大體積混凝土澆筑技術在建筑施工中的應用

閻鵬

（昌陸建筑工程集團有限公司， 山西 太原 030024）

就目前大體積混凝土澆筑技術的實際應用來看，還是存在不少問題， 其中混凝土裂縫問題深受施工企業(yè)的高度關注。 一旦出現(xiàn)混凝土裂縫問題， 就會嚴重降低大體積混凝土結構強度和穩(wěn)定性， 進而危害到建筑的使用安全， 不僅難以有效保障人們的生命財產安全， 還會降低建筑物的使用壽命。 所以，進行建筑施工時， 需要全面研究分析大體積混凝土澆筑技術， 掌握大體積混凝土澆筑技術的應用要點，以應用要點為指導有效開展各項施工作業(yè)， 嚴格控制各個施工環(huán)節(jié)的施工質量， 確保建筑物的施工質量達到規(guī)定標準， 有效延長建筑物的使用年限， 保障人們的居住安全， 促進建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

1 大體積混凝土澆筑技術在建筑施工中存在的問題

1.1 水泥水化熱問題

在大體積混凝土澆筑施工過程中， 不可避免的會出現(xiàn)水泥水化熱問題。 在水化熱過程中， 混凝土內部會釋放大量的熱量， 快速升高了混凝土內部溫度， 而大體積混凝土有著自身的特性， 不僅具有較厚的整體結構， 而且表面系數(shù)很低， 這就使得大體積混凝土內部的熱量無法散發(fā)出來， 導致大體積混凝土出現(xiàn)較低低溫應力的情況， 內外部溫差加大[1]。隨著時間的延長， 大體積混凝土就會逐漸向外散發(fā)水化熱反應， 顯著提高了大體積混凝土的強度和模量。 而與此同時， 也會逐漸強化大體積混凝土的收縮功能和冷卻功能， 進一步提高了大體積混凝土的溫度應力。 如果大體積混凝土內部溫度應力遠遠超過自身的抗拉應力， 就會隨之發(fā)生混凝土裂縫現(xiàn)象。

1.2 混凝土的收縮問題

在大體積混凝土澆筑過程中， 外界環(huán)境因素、水泥自身的特性、 混凝土拌制過程中的用水量等都是影響混凝土收縮問題的重要因素。 當大體積混凝土澆筑完成后， 沒有做好養(yǎng)護管理工作或者直接忽視了養(yǎng)護管理此環(huán)節(jié)， 一旦大體積混凝土長時間處在干燥情況下， 就會有1/4 左右的水分加入到水泥的水化熱反應中。

1.3 環(huán)境溫度變化問題

在建筑施工過程中， 受到外界環(huán)境溫度的變化影響， 也會導致大體積混凝土變形問題的發(fā)生。 外界環(huán)境溫度會直接影響混凝土的澆筑效果， 一旦大體積混凝土內部溫度和外部溫度存在較大的差異，在溫度應力作用下， 就會導致混凝土出現(xiàn)裂縫問題，大大降低了混凝土的整體性能。 所以， 在應用大體積混凝土澆筑技術時， 需要對施工現(xiàn)場的環(huán)境溫度進行嚴格監(jiān)測， 采取有效的措施確保施工現(xiàn)場的溫度控制在合理范圍內， 有效避免大體積混凝土裂縫的產生[2]。

2 大體積混凝土澆筑技術在建筑施工中的應用要點

2.1 做好施工前的準備工作

在大體積混凝土澆筑施工前， 需要做好各項準備工作， 這樣才能確保后續(xù)施工作業(yè)的順利有序進行， 為施工效率和施工質量的提升提供良好的基礎條件。 首先， 施工企業(yè)需要實地考察施工現(xiàn)場的環(huán)境， 掌握了解施工現(xiàn)場的水文地質情況、 施工標準以及施工質量要求， 從而制定科學合理的混凝土澆筑方案。 混凝土澆筑方案分為全部分層澆筑方案、分層分段澆筑方案、 余面分層澆筑方案等， 它們的適用條件、 施工方式、 施工技術要點都存在差異性，通過合理制定混凝土澆筑方案才能確保澆筑質量，減少混凝土裂縫的產生， 也能滿足實際的施工要求。其次， 需要選擇合適的混凝土原材料。 混凝土原材料包括水泥、 骨料和外加劑等， 進行大體積混凝土施工前， 需要根據(jù)建筑工程的實際用途、 質量要求以及造價成本合理選擇各項混凝土原材料， 有效提高混凝土結構質量。 水泥是混凝土制備的重要材料，它的質量會對建筑結構的穩(wěn)定性產生直接影響， 在選擇水泥材料時， 需要嚴格按照國家標準規(guī)定， 避免劣質水泥使用在混凝土制備環(huán)節(jié)。 骨料分為兩種，細骨料和粗骨料， 在選擇過程中， 需要將骨料的含泥量作為重點考慮內容[3]。 外加劑的作用主要是對混凝土的理化性質進行優(yōu)化改進， 在實際應用中，需要加強控制外加劑的種類和劑量， 避免外加劑添加過多改變了混凝土的使用性質。 再次， 施工材料質量也會對混凝土整體性能產生直接影響， 所以，當混凝土原材料選擇完成后， 還需要嚴格檢查原材料的使用質量和使用性能， 確保各原材料質量達到規(guī)定標準[3]。 最后， 還需要嚴格檢查施工設備。 大體積混凝土澆筑過程中會使用到很多機械設備， 機械設備的使用功能、 使用質量、 整體性能等不僅會影響施工效率， 還會對施工質量產生一定影響。

2.2 科學設計原材料配比

在進行建筑工程大體積混凝土施工作業(yè)時， 由于大體積混凝土具有較為復雜的內部結構， 一旦大體積混凝土內部結構缺乏均勻性， 很容易引發(fā)混凝土裂縫問題。 所以， 還需要科學進行大體積混凝土原材料配比設計， 確保各原材料能夠攪拌均勻， 以此顯著提升混凝土結構質量。 在進行原材料配比時，施工企業(yè)需要了解混凝土澆筑施工質量規(guī)定和實際施工需求， 對水、 水泥、 粗骨料、 細骨料、 外加劑等原材料的投入比例進行精準把握， 這樣在制備混凝土時， 施工人員可以嚴格按照投入比例、 投放順序添加原材料， 確保混凝土制備的標準化和規(guī)范性，避免混凝土質量不達標影響了后續(xù)的大體積混凝土澆筑質量[4]。 具體來說， 需要重點控制以下要點:1） 需要根據(jù)建筑工程施工的硬度要求合理配比設計混凝土泥漿的硬度， 使得混凝土的和易性顯著提升，也能均勻混合拌制各原材料， 從而對水泥的水熱化指數(shù)進行合理控制， 避免水化熱反應太大影響了混凝土結構質量； 2） 需要對混凝土各個部分的結構系統(tǒng)進行精準掌握， 包括建筑物各個施工部位的強度、耐用性、 各個構件的尺寸規(guī)格以及混凝土原材料品種、 類型等； 3） 通過科學設計混凝土原材料配比，可以綜合利用各項資源， 盡可能降低水泥、 水資源的投入量， 節(jié)省一定的施工成本。 當混凝土原材料配比設計完成后， 就需要進行混凝土拌合工作， 嚴格控制攪拌時間、 攪拌用量， 確?；炷涟韬腺|量達到預期水平， 為后續(xù)大體積混凝土澆筑質量提升奠定堅實的基礎。

2.3 混凝土澆筑

首先， 在大體積混凝土澆筑前， 需要從混凝土中提取一定的樣品， 檢測混凝土的坍落度、 和易性、密度等， 確?；炷恋母黜椫笜藚?shù)達到規(guī)定標準后才能進行澆筑施工作業(yè)。 如果沒有檢測混凝土的使用價值和使用性能就直接進行澆筑作業(yè)， 很容易出現(xiàn)大體積混凝土澆筑質量不符合施工質量要求的情況， 這樣就會發(fā)生二次返工問題， 不僅浪費了一定的混凝土材料， 還加大了整體施工成本。 同時，還需要對建筑施工中使用頻繁、 使用量大的施工材料進行嚴格檢查， 鋼筋、 構件、 模板等施工材料的質量檢查缺一不可， 通過質量檢查來對各施工材料的屬性進行科學評估。 比如模板表面一定要保持光亮度和平整度， 凡是表面存在坑坑洼洼的模板一律不得使用。 其次， 在大體積混凝土澆筑過程中， 需要嚴格控制高度， 確保高度始終保持在標準范圍內。一般來說， 一旦高度在2m以上發(fā)生骨料分離現(xiàn)象的幾率就會大大增加， 進而直接影響混凝土澆筑質量。所以， 在大體積混凝土澆筑過程中， 可以采用串筒下料的方式， 不僅能夠提高施工效率， 還能避免骨料分離現(xiàn)象的發(fā)生， 有效提升大體積混凝土澆筑質量[5]。

2.4 混凝土振搗技術

當大體積混凝土澆筑作業(yè)完成后， 就需要及時進行混凝土振搗作業(yè)， 嚴格按照混凝土振搗技術要點實施， 有效提高混凝土的密實度和平整度。 同時需要根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況合理適當調整振搗施工技術， 確保振搗技術的適應性， 充分發(fā)揮出振搗技術的應用優(yōu)勢和價值。 在混凝土振搗過程中， 使用的施工設備主要以插入式振搗器為主， 可以以混凝土自然凝固狀態(tài)為依據(jù)將振搗器合理設置在混凝土三個部分中， 確?；炷撩總€部位都能均勻振搗，提高振搗的密實性。 在振搗中， 需要嚴格控制振搗器的插入速度和拔出速度， 插入混凝土時需要保持較快的速度， 而拔出時則需要保持緩慢速度， 還需要充分震動混凝土的上下層， 及時排出混凝土內部的氣泡， 不能出現(xiàn)漏振或者過度振動的情況。 需要注意的是， 不能長時間振搗操作同一個位置， 當看到混凝土不再出現(xiàn)下沉現(xiàn)象， 表面沒有氣泡時就可以停止振搗作業(yè)。

2.5 嚴格控制施工作業(yè)溫度

一般來說， 施工作業(yè)溫度直接關系著混凝土收縮問題的發(fā)生。 所以， 在大體積混凝土施工過程中，還需要對施工作業(yè)溫度進行嚴格控制， 確?；炷羶韧獠繙夭羁刂圃诤侠矸秶鷥?， 有效減少混凝土裂縫的產生， 確保混凝土結構質量不受到影響。 通常條件下， 混凝土的內外溫差控制在20℃以下就能有效避免混凝土溫度裂縫的發(fā)生， 如果混凝土具有較高的使用性能， 自身的抗裂能力很強， 溫差區(qū)間就可以適當放寬標準， 可以適當超過20℃， 當然最高不能超過24℃。 為了確保測溫工作的快速性和精準度， 在大體積混凝土澆筑過程中， 可以將測溫管提前埋設在混凝土中， 有效監(jiān)測混凝土內部溫度， 并有效對比分析外部測溫儀器， 一旦發(fā)生內外部溫差太大， 就需要及時采取補救措施， 通過灑水、 加冰等方式有效降低混凝土內外部溫差， 確保混凝土表面溫度與內部溫度的差值控制在合理范圍內， 有效提高混凝土結構質量。

具體來說， 在大體積混凝土施工過程中， 為了有效控制溫度， 可以從以下方面入手: 1） 進行大體積混凝土澆筑作業(yè)前， 需要提前冷卻施工材料。 尤其是施工外部環(huán)境溫度較高的情況， 通過做好材料的預冷工作能夠合理降低澆筑溫度， 確保澆筑溫度控制在最高溫度要求內， 使得混凝土內外部溫差大大降低。 大體積混凝土施工的原材料包括水泥、 骨料、 鋼筋等， 需要根據(jù)各類材料的溫度屬性將其合理堆放在不同倉儲區(qū)域， 不能隨意堆放在一起。 如果施工現(xiàn)場天氣炎熱， 就需要將這些原材料堆放在冷棚中， 施工人員還需要定期澆水處理， 達到溫度降低的作用； 2） 在大體積混凝土澆筑過程中， 如果發(fā)現(xiàn)外部溫度高于內部溫度， 就需要將冷水潑灑在混凝土表面， 快速降低外部溫度。 當然也需要嚴格控制灑水量， 一旦水量噴灑過多就會加大混凝土的含水量， 直接影響混凝土結構強度。 如果發(fā)現(xiàn)外部溫度低于內部溫度， 就需要將冷水管提前預埋在混凝土結構中， 通過向冷水管注入冷水的方式達到降低內部溫度的目的[6]； 3） 在大體積混凝土澆筑作業(yè)中， 如果混凝土整體溫度太低， 就需要根據(jù)實際情況制定科學合理的保溫手段， 可以將外在保溫層覆蓋在混凝土表面， 提高混凝土整體溫度， 減輕溫度應力， 防止混凝土結構出現(xiàn)裂縫。

2.6 加強大體積混凝土的養(yǎng)護管理

在建筑施工中， 當混凝土澆筑作業(yè)完成后， 很多施工人員都忽視了混凝土養(yǎng)護管理這一環(huán)節(jié)， 由于缺乏有效的養(yǎng)護管理措施， 最終導致大體積混凝土質量達不到規(guī)定標準， 也直接影響了建筑工程建設質量。 所以， 施工人員需要高度重視大體積混凝土養(yǎng)護管理工作， 對混凝土澆筑塊的溫度進行有效控制， 確保整體混凝土結構具有良好的穩(wěn)定性和耐久性， 有效防止后期返工修復問題的發(fā)生， 降低整體施工成本。 在進行大體積混凝土養(yǎng)護管理時， 養(yǎng)護時間一般控制在15d， 此養(yǎng)護時間并不是固定不變的， 施工人員可以根據(jù)溫度因素和混凝土收縮產生的應力變化合理調整養(yǎng)護時間。 養(yǎng)護管理過程中，施工人員需要對混凝土溫度變化情況進行全面掌握，可以定時測量混凝土的內外溫度， 采取有效的方式控制內外部溫差， 盡可能將混凝土內部溫度和表層溫度控制在較小差距內。 比如， 混凝土局部內外溫差超過25℃并且混凝土表面溫度處于快速下降狀態(tài)時， 就需要將保溫層、 棉氈覆蓋在混凝土表面， 起到保溫效果， 確?；炷粮黜棞囟戎笜丝刂圃陬A警范圍內， 當混凝土表層溫度接近大氣溫度時， 就可以移除保溫層、 棉氈， 并進行灑水處理。

3 結語

綜上所述， 建筑施工質量一直是人們關注的重點內容， 它直接關系著人們的生命安全和財產安全，只有提高建筑工程整體建設質量， 才能確保建筑物整體的穩(wěn)定性和安全性， 實現(xiàn)建筑工程整體效益最大化。 在建筑施工環(huán)節(jié)應用大體積混凝土澆筑技術時， 需要做好施工前期的各項準備工作， 科學進行混凝土原材料配比設計， 加強施工溫度控制， 并嚴格按照混凝土澆筑技術要點、 振搗技術要點、 后期養(yǎng)護管理技術要點開展工作， 提高大體積混凝土各個施工環(huán)節(jié)的施工質量， 確保大體積混凝土澆筑質量達到標準規(guī)范， 從而有效提高建筑工程整體建設質量， 推動建筑行業(yè)更高質量發(fā)展。