建筑工程大體積混凝土澆筑技術(shù)研究

劉玉賀

摘 要：在經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展下，高層建筑取得了明顯的進(jìn)步，在具體的施工過程中，大體積混凝土得到了非常廣泛的應(yīng)用，對(duì)于高層建筑的質(zhì)量起著至關(guān)重要的影響。必須結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)大體積混凝土進(jìn)行研究，不斷提高施工質(zhì)量。本文對(duì)大體積混凝土澆筑施工難點(diǎn)、關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和探討，為實(shí)際工作提供一定的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：建筑工程；大體積混凝土；澆筑技術(shù)；裂縫

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，人們對(duì)建筑物的要求也越來越高。大體積混凝土澆筑也就應(yīng)運(yùn)而生，在大體積混凝土澆筑過程中，存在著很多諸多問題，例如內(nèi)外溫度變化不同導(dǎo)致裂縫、澆筑面積大振搗難度大等問題。雖然相關(guān)技術(shù)和施工企業(yè)都對(duì)此采取了相關(guān)措施來保證大體積混凝土的質(zhì)量，但還是不可避免出現(xiàn)一些突發(fā)問題。

1 大體積混凝土澆筑施工難點(diǎn)分析

混凝土表面裂縫的防治是大體積混凝土澆筑施工中的主要技術(shù)難點(diǎn)。而造成這種現(xiàn)象的主要原因是混凝土的降溫收縮和干燥收縮。完全自由狀態(tài)下的混凝土實(shí)體，即使發(fā)生再大的均勻收縮，其內(nèi)部也不會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力；但當(dāng)混凝土體處于地基等約束狀態(tài)下時(shí)，其內(nèi)部會(huì)有拉應(yīng)力產(chǎn)生，該拉應(yīng)力一旦超過混凝土的實(shí)時(shí)抗拉強(qiáng)度，混凝土體就會(huì)發(fā)生開裂。

1.1 降溫收縮

通常情況下，對(duì)大體積混凝土進(jìn)行澆筑凝聚后，其溫度會(huì)呈現(xiàn)一定的變化特征，即開始時(shí)會(huì)迅速升高，3至5天時(shí)可達(dá)到最大值，之后溫度便開始緩慢下降。與任何彈塑性體一樣，混凝土的力學(xué)特點(diǎn)是抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其抗拉強(qiáng)度，且彈性模量較小，因此在溫度升高的過程中，混凝土的體積膨脹不會(huì)對(duì)其產(chǎn)生不利影響，但在降溫過程中，由于土體的收縮，會(huì)使混凝土處于約束條件下，因此容易導(dǎo)致其發(fā)生破壞，產(chǎn)生裂縫。而起初的細(xì)微裂縫會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力的集中，從而使裂縫進(jìn)一步擴(kuò)大，最終使混凝土的結(jié)構(gòu)性、耐久性和抗?jié)B性都受到破壞。

1.2 干燥收縮

在建筑工程大體積混凝土的澆筑施工中，水泥總重量的20%是水泥水化用水，因此當(dāng)混凝土澆筑硬化后，混凝土將因拌合水中多余的水被蒸發(fā)而發(fā)生體積縮小?；炷恋母稍锸湛s是一個(gè)由表及里的較長(zhǎng)過程，其收縮率通常大致在（2-4）×10-4之間。混凝土由于干燥引起的收縮是一個(gè)可逆的過程，因?yàn)楫?dāng)土體再次處于水飽和狀態(tài)時(shí)，可能還會(huì)發(fā)生膨脹恢復(fù)，因此隨著混凝土中水分飽和狀態(tài)的變化，土體體積會(huì)發(fā)生反復(fù)的改變，最終容易導(dǎo)致混凝土發(fā)生破壞。

2 大體積混凝土澆筑新技術(shù)方案

在確定補(bǔ)償收縮措施和約束條件的前提下，大體積混凝土的降溫收縮應(yīng)力取決于土體的降溫速率和最終降溫值。可以通過計(jì)算混凝土的升溫值及澆筑溫度可能產(chǎn)生的應(yīng)力，制定相應(yīng)的控溫措施和緊急應(yīng)對(duì)措施，從而防止大體積的混凝土發(fā)生破壞，產(chǎn)生裂縫。

據(jù)資料介紹，混凝土的降溫值=水化熱溫升值+澆筑溫度-環(huán)境溫度。如混凝土的中心最大升溫為47.3℃，澆筑溫度為30℃，那么混凝土的中心溫度將達(dá)到77.3℃，若環(huán)境溫度為28攝氏度，降溫值將達(dá)到49.3℃，這將嚴(yán)重影響混凝土的內(nèi)部穩(wěn)定性。因此，在混凝土開始降溫時(shí)，用保溫材料覆蓋其表面，提高混凝土實(shí)體溫度，從而減小內(nèi)表溫差，保護(hù)混凝土不受破壞。

通常情況下，混凝土內(nèi)表溫差應(yīng)該小于25℃，不同特征的混凝土也可有不同的溫差標(biāo)準(zhǔn)，如厚度較大的混凝土，其溫差值可以適當(dāng)放寬，因此大體積混凝土在降溫過程中需要采取保溫措施，對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。經(jīng)過計(jì)算，在混凝土表面覆蓋一層厚度為3cm的防水巖棉被和一層塑料薄膜即可滿足保溫要求。其中，巖棉被本身具有保溫效果，在混凝土表面溫度過高時(shí)能夠通過局部掀開進(jìn)行降溫調(diào)節(jié)，且被水浸透的巖棉被具有較大導(dǎo)熱系數(shù)，能夠?qū)⒒炷恋慕禍厮俣瓤刂圃谝粋€(gè)合理范圍內(nèi)；而塑料薄膜能夠保證混凝土表面的濕度，可以時(shí)混凝土強(qiáng)度溫度，降溫階段克服干燥收，防止裂縫產(chǎn)生。因此這種保溫方案保溫效果好，能夠有效減慢混凝土的降溫速度，縮小其內(nèi)表溫差，從而保護(hù)混凝土產(chǎn)生裂縫。

3 大體積混凝土的施工技術(shù)分析

3.1 控制裂縫的措施分析

要想控制裂縫，就要在施工過程中嚴(yán)格控制好砂石和水泥的比例，降低水泥用量，以減少水泥反應(yīng)過程中產(chǎn)生的熱量?？稍诨炷林屑尤肱蛎泟?、減水劑，來調(diào)節(jié)水泥用量，在符合建筑要求的前提下，保證混凝土的良好性能。溫差原因不容忽視，為了降低混凝土的初始溫度，防止溫差過大，可以采用冷水將初始溫度降低：若溫差在25 ℃以下，可以進(jìn)行拆模；若大于25 ℃，應(yīng)采取降溫措施，降低溫差后再進(jìn)行拆模。在混凝土澆筑過程中，還要有必要的監(jiān)控，監(jiān)測(cè)溫度的變化并作出相應(yīng)的記錄，以便掌握溫度的變化動(dòng)態(tài)，采取相應(yīng)的措施。同時(shí)，降低鋼筋的保護(hù)層厚度也是防止裂縫的重要措施之一，厚度越厚越易產(chǎn)生裂縫。

3.2 混凝土澆筑施工技術(shù)分析

大體積混凝土澆筑前，應(yīng)該確保地面是干凈的，選擇合適的砂石和水泥比例，合理控制初始凝固時(shí)間，必要時(shí)可人為地適當(dāng)加長(zhǎng)凝固時(shí)間，為熱量的蒸發(fā)爭(zhēng)取更多的時(shí)間。大概時(shí)間控制大3～4 h內(nèi)，但是在施工過程中，為了降低溫度而中途加水的做法是堅(jiān)決不允許的。澆筑工作開始后，要進(jìn)行分區(qū)澆筑、分區(qū)處理，嚴(yán)格按照澆筑順序進(jìn)行。振搗過程要遵循快速插入、緩慢拔出的原則，才能使振搗過程更加均勻，增加混凝土的緊密度。需要注意的是，在混凝土凝固之前要完成所有的澆筑工序，不得中斷。如果有特殊情況不能完成時(shí)，應(yīng)及時(shí)采取補(bǔ)救措施，保證工程的質(zhì)量。所有工序完成之后，還要進(jìn)行混凝土中心溫度、表面溫度和大氣溫度的測(cè)量工作。

3.3 大體積混凝土的澆筑方案

每一層混泥土在被振搗完畢后應(yīng)立即澆筑新的一層混凝土。除應(yīng)考慮此條原則外，結(jié)構(gòu)的大小、鋼筋的疏密、混凝土的供應(yīng)等因素都應(yīng)考慮在內(nèi)?；炷翝仓ǔ２捎萌娣謱拥姆椒ǎ丛诘谝粚踊炷嗤吝€未凝固的時(shí)候，澆筑第二層。以此類推，逐層澆筑直至完成工序。這種方法比較適用于施工面積不大的工程平面。除此之外，還可采用分段分層的方法，從底層開始澆筑，逐層向上直至最后一層。如果結(jié)構(gòu)的厚度較大時(shí)，這種方法就顯得復(fù)雜了，但是分層分段的方法可以緩解單位時(shí)間內(nèi)混凝土供應(yīng)不足的問題。對(duì)于長(zhǎng)度范圍遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過厚度的結(jié)構(gòu)體來說，應(yīng)采用斜面分層的方法，從下而上一次澆筑，保證斜面坡度≤1/3即可。

3.4 混凝土的養(yǎng)護(hù)技術(shù)

混凝土澆筑完成要進(jìn)行最后一道抹壓工序，之后要把表面遮蓋好，一般選用塑料、油布等不吸水的材料作為遮蓋物，防止表面水分蒸發(fā)完導(dǎo)致干裂收縮。在養(yǎng)護(hù)過程中也要做好溫度的控制，通常保持在15 ℃為宜，養(yǎng)護(hù)周期一般為2～4周為最佳，以保證混凝土能順利的水化。在混凝土養(yǎng)護(hù)過程中，溫差控制工作也不能松懈，降溫法和保溫法是常用的兩種溫差控制方法：通過冷卻預(yù)埋在混凝土內(nèi)部的水管來冷卻水溫降低混凝土內(nèi)部熱量的降溫法，適合在混凝土澆筑的初期進(jìn)行；保溫法就是在混凝土外部通過一些物理手段來控制混凝土的外部環(huán)境溫度，通常采用保溫材料或噴灑熱水的方法來降低混凝土內(nèi)外的溫度差異。這種方法要在混凝土澆筑完成后使用。

4 結(jié)語

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展加快了建筑工程的建設(shè)步伐，在建筑工程的施工中，大體積混凝土有著非常廣泛的應(yīng)用。在實(shí)際的施工過程中，必須結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)降溫收縮、干燥收縮等難點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析，做好控制裂縫、混凝土澆筑、后期養(yǎng)護(hù)等一系列工作，使建筑工程的質(zhì)量得到切實(shí)有效的保證，為經(jīng)濟(jì)的健康穩(wěn)定發(fā)展做出積極有益的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳招娣. 混凝土澆筑施工技術(shù)在建筑工程施工中的應(yīng)用[J]. 江西建材. 2017（06）

[2]楊奕豐. 淺析大體積混凝土裂縫成因及預(yù)防[J]. 廣東建材. 2015（03）

[3]袁和平. 大體積混凝土裂縫的原因及預(yù)防措施[J]. 江西建材. 2015（04）