大體積混凝土結構施工探討

徐壘 孫大山

摘要：大體積混凝土是現階段建筑工程施工過程中較為常見的一種混凝土施工類型，現階段已經被廣泛應用到工業與民用建筑混凝土結構工程中大體積混凝土工程的施工。但是，在實際應用過程中依然存在較多的施工技術問題。基于此，論文對大體積混凝土結構的施工技術及其相關特點進行了探析。

關鍵詞：大體積;混凝土;結構施工;探討

一、大體積混凝土的概述

混凝土結構物實體最小幾何尺寸不小于1m的大體量混凝土，或預計會因混凝土中膠凝材料水化引起的溫度變化和收縮而導致有害裂縫產生的混凝土，稱之為大體積混凝土。

大體積混凝土施工經常涉及到現代建筑，如高層建筑基礎、大型設備基礎、水利大壩等。其主要特點是體積大，一般固體的最小尺寸大于等于1m，表面系數相對較小，水泥水化熱釋放相對集中，內部溫升相對較快。當混凝土內外溫差較大時，混凝土會產生溫度裂縫，影響結構的安全和正常使用。因此，必須從根本上進行分析，以確保施工質量。它的施工特點主要體現在：結構的體積較大，澆注后混凝土產生的水化熱量大，并集聚在內部不易散發，從而形成內外較大的溫差，引起較大的溫差應力;整體性要求較高，往往不允許留設施工縫。大體積混凝土的施工尤其在高層和超高層建筑中較為廣泛，其基礎工程大多數都屬于大體積混凝土工程。如高層建筑的箱形基礎、筏板基礎、樁基厚大的承臺等，都屬于體積較大的混凝土工程。

二、大體積混凝土結構施工存在的問題及其產生原因

（一）水泥水化熱導致裂縫產生

一般來說，水泥在整個水化過程中會產生一定的熱量。然而，由于其較厚的結構截面和相對較小的表面系數，與普通混凝土結構相比，水泥水化產生的熱量很難真正擴散出去，從而導致大體積混凝土結構內部溫度與外界溫度之間的溫差，進而導致裂縫的發生。此外，溫差越大，裂紋程度越大。這也是導致大體積混凝土結構施工裂縫的最重要原因之一。

（二）混凝土收縮問題的影響

隨著混凝土建筑初期產生的水熱化逐漸消失，在施工的中后期，混凝土會逐漸蒸發，致使混凝土結構內部的自由水。混凝土在不受外力因素的影響下，隨著硬結而自然的產生收縮和形變，混凝土結構在收縮過程中，會由于受到內部鋼筋的限制而產生較強的拉應力，在這種拉應力在超出混凝土的承受范圍時，就會導致混凝土產生裂縫。另外，大體積混凝土在土木建筑施工過程中，通常都為厚重的整體澆筑結構，而且大體積混凝土材料中也摻雜了很多添加劑和礦渣，進致使地基對其產生了一定的約束力，這種內外部約束力的產生，這些因素都會造成大體積混凝土結構產生相應的裂縫。

三、大體積混凝土結構技術要點

（一）大體積混凝土結構施工技術要點

首先，要做好材料的選擇和配比，大體積混凝土結構水泥用量很大，在施工過程中必須降低水化熱的影響，同時保證混凝土強度滿足施工要求，選擇水泥時，需要進行相關試驗，明確水化熱效應和強度值，在此基礎上選擇合適的水泥。硅酸鹽水泥在使用過程中會發生較大的水化熱反應，但其早期強度較高。礦渣水泥的水化熱反應相對較低，但具有很大的自收縮和透水性，工程建成后會產生一定的硬度收縮。火山灰砂有著非常高的綜合性能，但是其成本也相對較高，在水泥選擇過程中，需要綜合混凝土成本和強度要求分析考慮，可以選擇粉煤灰水泥，不僅有著足夠的硬度，同時還能夠通過添加膨脹劑方式實現對水灰比的準確控制，降低水化熱反應。在輔料選擇方面，碎石和細砂能夠更好的滿足大體積混凝土施工要求。另外，做好添加劑的選擇，結合具體的功能需要，合理選擇添加劑，與設計強度要求和試驗結果相結合分析考慮，明確材料配比。

（二）大體積混凝土結構的振搗

只有確保混凝土結構的科學配比攪拌，才可以保證混凝土質量合格，之后再順利地完成澆筑作業，還需配合科學的振搗。通常情況下振搗可以分為機械振搗與人工振搗，相比之下機械振搗的應用范圍更加廣泛，人工振搗主要涉及邊角部位或者機械振搗難以施展的地方。在振搗過程中，需要控制振搗頻率、速度與振搗時間，能夠使混凝土拌合料顆粒之間達到一種平衡狀態，使拌合料顆粒充足達到密實，過程中所產生的液化在自重作用下經過擠壓上升到表面，直至無氣泡出現才能停止振搗，從而滿足混凝土振搗要求。另外，振搗過程中需要注意：振搗過程必須保持均勻，在上下抽動振搗棒的過程中保持50～100mm的距離;還要確保振搗時間的間隔;對混凝土振搗的時候還要確定初凝的情況。

（三）大體積混凝土養護時的溫度控制

混凝土中心溫度與表面溫度之差，混凝土表面溫度與室外最低溫度之差應小于20℃;當結構混凝土具有足夠的抗裂性時，不得超過25～30℃。通常我們用覆蓋一層塑料薄膜的方法，在上面鋪一層隔熱草簾。塑料薄膜下預設有供水軟管。供水軟管沿管道長度每100毫米配有5毫米的水孔。水根據底板表面的濕潤情況注入管道。由專人負責覆蓋澆水養護，保證7天的養護期，達到保溫保濕的目的，保證混凝土表面溫度不至過快散失而產生表面裂縫，同時可避免拉應力所產生的貫穿性裂縫;采用內部降溫法來降低混凝土內外溫差。內部降溫法是在混凝土內部預埋水管，通入冷卻水，降低混凝土內部最高溫度，冷卻在混凝土剛澆筑完時就開始進行。或者采用留置散熱孔方法，均可以有效地控制因混凝土內外溫差而引起的混凝土開裂;保溫法是在結構外露的混凝土表面以及模板外側覆蓋保溫材料，在緩慢的散熱過程中，使混凝土獲得必要的強度，以控制混凝土的內外溫差小于20℃。

四、結語

大體積混凝土結構施工技術是工程中的一項較為復雜且極為重要的一項技術，影響著整個工程的質量。因此，在具體的施工中，施工人員需要仔細分析大體積混凝土結構容易出現的質量問題及其原因，并結合實際施工情況，不斷提高施工材料的選擇與配比、攪拌、澆筑以及溫度應力控制等技術，同時，還需不斷優化土木工程的設計，加強對大體積混凝土結構施工工程的監管力度，進而不斷提高施工技術水平和建筑質量。

參考文獻：

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