房屋建筑的大體積混凝土施工技術(shù)的探討

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摘要：房屋建筑工程是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)行業(yè)，對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高有著十分重要的作用。在建筑工程施工過(guò)程中，很多時(shí)候都會(huì)采用大體積的混凝土施工。所謂大體積的混凝土結(jié)構(gòu)就是指它的最小斷面尺寸大于1米以上的混凝土結(jié)構(gòu)，它的這一尺寸標(biāo)準(zhǔn)使得在它進(jìn)行施工時(shí)必須采用相應(yīng)的技術(shù)處理措施來(lái)處理整個(gè)施工過(guò)程中的溫度差值，確保解決了溫度壓力并且控制了裂縫的產(chǎn)生。因此，控制混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫的出現(xiàn)對(duì)保證工程質(zhì)量有著十分重要的意義。筆者將結(jié)合多年的建筑工程混凝土的施工經(jīng)驗(yàn)，探究建設(shè)施工過(guò)程中，大體積混凝土的施工技術(shù)，并提出大體積混凝土裂縫控制措施。

關(guān)鍵詞：建筑工程；大體積混凝土；施工技術(shù)；裂縫控制

1大體積混凝土配合比及材料要求

制備混凝土?xí)r，首先應(yīng)根據(jù)工程對(duì)和易性、強(qiáng)度、耐久性等的要求，合理地選擇原材料并確定其配合比例，以達(dá)到經(jīng)濟(jì)適用的目的。大體積混凝土配合比的設(shè)計(jì)要求既要保證設(shè)計(jì)強(qiáng)度，又要大幅度降低水化熱，使其具有良好的和易性、可泵性，同時(shí)又考慮到降低水泥和水的用量。由于目前大體積混凝土許多都是由商業(yè)砼專業(yè)廠家提供，在這里，只簡(jiǎn)單論述。

2大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因分析

水泥釋放的水化熱是混凝土裂縫產(chǎn)生的根本原因。雖然水泥在混凝土凝結(jié)時(shí)釋放的水化熱增強(qiáng)了混凝土的早期強(qiáng)度，但是較差的導(dǎo)熱性使混凝土內(nèi)部水化熱散失不充分，從而形成較大的溫差和溫度應(yīng)力，最終導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。大體積混凝土是指最小斷面尺寸超過(guò)1m的混凝土結(jié)構(gòu)。由于尺寸較大，因此大體積混凝土需采取必要的技術(shù)措施解決由于水化熱散失不充分導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的問(wèn)題。

3 大體積混凝土在施工中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題

3.1水泥在水化過(guò)程中釋放大量的熱量

水泥與水接觸后發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，既生成了新的物質(zhì)，又釋放了一定熱量。水泥與水反應(yīng)會(huì)釋放大量的熱量，每克水泥達(dá)到502.42J，會(huì)升高混凝土內(nèi)部的溫度，溫度可達(dá)600℃，甚至更高，最高溫度出現(xiàn)在混凝土澆筑后的3d～5d內(nèi)。由于混凝土散熱性較差，所以水泥與水反應(yīng)釋放的熱量會(huì)增大混凝土內(nèi)外溫差，當(dāng)溫差過(guò)大時(shí)，混凝土就會(huì)有溫度應(yīng)力和溫度應(yīng)力產(chǎn)生。

3.2內(nèi)外約束條件對(duì)混凝土裂縫的影響

由于水泥水化作用釋放熱量，使混凝土結(jié)構(gòu)中心溫度升高，產(chǎn)生熱膨脹，因而在混凝土結(jié)構(gòu)中心受到壓應(yīng)力作用，而混凝土表面受到拉應(yīng)力作用?；炷磷陨碛幸欢ǖ目估瓘?qiáng)度，而且鋼筋對(duì)混凝土變形有一定的約束作用，當(dāng)混凝土表面的拉應(yīng)力超過(guò)這些約束條件時(shí)，就會(huì)有裂縫出現(xiàn)。與地基相連的大體積混凝土，由于受到地基的限制，當(dāng)溫度變化時(shí)，能承受更大的約束力。在升溫初期，混凝土具有較小的彈性模量，以及較大的抗拉應(yīng)力松弛度和徐變。但降溫時(shí)，混凝土就會(huì)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于上述約束條件時(shí)，就會(huì)有垂直裂縫產(chǎn)生。混凝土構(gòu)件的受力性能會(huì)受到徐變的顯著影響。

3.3環(huán)境溫度對(duì)混凝土裂縫的影響

溫度對(duì)混凝土徐變有重要影響。在溫度不變化的情況下，大體積混凝土的內(nèi)部溫度仍會(huì)發(fā)生周期性的溫度。一般情況下，升高溫度會(huì)降低混凝土粘性，從而提高混凝土的彈性。當(dāng)溫度升高時(shí)，徐變速率會(huì)提高，當(dāng)溫度為70℃時(shí)，徐變速率比21℃時(shí)提高了2.5倍，而相比21℃時(shí)的徐變速率，70℃～96℃之間的徐變速率僅提高了0.7倍。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是水分脫離凝膠體表面，使其獨(dú)自承受剪切流變和分子擴(kuò)散，最終導(dǎo)致徐變速率降低。混凝土內(nèi)部溫度由包括澆筑溫度在內(nèi)的三中溫度組成，而澆筑溫度又與外界氣溫成正比，由此可見(jiàn)混凝土內(nèi)部溫度與外界溫度有一定關(guān)系。

4 大體積混凝土施工技術(shù)與對(duì)策

對(duì)于大體積混凝土，在施工中出現(xiàn)溫度裂縫是無(wú)法避免的，因此應(yīng)采取合理的措施對(duì)裂縫進(jìn)行有效防止。防止溫度裂縫的出現(xiàn)應(yīng)從控制溫度和提高抗裂能力兩個(gè)方面入手：一是從各個(gè)環(huán)節(jié)入手對(duì)溫度進(jìn)行控制，其重點(diǎn)就是使溫度應(yīng)力降低；二是采取一切可能辦法使混凝土的抗裂能力得到提高。以上這些防止裂縫產(chǎn)生和發(fā)展的措施并不孤立，只有了解現(xiàn)場(chǎng)情況，才能采取合理的措施，實(shí)現(xiàn)控制溫度裂縫的最佳效果。

（1）需要選擇合適原材料并對(duì)混凝土的配合比進(jìn)行優(yōu)化。以期獲得抗裂能力較強(qiáng)的混凝土。此類混凝土具有一下特點(diǎn)：①較小的水化熱溫升和熱強(qiáng)比；②較大的抗拉強(qiáng)度和拉伸變形極限；③低收縮、微膨脹的自生體積變形。

（2）需要對(duì)過(guò)程溫度進(jìn)行合理的控制。對(duì)于大體積混凝土，控制過(guò)程溫度就是控制入模溫度，最高溫度以及養(yǎng)護(hù)溫度：一方面對(duì)于原材料，其初始溫度控制著入模溫度的高低，因此對(duì)骨料和水泥進(jìn)行拌合時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加入冷水，并且在較低外界氣溫條件下，進(jìn)行混凝土澆筑；另一方面將冷卻水通入到預(yù)埋在混凝土內(nèi)的水管內(nèi)，利用流水帶走水泥水化熱釋放的熱量，并降低澆筑層由于水化熱引起的溫升，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)最高溫度的控制；此外，還應(yīng)精心管理和控制養(yǎng)護(hù)溫度。

（3）采取分層、分段，分縫式區(qū)域交錯(cuò)澆筑，大體積混凝土澆筑方案應(yīng)根據(jù)整體連續(xù)性澆筑的要求，結(jié)構(gòu)物的整體大小，鋼筋疏密，混凝土運(yùn)輸供應(yīng)條件等具體情況科學(xué)的確定。一是分面、分層澆筑，做到第一層全面澆筑完畢后，在第一層混凝土還未初凝時(shí)，且中間有部分時(shí)間釋放熱量后，在開(kāi)始澆筑第二層，如此逐層進(jìn)行，直至澆筑完成。

（4）采用先進(jìn)的施工工藝，參照成熟經(jīng)驗(yàn)，合理組織施工。在加強(qiáng)混凝土質(zhì)量控制的同時(shí)，應(yīng)積極推廣新技術(shù)、新材料和新工藝的應(yīng)用，做好施工技術(shù)資料收集、整理與事后總結(jié)。同時(shí)還要在施工過(guò)程中針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)情況，周圍環(huán)境，天氣氣溫及變化情況，精心安排混凝土一天時(shí)間中最有利的施工時(shí)間，并總結(jié)應(yīng)用降溫和保濕方法，從材料質(zhì)量、施工技未，環(huán)境等方面采取措施，綜合各方面條件，控制大體積混凝土裂縫，使結(jié)構(gòu)工程、經(jīng)濟(jì)、合理、安全、實(shí)用、可靠。

5大體積混凝土養(yǎng)護(hù)與后澆帶施工

5.1養(yǎng)護(hù)

大體積混凝土分段澆筑完畢后，應(yīng)在混凝土初凝之后終凝之前進(jìn)行二次振搗或進(jìn)行表面的抹壓，排除上表面的泌水，用木拍反復(fù)抹壓密實(shí)，消除最先出現(xiàn)的表面裂縫。

在混凝土澆筑完畢后6～18小時(shí)內(nèi)開(kāi)始灑水養(yǎng)護(hù)，其混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不宜小于28天，有特殊要求的部位宜適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。早期混凝土表面使用經(jīng)常保持飽和水的麻袋或草袋進(jìn)行遮蓋，避免陽(yáng)光直接曝曬，混凝土養(yǎng)護(hù)應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，并應(yīng)做好混凝土養(yǎng)護(hù)記錄。為確保混凝土外觀質(zhì)量，滿足混凝土表面平整度的要求，對(duì)混凝土外露面的錯(cuò)臺(tái)、掛簾、蜂窩以及混凝土表面殘留木塊、布條等應(yīng)及時(shí)處理。

5.2后澆帶施工

后澆帶的填充材料可采用膨脹混凝土，也可采用比縫兩邊混凝土高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)的普通混凝土，后澆帶的寬度為700-1000mm，鋼筋可不斷，也可斷開(kāi)，后者施工麻煩，但釋放應(yīng)力程度略高。后澆縫可留成平縫，而以留成企口縫或階梯縫為宜后澆縫澆筑混凝土之前，應(yīng)將接縫處的混凝土表面鑿毛，清洗干凈，并保持濕潤(rùn)。后澆縫澆筑的施丁溫度應(yīng)低于縫兩側(cè)混凝土施工時(shí)的溫度，且宜選擇氣溫較低的季節(jié)施工。后澆縫混凝土澆筑后，其養(yǎng)護(hù)時(shí)間不應(yīng)少于28d。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)在現(xiàn)在的土木建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用，為了保證這些房屋建筑工程的整體施工質(zhì)量，大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工過(guò)程中就應(yīng)當(dāng)注意上面我們提到的問(wèn)題，正確的進(jìn)行防護(hù)和治理，確保大體積混凝土結(jié)構(gòu)的完整性、整體性、穩(wěn)定性。確保大體積混凝土的施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和施工質(zhì)量，從而促進(jìn)整個(gè)建筑工程質(zhì)量的管理。

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