土木工程中大体积混凝土结构施工技术分析

土木工程中大体积混凝土结构施工技术分析

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　　摘要：随着建筑工程规模不断扩大和功能的多样化，大体积混凝土结构施工技术在建筑领域中的应用越来越广泛。由于大体积混凝土结构承受的荷载比较大，易出现水化热现象而导致裂缝，因而结构整体性要求高、技术性高，施工中要严格控制施工技术，以防止裂缝出现。

　　关键词：土木工程;大体积混凝土;结构施工技术

　　引言

　　混凝土作为土木工程中比较常见的施工材料，发挥着重要的作用，其中大体积混凝土结构的施工质量直接影响到整体建筑的质量。在土木工程中，对混凝土的施工技术进行监督，保证混凝土的质量，不仅可以降低施工成本，同时还对整体建筑质量有所保障。

　　一、大体积混凝土出现裂缝问题的主要原因

　　1、水泥水化热因素

　　水泥在水化过程中必然要释放出一定的热量。由于大体积混凝土结构断面较厚，表面系数相对较小，导致水泥释放的热量不易扩散而聚集在结构内部，以致于大体积混凝土结构内部的温度越来越高，与外界形成较大的温差，因此出现裂缝问题。

　　2、外界温度变化因素

　　大体积混凝土在土木工程施工过程中，它的浇筑温度随着外界温度的变化而变化。每当气温骤降的情况下，都会增加混凝土内、外部的温差，形成温度应力。温差越大，温度应力越大，产生裂缝的可能性就越大。其实，温度应力与水泥水化热因素有着共同点，就是造成裂缝的主要因素都归结于温差。

　　3、混凝土自缩因素

　　3.1 水泥因素

　　混凝土材料的关键是水泥，但是不同的水泥有着不同的特性，每一种都是有自己的使用性能的，他们各自的自缩能力也是不一样的，一般来说铝酸盐水泥、早强水泥的自缩值偏大，中热、低热水泥的自缩值较小，矿渣水泥到了使用后期时的自缩值才会增大。再加上不同水泥的细度是可以影响到其的自缩值的，倘若使用的水泥细度太细，这样是会导致其早期的自缩速度更大的。

　　3.2 外加剂因素

　　掺加高效减水剂来增大流动度时，高效减水剂可稍微降低自缩值， 但不同类型、不同掺加量的高效减水剂对自缩的作用差别很小。减水剂可减小自缩值 50%，这可能与减水剂可减小毛细水的表面张力有关。膨胀剂对自缩的作用取决于它的种类，某些氧化钙型的膨胀剂可以减小自缩;而其他类型的膨胀剂虽在早期有膨胀，但随后的收缩速度对混凝土的自缩没有影响。

　　3.3 矿物掺合料因素

　　在水泥中加入比表面积在 400㎡/kg 以上的矿渣时，其 120d 的自缩值随矿渣的掺量增大而增大; 而在水泥中加入比表面积为 338㎡/kg 的矿渣时，其 120d 的自缩值不随矿渣的掺量改变而增大。在水泥中掺加硅灰将使混凝土的自缩值增大;硅灰的掺量越大，水泥浆自缩值越大。混凝土的自缩值随粉煤灰掺量的增大而降低，特别是早期自缩值降低得非常明显。3d 龄期后掺加粉煤灰混凝土的自缩增长速度高于空白混凝土.粉煤灰掺量超过 20%后，减小自缩的效果并不显著。在水泥中加入偏高岭土，在偏高岭土(比表面积为 12㎡/g)含量为 10%时，水泥浆(水胶比为 0.55)的自缩值最大。

　　在水泥中加入经过防水处理的粉末，可以减少自缩。经过防水处理的偏高岭土对自缩的减小作用在后期消失了;而经过防水处理的硅质粉末对自缩的减小作用能保持很长时间， 其取代量为 10%时就对自缩有明显的减小作用。

　　二、土木工程中大体积混凝土结构施工技术措施

　　1、水泥的选择与控制

　　在大体积混凝土的施工过程中，对水泥的选择十分重要。不同品牌、不同类型的水泥内部组织各不相同，因此配置混凝土的性能也不尽相同，一般大体积混凝土工程在浇筑初期发生开裂的最重要原因就是由于混凝土内部温度升高与收缩而造成的。通过对大体积混凝土的选材及配合比的控制，在大体积混凝土结构中加入外加剂，尽量减少水泥和水的用量，以减少水化热现象引起的收缩变形。普通的硅酸盐水泥虽然其早期的强度高但是水化热反应大;矿渣水泥相比普通水泥的热度低，但是它的干缩和渗水现象严重，而且后期会产生硬度收缩;火山灰水泥在后期的收缩程度较大，而且经济代价较大。通过平衡选择，一般情况下，粉煤灰水泥可降低裂缝出现的频率，同时添加LN-800N 与膨胀剂HEA，在一定程度上降低了水灰比以及水灰量，有效控制了水化热现象，同时对大体积混凝土起到补偿收缩的目的，有效防控了裂缝的产生，提高工程质量。

　　2、混凝土的浇筑与振捣

　　根据施工的具体情况及温度应力，可确定应选择整体浇筑还是分段浇筑。在浇筑过程中，遵循“分区定点、循序渐进、一个坡度、一次到顶”原则，根据混凝土泵形成的坡度，在上层和下层分别布置两道振捣点：第一道位于混凝土的卸点，解决上部振实;第二道位于混凝土的坡脚处，解决下部混凝土密实问题。在浇筑过程中，应选择一个部位进行，直到符合设计的标高，混凝土形成扇形流动趋势，再在坡面实现连续浇筑。当混凝土分段浇筑结束后，可以在混凝土的初凝阶段实现二次振捣或者表面挤压，排除表面积水，并用木拍反复挤压密实，防止产生表面裂缝，提高大体积混凝土的防水性能与表面观感。一般大体积混凝土浇筑可选择夜间进行，这样可减少新旧混凝土的温度差距，减少冷缩变形产生的裂缝。

　　3、大体积混凝土的养护

　　养护在大体积混凝土的施工中具有十分关键的作用。养护的目标在于保持恰当的湿度与温度，以较好控制混凝土的内外温差，保证混凝土强度的正常发展，避免产生裂缝。在大体积混凝土养护过程中，应注意保湿、保温并徐缓降温。另外，大体积混凝土的夏季施工应采用蓄水或者流水保护，冬季施工则使用麻袋覆盖，侧面使用碘钨灯照射养护。在不同情况下，混凝土的养护时间略有不同：采用普通硅酸盐水泥或者矿渣硅酸盐水泥搅拌的混凝土，不得少于一周;对掺入缓凝型外加剂或者具备抗渗要求的混凝土，不能少于两周。应定期测量混凝土的表面与内部温度，以便及时调整养护方案。根据大量的实践经验表明，大体积混凝土的温差变化在72小时内的波动性最大，因此在72小时内应采取现场值班、不间断测量等方式，在测试中，要求记录混凝土的入模温度、测温时间、保温材料的覆盖状况、浇水养护时间、恢复保温时间以及特殊天气情况等。

　　4、大体积混凝土施工的验收

　　大体积混凝土施工的质量验收主要分为两部分：外观与几何尺寸、内在质量。这两部分之间存在必然联系，缺一不可。在施工完毕后，通过对外观质量的确定基本能够判断内在质量优劣。外观检查主要包括是否存在裂缝、麻面、蜂窝、露筋、连接部位错位、空洞等现象，如果发现缺陷，必须及时返工并采取加固处理。几何尺寸的检查主要是通过实际测量，检查混凝土结构是否符合使用功能，并对产品的质量等级进行评判;内在质量的验收则是最重要的环节，并对整体工程具有否定权，通过对施工记录、原材料化验单等技术资料的检阅，再根据混凝土的检测报告单，科学方法进行强度评定，保证混凝土的施工质量，验收合格后才能将产品交付使用，避免竣工后返工问题出现。

　　结束语

　　在土木工程中，大体积混凝土结构施工技术涉及的方面比较广泛，也是一项保障施工质量的综合的措施。大体积混凝土施工的关键性质量问题在于裂缝，想要保障土木工程中大体积混凝土结构施工的质量，就要对裂缝进行分析、研究，防止裂缝的发生。所以，施工单位要注意每一项施工的技术，最大程度的避免裂缝的出现，为工程施工带来良好的开端。

　　参考文献

　　[1]郭健,王起才,李楠等.T 形刚构桥承台大体积混凝土温度应力分析及试 验研究[J]. 施工技术,2012(11).

　　[2]陈学光,訾勇,杨红岩等.天津和黄地铁广场基础底板大体积混凝土施工 技术[J]. 施工技术,2009(12).

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