大體積混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程中的施工技術(shù)分析

常 利 輝

(昌陸建筑工程集團(tuán)有限公司，山西 太原 030001)

大體積混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程中的施工技術(shù)分析

常 利 輝

(昌陸建筑工程集團(tuán)有限公司，山西 太原 030001)

對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行了研究，探討了控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力、提高其抗裂性能以及減少約束力的施工技術(shù)，對(duì)提高大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量有積極的作用。

大體積混凝土，結(jié)構(gòu)，抗裂性，溫度，約束力

0 引言

現(xiàn)代城市中建筑物的體積、厚度等參數(shù)都朝著越來越大的方向發(fā)展，以高層建筑為代表的現(xiàn)代建筑承載負(fù)荷也在增加，為了確保建筑主體的承重和負(fù)荷，建筑物土木工程中開始大范圍的使用大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)，但是在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用過程中，由于技術(shù)問題會(huì)導(dǎo)致大體積混凝土自縮，產(chǎn)生混凝土裂縫現(xiàn)象，因此，探討大體積混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程中的施工應(yīng)用具有十分積極的現(xiàn)實(shí)意義。

1 大體積混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程中應(yīng)用存在的問題

大體積混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程中應(yīng)用存在的最大問題是會(huì)出現(xiàn)自縮現(xiàn)象，也就是混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，造成這種問題出現(xiàn)的原因主要有以下幾個(gè)。

1.1 外部施工環(huán)境的影響

外部施工環(huán)境的影響主要是指外部溫度對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的影響，溫度會(huì)對(duì)混凝土澆筑的過程產(chǎn)生較大影響，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土裂縫問題的出現(xiàn)。外部施工環(huán)境溫度越高，混凝土內(nèi)部和外部的溫差就逐漸減小，進(jìn)而形成混凝土溫度應(yīng)力。內(nèi)部溫度和外部溫度差別較大，溫度應(yīng)力就越大，這就會(huì)導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫越大，因此外部溫度與混凝土內(nèi)部溫度的差別是導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的主要原因之一。

1.2 水泥水化對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響

作為一種化學(xué)反應(yīng)，水泥水化的過程會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，這些熱量會(huì)堆積在結(jié)構(gòu)較厚、表面系數(shù)較低的大體積混凝土結(jié)構(gòu)中，不能疏散，導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度逐漸升高，進(jìn)而與混凝土外部形成較大的溫差，溫度應(yīng)力會(huì)不斷增加，導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。

1.3 混凝土自身存在的原因

混凝土自身存在的原因主要集中在兩個(gè)方面：一個(gè)方面是混凝土中的水分，水分是大體積混凝土中的主要組成，對(duì)大體積混凝土起到硬化的作用，但是混凝土中約20%的水就可以滿足混凝土硬化的要求，剩下的80%水分都會(huì)被蒸發(fā)掉，但是在實(shí)際操作過程中，很多時(shí)候都會(huì)出現(xiàn)大于80%的水分被蒸發(fā)掉，這樣會(huì)導(dǎo)致混凝土收縮，產(chǎn)生裂縫。另一個(gè)方面是混凝土中的各種添加劑和礦渣，這些組成的種類、含量和比例都會(huì)對(duì)混凝土的自縮值產(chǎn)生影響。

1.4 地基的約束力

大體積混凝土結(jié)構(gòu)一般都使用在比較厚重的整體澆筑建筑物上，因此地基的約束力也是導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的主要原因。有的時(shí)候加上溫差的影響，混凝土內(nèi)部也會(huì)出現(xiàn)約束力，也會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂痕。

2 土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)探討與分析

2.1 控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力

通過以上分析可以看出，溫度應(yīng)力是導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工出現(xiàn)問題的主要原因之一，因此為了提高土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量，需要采取措施控制大體積混凝土結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力。

1)盡量減少混凝土中水泥的使用量。水泥水化產(chǎn)生的熱量是導(dǎo)致混凝土溫度應(yīng)力的主要因素，因此在建筑工程的施工過程中，為了減少水泥水化現(xiàn)象產(chǎn)生的溫度應(yīng)力，應(yīng)當(dāng)盡量的減少水泥的用量。減少水泥用量需要面臨的一個(gè)主要問題是混凝土強(qiáng)度的問題，因此，為了確保大體積混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，減少水泥用量的時(shí)候要相應(yīng)的在混凝土中添加其他的材料，常見的主要有減水劑、混合材料等。另外，隨著現(xiàn)代混凝土施工技術(shù)的不斷發(fā)展，也可以采用比較先進(jìn)的施工技術(shù)，確?；炷良饶苋可⑷?nèi)部溫度熱量，又能達(dá)到滿意的攪拌效果。

2)控制大體積混凝土澆筑的溫度。由于外部施工溫度會(huì)對(duì)混凝土澆筑產(chǎn)生嚴(yán)重影響，混凝土澆筑溫度升高或者是外部溫度變化都會(huì)產(chǎn)生裂縫問題，產(chǎn)生溫度應(yīng)力，因此在大體積混凝土澆筑的施工過程中，需要采取措施控制大體積混凝土澆筑的溫度。一般情況下，應(yīng)當(dāng)盡量的避免在高溫天氣進(jìn)行混凝土澆筑施工，如果由于某些不可抗因素必須在高溫下施工，就需要采取一定的措施進(jìn)行冷卻，最大程度的降低大體積混凝土的問題，降低混凝土澆筑溫度，盡量避免溫度應(yīng)力。

3)強(qiáng)制降溫。強(qiáng)制降溫是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中的必要手段。在土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的必要時(shí)刻，如溫度突然升高、高溫天氣持續(xù)不斷影響施工進(jìn)程的時(shí)候，就要采取強(qiáng)制降溫手段對(duì)混凝土進(jìn)行降溫。常用的強(qiáng)制降溫手段主要是預(yù)埋水管的方法，在必要時(shí)刻，向預(yù)埋水管中注入冷卻水，對(duì)混凝土進(jìn)行強(qiáng)制降溫，確保大體積混凝土澆筑的質(zhì)量。

2.2 提高大體積混凝土的抗裂性能

混凝土自身的組成因素、內(nèi)部約束力和外部約束力也是影響大體積混凝土結(jié)構(gòu)中施工質(zhì)量的主要原因，因此采取措施提高大體積混凝土的抗裂性能能夠有效地減少混凝土施工問題。

1)科學(xué)的摻和混凝土添加劑。科學(xué)的摻和添加劑能夠?qū)炷恋淖钥s值進(jìn)行有效地控制，添加劑能夠彌補(bǔ)收縮混凝土，確?；炷恋淖钥s值能夠滿足土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的要求。因此，在施工過程中，要嚴(yán)格按照混凝土添加應(yīng)用技術(shù)規(guī)范確定的添加劑標(biāo)準(zhǔn)在混凝土中摻和添加劑，這樣才能夠保證混凝土的彌補(bǔ)措施有效。有的土木工程對(duì)混凝土的規(guī)格要求比較高，為了確保質(zhì)量，需要進(jìn)行一定的實(shí)驗(yàn)或者是現(xiàn)場(chǎng)試施工，確保無(wú)誤后才能夠應(yīng)用。2)添加增強(qiáng)材料和配筋。在大體積混凝土施工過程中，科學(xué)的添加增強(qiáng)材料能夠有效地提高混凝土的抗裂性能。常見的增強(qiáng)材料有有機(jī)纖維、金屬纖維和無(wú)機(jī)纖維等等。大體積混凝土結(jié)構(gòu)中配筋的組成相對(duì)較少，因此增加配筋也是提高混凝土抗裂性能和抗拉強(qiáng)度的主要措施，增加配筋還能夠有效地增強(qiáng)對(duì)薄弱部分的有效管理與控制。3)嚴(yán)格控制混凝土的土材料配比。土木工程中大體積混凝土施工的土材料配比是有嚴(yán)格、標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定的，因此在施工過程中，要嚴(yán)格遵守規(guī)定進(jìn)行土材料配比，不能隨意馬虎。為了確保配比的科學(xué)性，在正式施工開始之前，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)開展相關(guān)的施工現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并且通過反復(fù)的對(duì)比后才能夠確定最合適的配比方案。按照最終選定的配比方案進(jìn)行混凝土土材料配比，能夠有效的保證混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。另外，除了土材料，混凝土中的骨料、水灰比等也有著嚴(yán)格的要求，這些都會(huì)對(duì)混凝土的抗裂性能產(chǎn)生影響。

2.3 減少約束力

上文分析，約束力的出現(xiàn)是由于溫度應(yīng)力和地基的影響，在溫度應(yīng)力方面主要是從多個(gè)方面采取措施減少溫差。在地基方面，可以采用設(shè)置滑動(dòng)層的方法來減少約束力。另外，針對(duì)混凝土內(nèi)部的約束力，可以采用設(shè)置瀝青或者砂墊層的方法來降低約束力，盡量避免出現(xiàn)裂縫問題。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在土木工程中得到了較為廣泛的應(yīng)用，而裂縫是其中最關(guān)鍵性的施工問題，為了有效的解決這個(gè)問題，需要從減少溫度應(yīng)力、提高混凝土抗裂強(qiáng)度和減少約束力等方面采取措施，完善每一個(gè)施工細(xì)節(jié)，盡量避免裂縫問題的出現(xiàn)，為土木工程中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量提供有力支持。

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[3] 穆曉強(qiáng).大體積混凝土結(jié)構(gòu)在土木建筑施工中的技術(shù)管理分析[J].黑龍江科技信息,2012(33):260.

[4] 姚丹東.土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析[J].城市建筑,2013(10):79.

Analysis on construction technology of mass concrete structure in civil engineering

Chang Lihui

(ChangluConstructionEngineeringGroupLimitedCompany,Taiyuan030001,China)

This paper researched the existing problems of mass concrete structure in civil engineering application, discussed the temperature stress control of mass concrete structure, the construction technology improved the crack resistance and reduced the binding, had positive role to improve the construction quality of mass concrete structure.

mass concrete, structure, crack resistance, temperature, binding

2015-06-04

常利輝(1984- )，男，助理工程師

1009-6825(2015)23-0098-03

TU755

A