土木建筑施工中大體積混凝土結構施工技術探析

付永偉

摘 要：大體積混凝土結構在土木工程施工中的應用正不斷提高，而建筑物的高度和強度也在不斷提高要求，因此需要更為先進和嚴謹的施工技術保障施工質量。采取各種措施控制裂縫是大體積混凝土結構施工技術的關鍵問題。

關鍵詞：土木建筑施工；大體積混凝土結構施工；溫度應力；自縮

大體積混凝土結構厚實，用量較大，澆筑時需要一次性完成，避免施工縫隙的產生。受水化熱以及溫度等因素的影響，容易發生裂縫問題，從而影響到土木工程的施工質量，因此在施工過程中，需要采取先進的技術和工藝保證大體積混凝土的施工質量，提高建筑質量和安全。

1 土木工程大體積混凝土結構裂縫出現的主要原因

1、溫度應力

混凝土的溫度應力作用是裂縫問題的首要原因。影響溫度應力的主要有兩方面原因，一方面是水泥的水化熱問題，水泥在水化熱過程中會釋放熱量，大體積混凝土普遍結構斷面厚而表面系數小，因此不利于熱量擴散，導致熱量在混凝土結構內部大量聚焦，從而使混凝土內部溫度不斷提高，與表面溫度差異不斷擴大，產生了較大的溫度應力，而引發裂縫問題。另一方面是混凝土的澆筑溫度，大體積混凝土施工過程較長，且工序較為復雜，其澆筑溫度會因為外界環境溫度的變化而發生改變，氣溫的驟降會使混凝土內外溫差加大，溫度應力不斷增加，裂縫發生的風險也就越高。

2、混凝土的自縮性

大體積混凝土中含有數量較大的水泥，這些水泥會使混凝土內部20%左右的水分石化，而其余的水分則會被蒸發。如果被蒸發的水分數量超過了正常蒸發的水分量，就會產生一定的自縮值，從而引發混凝土的收縮問題。混凝土的自縮值對于混凝土的自縮性有著直接的決定作用。影響大體積混凝土結構自縮值的原因有高效減水劑的使用，這些減水劑提高了混凝土的流動性能，并且降低了其自縮值。此外，礦物質的礦渣等摻和物，也會對混凝土的后期自縮值產生較大的作用，而較細的混凝土材料則會影響到混凝土的早期自縮值。此外，水灰比、骨料種類及大小等都會影響到混凝土的自縮值。

3、約束力過大

大體積混凝土結構多為整體形式，因此約束力較大，外部約束力和由溫度應力引發的內部約束力都會引發混凝土的裂縫問題。

2 土木建筑施工中大體積混凝土結構施工技術分析

溫度應力及自縮性等因素，是大體積混凝土結構出現裂縫的關鍵原因，因此，在施工過程中需要采用相應的技術減少這些不良影響。

1、控制溫度應力

溫度應力是大體積混凝土裂縫問題的首要原因，通過提高施工技術控制溫度應力是提高施工質量的重要方法。

1）控制好澆筑溫度

大體積混凝土的溫度控制是一個較為系統的工程，而澆筑溫度的控制是關鍵，這一工序的施工影響到混凝土結構的表面溫度以及內部溫度，同時，因為外部氣溫變化對澆筑溫度的影響，又會使澆筑溫度出現變化，澆筑溫度一旦出現上升問題，就會進一步影響到混凝土的溫度應力。因此，大體積混凝土的澆筑要盡力避免在夏季施工，氣溫較高的正午也盡量不要澆筑。施工時，根據外部氣溫的變化采取適當的降溫措施也可以有效控制澆筑溫度，如降低材料的溫度或者采取一定的冷卻技術，從而降低澆筑溫度。

2）減少水泥使用量

水泥的水化熱是混凝土溫度應力的重要原因，適當減少水泥使用量，就能夠減少水化熱的熱源，有效降低水化熱現象，水化熱所帶來的不利影響也會得到降低。減少水泥使用量的同時，為了不減少混凝土強度，就需要使用其他材料保證混凝土強度符合施工標準，如減水劑及混合材料的增加，攪拌技術的提高等，都能夠在增加混凝土內部熱量揮發的同時，提高混凝土攪拌效果，從而保證了混凝土的質量。隨著水泥生產技術的提高，一些低熱水泥不斷出現，大壩水泥以及粉煤灰硅酸鹽沙發等都有較好的降低水化熱功能。

3）強制降溫

強制降溫是通過強制措施對已澆筑完成的混凝土結構進行降溫的方法。預埋冷卻水管，通過水管中的冷卻水溫度控制混凝土內部溫度是較為常見的技術。

2、減少約束力

減少約束力需要從減少外部約束力和內部約束力兩方面進行。

1）減少外部約束力

外部約束力的控制主要措施是控制好地基對于混凝土結構的約束力。主要技術是通過滑動層的設置來控制。滑動層就是把地基和大體積混凝土的接觸層用瀝青油氈層或者砂墊層設置一層滑動層，從而減少了地基對于大體積混凝土的約束力，能夠使混凝土地塊的變形更為自由，也能夠減少裂縫問題的出現。

2）減少內部約束力

大體積混凝土結構的內部約束力主要來源于溫度應力作用，因此需要通過控制溫度應力的方式減少內部約束力。通過保溫技術能夠在一定程度上減少溫度應力，如蓄水法、覆蓋法以及暖棚法等，都能夠在一定程度上保證混凝土的內部溫度，從而降低混凝土內外溫差，減少溫度應力。

3、提升抗裂性能

1）加入添加劑

自縮性是混凝土裂縫產生的重要原因，添加劑的摻加對于混凝土自縮值的控制有良好的效果。通過適當的技術對混凝土進行補償收縮，就能夠使混凝土自縮性更符合施工要求。在摻加添加劑時，要根據外加劑的應用技術嚴格按照相關標準進行補償，通過嚴謹的實驗獲取限制膨脹率，從而保障技術的精確性，提高抗裂性能。

2）優化材料配比

混凝土材料配比在施工之前就要通過科學的試驗進行驗證，確定科學合理的材料配比。要確保材料配比能夠滿足施工強度的要求。攪拌時要根據現場材料條件結合試驗配比做好材料的配比調整，攪拌過程要確保材料融合的充分度，避免材料發生離析問題。

3）添加配筋

混凝土結構中配筋的合理添加對抗裂性能的提高有良好的效果。選擇直徑較小的配筋，在綁扎時要采取較小的間距分布配筋位置，就能夠產生顯著的抗裂效果。配筋的分布間距在10cm以下時，就能夠使混凝土不會出現高于0.005cm的裂縫寬度。土木工程的大體積混凝土結構中間只有較少的配筋，因此，適當添加一定數量的溫度筋，能夠有效的控制好混凝土結構的薄弱部分。

4）添加增強材料

能夠有效提升混凝土抗拉強度的材料即增強材料，主要包括金屬纖維、無機纖維和有機纖維等。添加增強材料，即能夠提升混凝土結構的抗裂性能，還能夠提高抗拉強度。

5）其他方式

混凝土水灰比、骨料配比以及骨料的選擇都會影響到混凝土的抗裂性能。骨料作為混凝土材料的重要組成部分，其光滑度及粒徑大小等都會影響到混凝土強度。

3 結語

土木建筑行業的發展使大體積混凝土結構有了更為廣泛的用途，但也對施工質量提出了更高的標準。為了保障施工質量，必須從混凝土結構特點出發，不斷提高施工技術，避免裂縫的出現，提高土木建筑工程質量。

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