土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)

劇孟飛

摘 要：大體積緩凝土是一種新型的混凝土材料，與一般混凝土相比，具有水灰比小、強(qiáng)度高、滲透性好、持久性長(zhǎng)等顯著優(yōu)勢(shì)。盡管外界荷載很難引起大體積混凝土發(fā)生裂縫等質(zhì)量通病，但是在其自干燥現(xiàn)象的影響下極容易引起自縮問題，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫問題而影響了土木建筑工程的施工質(zhì)量。為了保證土木建筑工程的施工質(zhì)量，有必要進(jìn)一步分析大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因，以及結(jié)構(gòu)施工設(shè)計(jì)和技術(shù)。

關(guān)鍵詞：土木工程；大體積混凝土；建筑工程；結(jié)構(gòu)

1 前言

新時(shí)期我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的速度很快，越來越多的土木工程投入建設(shè)，對(duì)于我國(guó)社會(huì)的發(fā)展也有著積極的促進(jìn)作用。大體積混凝土施工在現(xiàn)代土木工程施工中的應(yīng)用非常的廣泛，大體積混凝土在土木工程中的應(yīng)用能夠有效的提升建筑的工程性能。但是需要明確的是大體積混凝土施工具有一定的難度性，若是施工技術(shù)人員不能對(duì)施工技術(shù)難點(diǎn)進(jìn)行有效的控制，那么大體積混凝土結(jié)構(gòu)具有的優(yōu)勢(shì)就不能全面的發(fā)揮出來，還會(huì)適得其反，對(duì)土木工程建設(shè)質(zhì)量造成不良的影響。

2 大體積混凝土施工技術(shù)分析

2.1 材料問題

混凝土是一種混合配比型材料，其包括了多種物質(zhì)，其中最為主要是水泥、粗骨料以及水等，水泥的用量與混凝土的體積有很大關(guān)系，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工中，對(duì)水泥的需求量比較大，所以，施工人員在配比的過程中，需要增加水泥的用量。水泥與水作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，而且不易揮發(fā)，這也會(huì)使混凝土出現(xiàn)水化熱反應(yīng)，這一過程升溫的速度比較快，而且擴(kuò)散的范圍也比較大。在澆筑混凝土?xí)r，混凝土的內(nèi)外溫度形成了較大的溫差，這會(huì)使構(gòu)件的表面出現(xiàn)一定拉應(yīng)力，而且會(huì)出現(xiàn)大量的裂縫，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生斷裂。由溫差而引起的大體積裂縫也叫做早期裂縫，是建筑施工初級(jí)階段容易出現(xiàn)的問題。

2.2 受力不均

受力不均的現(xiàn)象突出表現(xiàn)在混凝土晾曬過程中，特別是大體積混凝土在澆筑完成后，會(huì)受到一定的內(nèi)外因素的約束而出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)約束主要是指水泥內(nèi)部由于水化熱而產(chǎn)生的升溫現(xiàn)象，在澆筑的過程中混凝土表面的溫度較易散發(fā)，而且內(nèi)部的溫度很難散發(fā)出去，所以受到熱脹冷縮的影響，混凝土表層的體積會(huì)出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，屬于內(nèi)部體積膨脹。

這種由內(nèi)外溫差引起的變化，會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。外約束指的是外界因素對(duì)混凝土的約束，這一現(xiàn)象主要發(fā)生在混凝土水化熱的后期，水泥在配比的過程中產(chǎn)生的熱量比散發(fā)的熱量大很多，在澆筑完成后由于表面溫度下降比較快，所以會(huì)出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力。

2.3 抗拉性差

從混凝土的物理特性來說，其抗拉能力一般比較差，但是抗壓性比較強(qiáng)，所以其一般被用作承重部件，混凝土屬于脆性材料，一般抗壓性是抗拉性的10倍左右，而且混凝土在澆筑完成后拉伸性也比較小?；炷劣捎诒容^容易受到溫度的影響，所以其受到的約束力可能會(huì)超過其抗拉范圍，這也是造成其出現(xiàn)裂縫的原因之一。在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，會(huì)產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，但是由于其受外界因素的影響比較大，所以對(duì)混凝土的拉應(yīng)力的控制不易掌握。

3 土木工程中大體積混凝土施工存在的問題

3.1 結(jié)構(gòu)材料問題

相對(duì)而言，我國(guó)在混凝土大體積施工層面的技術(shù)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家還存在差距，根據(jù)相關(guān)建筑工程行業(yè)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)分析，在目前多數(shù)建筑工程項(xiàng)目中，大體積混凝土原材料還不能夠達(dá)到相關(guān)的質(zhì)量要求。為了提高工程建筑的質(zhì)量，在工程項(xiàng)目施工中，混凝土材料必須要能夠達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)在施工的過程中要確保砂石骨料的選擇具有一定的含水量，并且要定期進(jìn)行含水量的監(jiān)測(cè)，從而保證混凝土強(qiáng)度能夠滿足目前的施工要求。

3.2 技術(shù)規(guī)范問題

事實(shí)上，我國(guó)針對(duì)土木工程施工中的大體積混凝土有明確的要求，但在現(xiàn)實(shí)中，展開有效的測(cè)試卻十分困難；大體積混凝土在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行配比的過程中雖然技術(shù)規(guī)范都達(dá)到了規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)程度，但是由于在施工的過程中與實(shí)驗(yàn)室存在著一定的差異，因而按照實(shí)驗(yàn)室規(guī)定進(jìn)行配合與分析，使得其在施工的過程中能夠達(dá)到混凝土施工強(qiáng)度要求模式。

4 土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)

4.1 裂縫控制技術(shù)

裂縫是混凝土施工技術(shù)中常見的問題，理論上說，混凝土用量越大，出現(xiàn)裂縫的幾率也就越高。相對(duì)應(yīng)的，大面積混凝土由于用到的水泥比較多，所以受水化熱反應(yīng)的影響比較大，很容易出現(xiàn)裂縫，這些裂縫會(huì)極大的降低施工質(zhì)量，還會(huì)引發(fā)建筑的安全問題，所以必須采取必要的措施對(duì)其進(jìn)行控制與防范；混凝土養(yǎng)護(hù)的核心是防止混凝土早期表面失水，同時(shí)養(yǎng)護(hù)可以補(bǔ)充混凝土早期水化需要的水分，有助于水泥水化的進(jìn)行。現(xiàn)代高性能混凝土基本沒有泌水，如果風(fēng)大或溫度高，水分蒸發(fā)量大，混凝土表面很快就會(huì)出現(xiàn)裂縫。

4.2 混凝土結(jié)構(gòu)原料的控制

第一，材料的選擇，應(yīng)優(yōu)先采用低水化熱的水泥配制大體積混凝土，如礦渣硅酸鹽水泥。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會(huì)導(dǎo)致集料表面與水泥石的機(jī)械粘結(jié)力降低，而且會(huì)增加混凝土拌合物的用水量，不僅增加了混凝土的收縮，同時(shí)降低了混凝土的抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致收縮裂縫發(fā)生。 第二，選用中低水化熱水泥，可使水泥在拌和過程中水化熱釋放較小，用以減少混凝土升溫，如選用礦渣硅酸鹽水泥，火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、普硅非早強(qiáng)型水泥。充分利用混凝土后期強(qiáng)度，減少每立方米混凝土中水泥用量。

4.3 控制混凝土溫度的上升技術(shù)

混凝土的攪拌控制技術(shù)，很大程度上決定了混凝土澆筑應(yīng)用后的質(zhì)量效果。施工單位可以從材料的選擇方面入手，控制混凝土溫度上升引起裂縫的現(xiàn)象出現(xiàn)，如選擇礦渣硅酸鹽水泥等那些水化熱較低的水泥品種。在骨料的選擇方面，可以采用連續(xù)級(jí)配粗骨料配置的混凝土，通過選用體積相對(duì)較大的碎石塊，以減少混凝土體積收縮程度?？刂苹炷恋娜肽囟?，以減低水泥、骨料以及水等材料的溫度，甚至在需求下，可參入冰塊攪拌，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土澆筑混合物溫度的控制。

4.4 延緩混凝土表面散熱

為了減少升溫階段，內(nèi)外溫差較大情況的出現(xiàn)，常采用保濕（水）養(yǎng)護(hù)的方式。在表面進(jìn)行適當(dāng)濕（溫）度的調(diào)節(jié)，可以降低外表面溫度的快速揮發(fā)，從而縮小混凝土的內(nèi)外溫差，防止裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。常用的辦法由薄膜包裹和高含水谷草覆蓋，不論哪種方法，都需要定期檢測(cè)溫度，采取恒溫措施。養(yǎng)護(hù)齡期不宜少于28天，如遇低溫時(shí)期，混凝土后期強(qiáng)度增長(zhǎng)較緩慢，應(yīng)合理延長(zhǎng)保養(yǎng)護(hù)時(shí)間。

5 結(jié)束語(yǔ)

大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工與一般的混凝土結(jié)構(gòu)施工不同，其對(duì)施工條件和施工質(zhì)量要求更高，若在施工中不能嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行施工，就很難完成高質(zhì)量的大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工。大體積混凝土施工的關(guān)鍵性質(zhì)量問題在于裂縫，想要保障土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量，就要對(duì)裂縫進(jìn)行分析、研究，防止裂縫的發(fā)生，施工單位要注意每一項(xiàng)施工的技術(shù)，最大程度的避免裂縫的出現(xiàn)，為工程施工帶來良好的開端。

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