工程的施工技術(shù)管理人員就應(yīng)當(dāng)從根本上進(jìn)行土木工程大體積混凝土工程的施工管理工作，從而防止大體積混凝土開裂滲漏等問題的出現(xiàn)。

1.大體積混凝土自縮的影響因素

1.1所用水泥對自縮的影響

工程中所用水泥的原原料比例是不同的，因此不同水泥的自縮能力也是不同的。現(xiàn)在工程中常用的水泥中，自縮值比較大的有早強(qiáng)水泥及鹽酸鹽水，自縮值較小的是中熱、低熱水泥，礦渣水泥的自縮值后期比較大。此外，水泥的細(xì)密度對其自身的自縮值也有一定影響，相比較而言，較細(xì)的水泥早期的自縮值較大。

1.2外部添加劑對自縮的影響

水泥要應(yīng)用于工程中，必須添加許多不同功效的外部添加劑，因此，當(dāng)添加高效減水劑時，增加了流動度，但同時也稍稍的降低了自縮值。需要注意的是，所有的高效減水劑盡管不同類型或者添加劑量不同，其自縮值也不會相差很多；干縮減少劑可以降低二分之一的自縮值；膨脹劑的自縮值就需要取決于它的種類，有些氧化鈣型的膨脹劑自縮值會變??；其他類型的膨脹劑最初會碰撞，但隨后會收縮；引氣劑則對大體積的混凝土的自縮值沒有影響。

1.3礦物摻合料對白縮的影響

當(dāng)在水泥中添加每千克400平方米表面積以上的礦渣，那么其120d的自縮值在不大于70%的礦渣摻量下是越來越大的；當(dāng)加入表面加大于338平方米/千克的礦渣并且摻量小于70%時，則自縮值不會增大。當(dāng)加入煤粉灰時，摻量越大自縮值越小，3d齡期后自縮增長速度高于混凝土。當(dāng)加入高嶺土?xí)r，偏高嶺土含量為10%達(dá)到最大臨界值。

1.4其他因素對自縮的影響

除了以上三項因素外，還有一些其他的因素對混凝土自縮有著不可忽視的影響。例如溫度，在15℃到40℃之間，水泥漿的自縮值和自縮速度是于溫度的變化成正比的；水灰比也影響自縮值，其變化與水灰比的變化成反比；養(yǎng)護(hù)齡增加，自縮值也逐漸增大，早期增加的快，后期增加逐漸變慢；骨料的含量也大大影響著混凝土的自縮值，骨料含量增加，自縮值減小。除含量外，骨料的種類也對混凝土的自縮值影響很大。

2.土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工設(shè)計

2.1施工方案設(shè)計原理

盡管關(guān)于大體積混凝土出現(xiàn)裂縫問題的原因的論述較多，但是總結(jié)來看主要包括兩個方面的內(nèi)容：一是溫度應(yīng)力，二是自縮性?；谝陨蟽煞N類型的主要影響因素，施工方案設(shè)計中除了要考慮如何組織施工，還要考慮減少以上兩種因素的不良影響。在進(jìn)行土木工程設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)充分的考慮當(dāng)?shù)貧夂驐l件，還要加強(qiáng)對土木工程混凝土薄弱位置進(jìn)行修復(fù)和鞏固，避免由于溫度差的造成混凝土產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)變力，從而影響土木工程的整體機(jī)構(gòu)。與此同時，對于鋼筋的選取要進(jìn)行一定的注意，要選取保護(hù)層厚度較小的，這樣不會因為保護(hù)層厚而出現(xiàn)溫度裂縫的現(xiàn)象；除此之外，設(shè)置后澆帶和伸縮縫的方法對大體積的混凝土進(jìn)行小的分割，同時還可以設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)與形狀，以此對混凝土的散熱面積進(jìn)行擴(kuò)大，從而避免其內(nèi)部溫度的升高過快，從而減少應(yīng)力的集中情況并防止溫度裂縫的產(chǎn)生；同時在設(shè)計中還應(yīng)盡量采用二次澆注的方法來進(jìn)行混凝土的施工，并在二次澆注時加設(shè)聚丙烯纖維網(wǎng)或者鋼筋網(wǎng)來提高混凝土的抗拉能力。

2.2施工技術(shù)分析

2.2.1控制溫度應(yīng)力

（1）減少水泥用量。基于水泥水化熱現(xiàn)象的重要影響，應(yīng)當(dāng)減少水泥的使用量。減少水泥的使用量，相當(dāng)于減少可水化的熱源，水化熱現(xiàn)象的影響也會相對較低一些。當(dāng)水泥較少的情況下，還需要添加一些其他材料來保證混凝土具有符合施工標(biāo)準(zhǔn)的強(qiáng)度。比如，可以添加～ 些減水劑、混合材料，還可采用比較先進(jìn)的攪拌技術(shù)，既使混凝土內(nèi)部熱量充分散發(fā)，又能保證具有良好的攪拌效果。當(dāng)前，水泥市場上出現(xiàn)一種新型的低熱水泥。比如，選擇大壩水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥等類型的地?zé)崴?。使用該種類型的水泥，可以降低水化熱引起的混凝土溫度變化。

（2）控制澆筑溫度。由于混凝土澆筑溫度隨著氣溫的變化而變化，上升的澆注溫度會影響混凝土發(fā)生溫度應(yīng)力。因此，土木建筑工程中的大體積混凝土的澆筑工作應(yīng)當(dāng)盡量避免在炎熱的夏天進(jìn)行，盡量避免正午施工。倘若一定需要在仲夏正午施工，一定要采取有效措施降低原材料溫度，進(jìn)行有效的冷卻處理來降低澆筑溫度。

（3）強(qiáng)制降溫。必要時刻，必須采取強(qiáng)制措施來降低混凝土的溫度。比如，在混凝土內(nèi)部預(yù)埋水管，向管中排放冷水，利用冷水的溫度來降低混凝土的內(nèi)部溫度。

2.2.2提高抗裂性能

（1）摻加添加劑。為了有效控制混凝土的自縮值，必須采取適當(dāng)措施補(bǔ)償收縮混凝土，情混凝土的自縮性嚴(yán)格在適合施工的范圍之內(nèi)。因此，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)要求來進(jìn)行補(bǔ)償措施。要想得知準(zhǔn)確的限制膨脹率，必須在實驗中進(jìn)行限制膨脹率實驗。只有通過科學(xué)技術(shù)手段得到的限制膨脹率才能夠保證大體積混凝土具有良好的抗裂性。

（2）添加增強(qiáng)材料。所謂的增強(qiáng)材料就是一定程度上可以提高混凝土抗拉強(qiáng)度的材料。比如，有機(jī)纖維、無機(jī)纖維、金屬纖等材料。倘若在大體積混凝土施工中廣泛應(yīng)用這種材料，能夠顯著增強(qiáng)混凝土的抗拉強(qiáng)度，提高混凝土的抗裂性能。

（3）添加配筋。科學(xué)實驗證明，在混凝土在添加合理的配筋能夠有效提高混凝土的抗裂性。倘若使用的配筋直徑較小、分布間距較小，抗裂效果會更加顯著。比如，配筋分布間距小于10cm時，混凝土的裂縫寬度就可以控制在0.005cm以內(nèi)。由于土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的中間配筋較少，可以適當(dāng)?shù)卦谥虚g添加一些溫度筋，增強(qiáng)對薄弱部分的有效控制與管理。

（4）控制混凝土材料配比。混凝土材料的配比并不隨意的，需要依據(jù)科學(xué)的技術(shù)手段來獲得。在正式施工之前，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)在試驗進(jìn)行混凝土材料配比試驗和驗證，經(jīng)過多方比較后方可確定較為合理的配比。這樣制作出來的混凝土的強(qiáng)度才會滿足工程的設(shè)計和施工要求，保證混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。同時，在攪拌過程中嚴(yán)格按照規(guī)章程序進(jìn)行工作，保證混凝土材料充分融合，避免產(chǎn)生離析現(xiàn)象。

3.結(jié)束語

綜上所述，土木工程大體積混凝土施工是土木工程項目施工當(dāng)中的關(guān)鍵之一，因此，在土木工程施工項目中，土木工程大體積混凝土工程往往都被作為一項最為重要的質(zhì)量控制點來進(jìn)行重點關(guān)注，并在其施工全過程中都被予以重點監(jiān)控。而土木工程大體積混凝土施工作為土木工程施工質(zhì)量與施工安全管控的關(guān)鍵項目之一，決來不得半點馬虎，必須做到計劃充分、貫徹堅決、落實細(xì)致?？偠灾?，作為一個土木工程施工技術(shù)管理人員，在土木工程大體積混凝土施工的技術(shù)管理過程中，務(wù)必做到認(rèn)真細(xì)致、精益求精，從預(yù)留洞的封堵到抹灰層的裂縫控制，再到混凝土的養(yǎng)護(hù)質(zhì)量與裂縫防治保障，都必須予以全程重視，既不能弄虛作假，也要杜絕瑕疵和錯誤。只要施工技術(shù)管理人員能夠踏實完成上述工作，土木工程大體積混凝土施工質(zhì)量乃至裂縫防治的圓滿實現(xiàn)都是可以得到確保的。