房屋建筑工程大體積混凝土施工技術探討

潘思宇

摘 要：房屋建筑的不斷發展給混凝土施工技術的創新帶來新的契機。但大體積混凝土擁有較大的體積，內部緊實，沒有足夠的表面系數與之匹配。混凝土澆筑完成后會釋放出大量的熱，在沒有采取保溫措施下，混凝土表面冷卻速度大于內部冷卻速度，形成溫度差，由于溫度分散不均勻和熱脹冷縮的的物理特性造成混凝土出現裂縫，降低混凝土的使用性能。因此，研究改進大體積混凝土施工技術十分重要。本文對大體積混凝土進行在施工中的應用進行探討，詳細分析大體積混凝土的施工技術和構造特點，提出相關問題并給出解決問題的具體方案。

關鍵詞：房屋建筑 大體積混凝土 施工技術 具體方案

前言

我國房屋建筑市場競爭非常激烈，驅使開發商在房屋建筑工程進行技術創新，降低生產成本。隨著高層建筑的不斷崛起，大體積混凝土技術越來越多應用到大截面支撐柱和建筑基礎施工等方面。大體積混凝土整體質量是保證建筑工程質量的，要求混凝土沒有收縮裂縫、表面裂紋以及泌水現象等問題。混凝土的整體性能決定建筑的承載能力和對自然條件的抵抗能力，其質量問題是建筑師著重關注的性能指標之一。然而大體積混凝土技術是一門綜合性技術，不僅要求技術開發人員具有土木工程的專業知識儲備還要求對材料力學等其他學科有一定的知識了解。在充分掌握大體積混凝土技術原理的基礎下才能對其進行改進和優化，以達到最好的技術應用效果。

1、大體積混凝土技術與施工特點

一般情況下混凝土最小斷面尺寸超過1m的施工載體，或是利用保溫措施、提高抗滲性等措施解決混凝土因為內外溫差大和失水收縮問題的混凝土稱之為大體積混凝土。大體積混凝土與普通體積砼結構相比不同之處在于，大體積混凝土忽略細微結構的差別強調整體性能、施工過程中溫度應力因水泥水熱化和外界溫度變化而增大。大體積混凝土常用于大型建筑的地下現澆鋼筋混凝土結構中，由于建筑施工中對施工縫預留之后會導致混凝土一致性遭到破壞，影響整體性能。因此，需要對混凝土進行不間斷澆注；由于大體積混凝土體積較大，抗拉性性能差。在澆筑之后會因為水泥水熱化，表面溫度低和內部溫度高，形成的溫差使大體積混凝土產生溫度變形而出現裂紋。外界溫度對大體積混凝土影響也非常巨大，特別是溫度發生驟降時情況與水泥水熱化剛好相反。也同樣會使混凝土開裂。除了溫度變化，混凝土中的水泥在澆筑之后會發生硬化，混凝土中的水分蒸發后，水分分配不均衡引起混凝土體積的收縮，導致混凝土產生裂縫。高層建筑大體積混凝土在地下完成澆筑作業，自身溫度變化較小，但地下水分較多，如果抗滲性能不好，也容易開裂。

2、大體積混凝土的在房屋建筑中施工技術

2.1 構造大體積混凝土的材料

混凝土以水泥、骨料、水和外加劑為主要制作材料。由于水泥的水熱化應是導致混凝土的主要原因，所以在選擇水泥時應該選擇這方面參數較小的水泥，比如在優先采用低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥等，另外也可以選用粉煤灰代替水泥，以減少水泥的水熱化反應。骨料在大體積混凝土中占80%以上的比重，為提高主要材料的性能，骨料應當選小線膨脹系數、低巖石彈模、表面清潔且無弱包裹層的材料。骨料配置過程中需要一定規格的石粒和砂子相配套。砂子最好選用中砂，要求含泥量低且石粒徑粒大于5mm小于3.15mm。混凝土中主要成分對水的要求最低，保證水純凈不含雜質即可。外加劑可以提高混凝土緊實度，較少裂紋產生。在使用外加劑時，應該定量添加，常用的外加劑有減水加氣水的效果且一定程度上減少了水泥的使用，對混凝土質量提升十分有益。

2.2混凝土澆筑的技術準備

在大體積混凝土澆筑前要做足混凝土澆筑的技術準備工作。對申請混凝土澆灌單位進行核實，對混凝澆筑過程中的澆筑和凝固時間、坍落度、等級強度等參數進行委托。在施工過程中要保證對施工人員和參與作業的工具進行合理配置，避免在施工過程中出現工具丟失，施工人員操作失誤等問題，拖延工程工期。將施工所需要的材料備齊之后還要對設備進行機械設備比如灌漿機、水泥運輸車等設備進行全面檢修，確保施工作業的有序進行。因為混凝土澆筑作業大都在底下完成，需要一定強度的光源和機電控制設備，在施工前需對電力分配進行合理規劃，并備有柴油發電機作為應急電源。

2.3 材料配合比的控制原則

大體積混凝土在配比時不僅要滿足抗震、提升抗拉強度、減少水泥水熱化反應等基本性能還要考慮到節約成本的因素，在混凝土澆筑前需要經過反復實驗模擬，合理控制其坍落度，最佳狀態是保持在1cm與3cm之間。另外在對混凝水進行攪拌時，拌和水用量不宜大于170kg/m，水膠比也不宜大于0.55。

3、施工過程中容易發生的質量問題

3.1 模板受力變形

大體積混凝土在一定形狀的支撐系統中澆筑成形，但由于在澆筑過程中振搗機不斷對混凝土施加振動，為了保持受力平衡，混凝土朝振源周圍擴散分散來自振源的振動力，周圍混凝土在受到擠壓力時也對中心混凝土施加反向壓力，中心混凝土受力超出支撐系統的荷載受力之后，支撐系統就會發生變形，導致混凝土隨之改變形狀。

3.2 浮漿和泌水的問題

由于外加劑摻量過高，經振搗后聚集在上部，也有可能是用水量過多出現浮漿現象。由于施工的分層處理，施工尾端常會出現泌水現象，且混凝土用水量多，泌水量大，且與溫度越高，水完全析出的時間就越短就越短此外，還與水泥的成分和細度有關。

3.3 混凝土出現的裂紋問題

混凝土施工的裂紋主要由以下三種因素造成：（1）水泥澆筑過程，水泥水熱化釋放大量的熱，導致混凝土內外溫差大，增大溫度應力差生裂紋。（2）因為外界溫度變化大，未對混凝土施加保溫措施，且溫差保持時間較長，混凝土因溫度變形產生裂縫（3）混凝土內部水分蒸發，為了達到水飽和的平衡狀態，混凝土內部收縮，應力集中于一點，產生裂紋。

4、針對施工質量問題的解決措施

4.1選擇合適的原材料

原材料的合理選擇是混凝土質量的提升的保障，除了按照上文所述對水泥、骨料、水和外加劑等主要因素選擇外，還要對原材料之間的配比進行嚴格把關，在澆筑開始前對原材料配比進行小規模實驗，確保主要材料配比科學合理。

4.2對混凝土養護溫度進行控制

混凝土澆筑完成后養護需要按照溫度降低速率在前期和后期的差別分別對待。澆筑完畢之后，混凝土溫度不降反升，此時的溫度上升幅度小，對應的溫差也較低，此時應采取措施加快表面導熱，降低混凝土內部溫度。澆注完畢一段時間后，混凝土溫度開始逐步下降，此時彈性模量和溫度應力都在快速增長。為了減緩因溫度變化快導致的應力增大，應對混凝土進行采取加熱保溫措施。

4.3對大體積混凝土進行交錯澆筑

因為大體積混凝土需要滿足整體性特征，由不間斷澆筑完成澆筑作業，不同澆筑時段可采用不同的澆筑方式，在需要分層、分段、分縫式的澆筑的情況下，可采取交錯澆筑，以保證混凝土的質量。

總結

隨著建筑行業的發展，大體積混凝土的利用率也越來越高，但大體積混凝土的施工技術還有很多空白區域，針對混凝土的缺陷改進措施還是比較少，只有不斷對大體積混凝土施工技術進行改進優化才能使混凝土質量滿足日益升高的建筑需求。

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