房屋建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)研究

摘 要：隨著我國建筑行業(yè)的不斷創(chuàng)新發(fā)展，建筑技術(shù)也有了全新的突破，在新技術(shù)推動(dòng)下，房屋建筑工程越來越新穎，滿足了人們工作與生活需求。在房屋建筑技術(shù)中，大體積混凝土施工技術(shù)成為廣泛使用的技術(shù)形式之一，應(yīng)用越來越普及，確保了建筑的質(zhì)量與安全。本文通過對(duì)大體積混凝土定義和特點(diǎn)的詳細(xì)闡述，特別是對(duì)大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)、澆筑工藝、溫度控制和養(yǎng)護(hù)維護(hù)等技術(shù)要點(diǎn)分析，提出近年來技術(shù)使用過程中容易出現(xiàn)的問題，同時(shí)，也提出了相應(yīng)處理措施，以此，為相關(guān)工作人員提供借鑒參考。

關(guān)鍵詞：房屋建筑工程；大體積混凝土；施工技術(shù)；配合比設(shè)計(jì)；澆筑工藝

隨著我國城鄉(xiāng)一體化進(jìn)程的發(fā)展，我國城市化進(jìn)程越來越快，各種規(guī)模較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、功能齊全的建筑不斷增加，為了保證建筑的科學(xué)性，對(duì)混凝土整體的施工技術(shù)提出了嚴(yán)格的要求。當(dāng)前，各種建筑不斷增加，其功能性、綜合性要求非常高，只有通過良好的技術(shù)創(chuàng)新，才能建造出精品力作。目前看，城市中的高層建筑不斷增加、城鄉(xiāng)一體化的大跨度橋梁越發(fā)增多、城市中的重要基礎(chǔ)設(shè)施越來越重要，在這樣的條件下，不論是哪一種建筑形式，都需要使用大體積混凝土施工技術(shù)，快速有效地完成建設(shè)。大體積混凝土是一種特殊的技術(shù)形式，和常規(guī)混凝土相比，其施工過程更加復(fù)雜，面對(duì)的技術(shù)挑戰(zhàn)更多，比如溫度、混凝土坍落度、硬化收縮等都需要在施工中一一解決。所以說，深入研究大體積混凝土施工技術(shù)并且在施工中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)解決問題，對(duì)有效提高技術(shù)創(chuàng)新、保證工程效率具有重要意義。

一、大體積混凝土的定義和特點(diǎn)

工程建設(shè)過程中的大體積混凝土，是對(duì)施工技術(shù)形式的合理界定。這項(xiàng)技術(shù)特點(diǎn)是面積大、體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，整體看，結(jié)構(gòu)物實(shí)體最小幾何尺寸大于1m，特別是在現(xiàn)代大型建筑項(xiàng)目中應(yīng)用更加廣泛。城市中的高層樓房基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)會(huì)用到大體積施工技術(shù)。更是因?yàn)榛炷潦褂玫拿娣e大、體積大，才會(huì)導(dǎo)致水泥水化熱釋放過分集中，施工過程中，水泥的內(nèi)部升溫非?？?，混凝土內(nèi)外溫差突然增大，如果溫差沒有科學(xué)控制，就會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)達(dá)到一定高度，混凝土在固化時(shí)會(huì)隨著溫度的增加而出現(xiàn)溫度裂縫，從而造成結(jié)構(gòu)性不穩(wěn)定，對(duì)建筑的質(zhì)量與安全產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。為了確保水泥溫度得到良好的控制，需要在施工中合理解決溫度內(nèi)外不均的問題，以此，確保建筑物的安全穩(wěn)定。根據(jù)《大體積混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)》GB50496-2018及相關(guān)行業(yè)施工標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，混凝土中膠凝材料水化引起溫度變化和收縮而導(dǎo)致有害裂縫產(chǎn)生的混凝土，也都被定義為大體積混凝土施工的范圍，所以，大體積混凝土施工時(shí)，一定要做好管理與控制。

二、房屋建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)要點(diǎn)

（一）配合比例設(shè)計(jì)

混凝土施工根據(jù)不同的建筑形式，會(huì)有不同的配合比，以此保證質(zhì)量、降低成本。配合比設(shè)計(jì)是混凝土施工的重要環(huán)節(jié)。而大體積混凝土因?yàn)榛炷潦褂昧枯^大，配合比要求也嚴(yán)格，只有做好配合比，才能更加有效地發(fā)揮混凝土的功能，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。配合比設(shè)計(jì)時(shí)，嚴(yán)格控制各項(xiàng)參數(shù)，根據(jù)強(qiáng)度、密度兩個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)做好內(nèi)外部溫度控制，這樣才能有力提高混凝土施工效果。通常，大體積施工的混凝土配合比是水泥∶砂∶石子 =1∶2∶3，通過這樣的比例配合，不但能夠保證混凝土良好工作性、和易性，最重要的是保證了混凝土后期的強(qiáng)度。這種配合比只是一般意義上的配合，而實(shí)際施工時(shí)，還要根據(jù)當(dāng)時(shí)的溫度、環(huán)境條件做好相應(yīng)的調(diào)理，以此，更加貼合實(shí)際施工所需。當(dāng)混凝土需要更高強(qiáng)度或更小密度的時(shí)候，需要合理調(diào)整三項(xiàng)材料的配合比。一般適當(dāng)增加水泥比例即可；反之，減少水泥比例。水灰比在混凝土中的含量是影響混凝土性能最為主要的重要環(huán)節(jié)，水灰比 0.5～0.6的情況下，才能保證混凝土流動(dòng)性，同時(shí)也防止了水分多而出現(xiàn)的混凝土強(qiáng)度不足問題[1]。

（二）原材料質(zhì)量控制

混凝土是施工中的重要材料，而制作混凝土的原材料關(guān)系到成品的質(zhì)量，原材料質(zhì)量對(duì)混凝土后期的性能穩(wěn)定與建筑質(zhì)量有直接關(guān)系，只有控制好原材料的質(zhì)量，才能確保后期的建筑質(zhì)量，建設(shè)出精品的建筑工程項(xiàng)目。一般情況下，大體積混凝土施工中會(huì)選擇低熱水泥當(dāng)作膠凝材料，這種水泥分布廣泛，使用頻率較高，包括礦渣水泥、粉煤灰水泥等，其水化熱程度不高，在施工過程中，能夠有效降低混凝土內(nèi)部溫度，更好地控制混凝土內(nèi)外溫度，避免出現(xiàn)裂縫的問題。礦渣水泥水化熱與普通硅酸鹽水泥相比較，只有其 1/3 左右熱量，內(nèi)部熱量較低，能夠很好地進(jìn)行控制。配料時(shí)也可以根據(jù)條件不同，適度添加外加劑，這樣也能夠改善混凝土工作性能，并且提升整體的強(qiáng)度。減水劑是一種助劑，能夠減少混凝土用水量，以此提升混凝土流動(dòng)性，確保工作性能更加良好；膨脹劑能夠使混凝土硬化的時(shí)候產(chǎn)生微膨脹，這樣也能夠幫助混凝土及時(shí)收縮，避免開裂的問題，膨脹劑還可提高混凝土密實(shí)度和耐久性。

（三）澆筑與振搗

為了保證大體積混凝土施工的質(zhì)量，其澆筑環(huán)節(jié)也需要合理控制，澆筑時(shí)，一般采用分層澆筑法，分層法能夠防止混凝土內(nèi)外溫差過大造成裂縫，有效防止混凝土固化過程出現(xiàn)問題。分層澆筑是合理控制每次澆筑厚度，一般控制在 300mm內(nèi)，保證了混凝土充實(shí)，又防止?jié)仓^多出現(xiàn)溫度過大的局面。澆筑是一個(gè)關(guān)鍵的過程，澆筑時(shí)，需要科學(xué)合理地利用工具做好全面振搗，設(shè)備的選擇非常關(guān)鍵，需要根據(jù)體積量選擇大小合適的工具設(shè)備，確?；炷琳駬v環(huán)節(jié)可靠有效。通過混凝土振搗施工，能夠保證分布的均勻性，使混凝土充分密實(shí)，有效消除混凝土內(nèi)部出現(xiàn)的空洞蜂窩，提高混凝土強(qiáng)度。振搗過程的力度和時(shí)間控制要科學(xué)合理，根據(jù)不同的凝固時(shí)間與施工環(huán)境做好合理的調(diào)整，振搗時(shí)間不足會(huì)造成混凝土不充實(shí)，振搗時(shí)間長會(huì)影響混凝土強(qiáng)度。速度也是關(guān)鍵的一步，速度快了會(huì)出現(xiàn)高溫，速度慢了就會(huì)過早凝固，出現(xiàn)裂縫[2]。

（四）溫控措施

大體積混凝土施工對(duì)建筑施工來講至關(guān)重要，要合理按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范施工，提高施工質(zhì)量與效果。大體積施工主要受到水泥水化熱量的影響，施工時(shí)，內(nèi)部溫度明顯升高、外部溫度低的情況下，直接導(dǎo)致了混凝土內(nèi)外部溫差的出現(xiàn)。溫差是造成混凝土裂縫的主要成因，不利于后期的強(qiáng)度硬度塑造，嚴(yán)重影響建筑的安全與質(zhì)量，所以說，大體積施工時(shí)，必須采取嚴(yán)格溫控措施做好調(diào)控才能保證質(zhì)量。要想科學(xué)做好溫度的控制，其時(shí)間選擇很重要，選擇合適的澆筑時(shí)間是保證質(zhì)量的前提，避免高溫時(shí)間進(jìn)行混凝土澆筑，另外低熱水泥或添加粉煤灰摻合料的方式，也能夠有效降低混凝土水化熱，通過合理布局、分層澆筑，使大體積變成小面積，減小每次澆筑混凝土體積的規(guī)模，也能降低內(nèi)外溫差。施工過程中，做好覆蓋確保濕度合適，以此也能夠有效減緩混凝土內(nèi)外溫差的過早出現(xiàn)。這里，我們用一個(gè)施工的實(shí)際例子說明問題，大體積混凝土設(shè)計(jì)厚度 1.5 米，體積 200立方米，春季澆筑施工，采用礦渣水泥為膠凝材料，通過分塊澆筑，確保每次澆筑控制 300mm 內(nèi)，完成混凝土澆筑以后做好覆蓋保濕，這種施工符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，通過合理的溫控措施使混凝土內(nèi)外溫差 20℃內(nèi)，避免了后期施工裂縫的出現(xiàn)，維護(hù)了工程的質(zhì)量與安全。

（五）養(yǎng)護(hù)技術(shù)

混凝土澆筑完成后，需要在 28 天后才能進(jìn)行完全的硬化，為了保證硬化質(zhì)量與強(qiáng)度，需要早期介入合理的養(yǎng)護(hù)，通過科學(xué)的養(yǎng)護(hù)能夠控制溫度，避免過早失水產(chǎn)生裂縫，早期的養(yǎng)護(hù)至關(guān)重要。當(dāng)一項(xiàng)工程澆筑完成后，盡可能早進(jìn)行養(yǎng)護(hù)是保證混凝土質(zhì)量的前提條件，早期主要是指澆筑后 1天～2天，此時(shí)的混凝土處于塑性較好的狀態(tài)，如果失水多會(huì)造成混凝土內(nèi)部水分不夠，影響硬化。如果混凝土早期溫度高會(huì)造成混凝土內(nèi)部水分快速蒸發(fā)，出現(xiàn)混凝土表面裂縫。要嚴(yán)格使用不同的養(yǎng)護(hù)方法：一是濕麻布覆蓋法。這種方法簡單，但有效果，主要是在混凝土表面覆蓋濕潤麻布減緩水分蒸發(fā)的速度，避免時(shí)間過快出現(xiàn)水分的流失，能夠保持混凝土濕潤，對(duì)提高混凝土強(qiáng)度有一定的促進(jìn)作用。二是噴涂養(yǎng)護(hù)劑法。市場(chǎng)上有許多種專用養(yǎng)護(hù)劑，通過這種材料的噴涂，對(duì)混凝土表面形成保護(hù)膜，這樣也能夠起到覆蓋的作用，使混凝土表面形成一層保護(hù)，也能夠大幅縮短混凝土水分蒸發(fā)的時(shí)間，確?；炷帘砻姹裥Ч?，這種方法適用于各種氣候。三是蓄水養(yǎng)護(hù)法。主要是利用混凝土表面薄層水體的方式，減少水蒸發(fā)速度 ，降低混凝土整體的固化溫度，溫度較高的條件下施工時(shí)，這種方法行之有效。

三、大體積混凝土施工過程中存在的問題

（一）容易產(chǎn)生裂縫

大體積混凝土施工溫度裂縫是影響質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，一般裂縫的出現(xiàn)主要是溫度內(nèi)外不均導(dǎo)致，混凝土澆筑后 2d～5d內(nèi)，水泥水化時(shí)會(huì)直接釋放熱量，直接造成了內(nèi)部溫度急劇升高，而外部溫度保持不變，內(nèi)外溫差突然增加。大體積混凝土施工體積大、結(jié)構(gòu)實(shí)，要想在短時(shí)間內(nèi)快速保證熱量散發(fā)是一件較難控制的工作，內(nèi)外表面系數(shù)小，熱量不能在短時(shí)間內(nèi)散發(fā)，內(nèi)部溫度快速升高，較大熱應(yīng)力就會(huì)超出抗拉強(qiáng)度，裂縫就會(huì)出現(xiàn)，對(duì)施工安全直接構(gòu)成威脅。

（二）內(nèi)外溫差過大難以控制

大體積混凝土施工的溫度直接影響到質(zhì)量與效果，內(nèi)部溫度高于外部溫度是施工中最為多見的情況，因?yàn)榛炷羶?nèi)部水分蒸發(fā)快，溫度提升快，會(huì)導(dǎo)致混凝土快速膨脹，溫差出現(xiàn)的裂縫是施工中的主要問題。

（三）施工技術(shù)跟不上時(shí)代發(fā)展

當(dāng)前，城市發(fā)展速度較快，各種各樣的大體積混凝土建筑越來越多，而技術(shù)的進(jìn)步速度并沒有跟上人們的有效需求，出現(xiàn)了技術(shù)進(jìn)步滿足不了現(xiàn)代快速進(jìn)步的需求矛盾，只有創(chuàng)新工藝，才能建設(shè)出高質(zhì)量的建筑精品，在保證混凝土均勻性和密實(shí)性的前提下，推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步。

四、房屋建筑工程大體積混凝土施工質(zhì)量控制措施

（一）施工過程質(zhì)量控制

大體積混凝土施工主要應(yīng)用到各種大型建筑施工中，其施工的項(xiàng)目均為重要工程，那么，大體積混凝土施工過程中，需要對(duì)各個(gè)關(guān)鍵的環(huán)節(jié)控制，合理掌握每項(xiàng)施工流程，特別是原材料選擇與使用，直接影響到整體的質(zhì)量與安全，也就是說原材料嚴(yán)格檢測(cè)和控制是確保混凝土整體項(xiàng)目施工的關(guān)鍵一步。原材料主要有水泥、骨料、粉煤灰等，使用前需要做好檢測(cè)，保證材料性能的穩(wěn)定與安全，滿足施工設(shè)計(jì)需要。水泥材料檢測(cè)是主要的環(huán)節(jié)，因?yàn)樗嗥贩N、性能和強(qiáng)度參數(shù)是否合理，直接影響到后期施工安全，水泥質(zhì)量不好，其固化、硬度則不高，要通過科學(xué)合理的檢測(cè)方法，實(shí)現(xiàn)材料可追溯制度，保證原材料質(zhì)量，有助于提高混凝土整體質(zhì)量?？茖W(xué)合理地做好原材料配合比試驗(yàn)，通常大體積混凝土施工中，根據(jù)具體工程環(huán)境條件做好混凝土水灰比、骨料粒徑分布的設(shè)計(jì)，通過試驗(yàn)，做好精確控制，合理分析各項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)，根據(jù)環(huán)境條件做好調(diào)整，確保混凝土強(qiáng)度、耐久性等性能滿足設(shè)計(jì)要求。做好坍落度試驗(yàn)，提取相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，做好調(diào)整，保證混凝土流動(dòng)性良好，施工時(shí)才能呈現(xiàn)更加滿意的均勻度，避免出現(xiàn)混凝土施工裂縫，提高整體質(zhì)量與安全。

（二）做好質(zhì)量檢測(cè)

要想提高混凝土施工的質(zhì)量，質(zhì)量檢測(cè)很重要，一般會(huì)使用超聲波檢測(cè)、鋼筋探傷、溫度監(jiān)測(cè)等手段對(duì)施工項(xiàng)目檢測(cè)，提高大體積混凝土施工品質(zhì)，通過合理的檢測(cè)及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能影響質(zhì)量的隱患，通過修復(fù)改進(jìn)，快速提高整體質(zhì)量。超聲波檢測(cè)較為科學(xué)，檢測(cè)過程中對(duì)建筑物不產(chǎn)生破壞，主要用于混凝土結(jié)構(gòu)評(píng)估，超聲波能夠?qū)炷量斩?、裂縫缺陷做好檢測(cè)?；炷两Y(jié)構(gòu)會(huì)使用到大量的鋼筋材料，鋼筋探傷檢測(cè)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，保證鋼筋的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。磁粉探傷、超聲波探傷技術(shù)是最為廣泛的技術(shù)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)鋼筋腐蝕、斷裂問題，做好更換與修復(fù)，保證混凝土結(jié)構(gòu)穩(wěn)固。溫度監(jiān)測(cè)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)混凝土溫度各時(shí)段的變化，通過不同的方法合理降低溫度，避免出現(xiàn)施工裂縫，提高強(qiáng)度硬度。

（三）做好施工記錄和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

為了提高技術(shù)層次，需要每次做好記錄與總結(jié)，大體積混凝土施工需要建立詳細(xì)記錄，通過后期的總結(jié)提高技術(shù)能力。記錄時(shí)主要內(nèi)容是配合比、施工參數(shù)、材料量、使用信息等，通過詳細(xì)的記錄能夠進(jìn)行質(zhì)量溯源，出現(xiàn)問題做好科學(xué)的快速分析。記錄遇到的問題也是為后期總結(jié)經(jīng)驗(yàn)、采取解決措施提供良好的借鑒。通過記錄分析，對(duì)各個(gè)階段進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，才能優(yōu)化施工工藝、解決技術(shù)難點(diǎn)、提升工程質(zhì)量，拿出解決方案，為未來類似大體積混凝土工程提供指導(dǎo)。

結(jié)論

綜上所述，大體積混凝土施工項(xiàng)目越來越多，要提高技術(shù)能力，引進(jìn)新質(zhì)生產(chǎn)力，才能有效滿足現(xiàn)代化建設(shè)需要。高度重視管理要素的分配，關(guān)注材料配合比設(shè)計(jì)、保證原材料質(zhì)量、科學(xué)合理控制好溫度和養(yǎng)護(hù)，通過有效把握技術(shù)要點(diǎn)，提升混凝土質(zhì)量性能。同時(shí)，也要不斷做好深入研究，通過實(shí)踐總結(jié)，有效保證建筑工程更加安全、耐久、環(huán)保，推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展。

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