土木工程建筑中大體積混凝土結構施工處理關鍵技術研究

劉寶亮 張俊葉

摘 要 近幾年來，隨著國內基本建設領域不斷擴大，大型現代化工業建筑、民用建筑，城市基礎設施不斷規模化發展。大體積混凝土結構施工就被廣泛地應用到各種工程施工建筑中，然而，大體積混凝土雖結構厚實，但對施工技術要求較高，極易因各種因素產生裂縫，影響施工質量。因此，本文即針對這一問題，就大體積混凝土裂縫問題的產生原因展開探討，旨在減少大體積混凝土裂縫，加強整體施工技術水平，促進土木工程建筑行業的發展。

關鍵詞 土木工程;大體積混凝土;施工技術;裂縫預防

1大體積混凝土裂縫問題的產生原因

（1）水泥用量大、水熱運動顯著、收縮變形大、易出現裂縫。水泥總用量的大小于混凝土體積的大小成正比，為此大體積的混凝土需要相對較多的水泥。混凝土在澆筑后，由此產生的內外溫度不均且外部溫度低于混凝土內部溫度，使得混凝土內外出現溫差，水泥會在混凝土中逐漸釋放熱量，而基于大體積混凝土表面系數較低，且結構較為厚實，往往導致混凝土無法及時將熱量散發出去，在該種情況下，混凝土內部溫度將不可避免的越來越高，一旦與外界溫度溫差過大，即會誘發裂縫的產生。在大體積混凝土結構澆筑完成后，很多水分都會被蒸發，然后使大體積混凝土結構硬化，但是假如結構本身所需的水分也被蒸發掉，就會導致大體積混凝土結構出現收縮，最終引發裂縫問題。另外，在大體積混凝土結構的攪拌中會加入很多添加劑，添加劑自身的自縮也會引發裂縫問題[1]。

（2）受約束、引發拉應力、出現裂縫。大體積混凝土變化受內約束和外約束相互作用產生內應力。內約束是指結構物的內部水泥水化產生的熱量不易流失，但混凝土表面的熱量散發的較快，根據熱脹冷縮原理，表層體積收縮，內部則體積膨脹，如果是陰雨天氣變化更加顯著，受內外溫度差異，產生拉應力。外約束是指其他外界因素對結構物的約束，如在水泥水化的后期，水泥散發的熱量遠遠大于放出的熱量，同時構件的溫度降低，收縮體積，受邊界條件影響，出現拉應力。

（4）抗拉性低，易裂縫。混凝土抗拉能力較低、抗壓能力較高屬于脆性材料。混凝土的抗拉性僅為抗壓性的1/10不到，并且混凝土的極限拉伸也很小，一般情況下低于1×10-4。混凝土因溫度而產生的變形受邊界的約束產生的拉應力極易超過抗拉強度，因而產生裂縫。在進行大的體積混凝土結構設計時，要求結構不出現拉應變或者出現非常小的拉應變，然而在具體的施工中，大體積混凝土結構會產生很大的拉應力，同樣要把這種因溫度的變化而引發的拉應力控制在可接受的范圍是十分不容易的[2]。

2土木工程中大體積混凝土裂縫防治施工技術

2.1 強化抗裂性能

目前，要強化混凝土抗裂性能主要有以下四種方式：一是摻入配筋。大量實踐表明，通過在混凝土中摻入配筋可以明顯加強其抗裂性能，且配筋分布間距越短、直徑越小，抗裂效果就越好。譬如當配筋分布間距<10厘米時，可有效將混凝土裂縫寬度約束在0.05毫米;二是摻入強化材料。諸如無機纖維、有機纖維及金屬纖等強化材料均可對混凝土抗拉強度起到一定的促進作用，在條件許可下，通過廣泛應用該種材料能顯著提升混凝土的抗裂性能與抗拉強度;三是摻入添加劑。為實現對混凝土自縮值的有效控制，需根據外加劑應用技術標準對混凝土實行補償措施;如對限制膨脹率不明確，可經由限制膨脹率試驗獲取明確數據，以保證補償收縮的科學性;四是嚴格控制混凝土材料配比。在施工前準備階段，應對混凝土材料配比展開一系列試驗，并在多次對比中得出最佳配置，如此既能保證混凝土的結構強度，又可確保其強度達到施工設計要求;在攪拌過程中，要嚴格遵循規范流程進行操作，從而使混凝土材料均勻混合在一起，最大限度避免離析現象。

2.2 控制溫度應力

（1）減少水泥的使用量。由于水熱現象的影響，在建筑施工的過程中，混凝土要減少使用。減少了水泥的使用量，就相當于減少了水化的熱源。當水泥比較少的情況下，還需要添加其他的材料才能保障水泥的強度，如說減水劑、混合材料等。可以采取比較先進的技術措施，既能在混凝土內部熱量全部散發又能保障良好的攪拌效果。

（2）有效控制澆筑的溫度。由于土木工程中大體積混凝土澆筑的溫度隨著氣溫的變化而變化，上升的澆筑溫度會影響混凝土發生溫度應力。因此，土木工程中大體積混凝土結構施工中對大體積的混凝土澆筑要避免在高溫的情況下進行施工。如果一定要在高溫的天氣下進行施工，就要采取必要的防御措施來降低混凝土的溫度，進行冷卻來降低澆筑溫度。

（3）有效地強制降溫。在土木工程中大體積混凝土結構施工的必要時刻，要采取必要的措施來降低混凝土的溫度。如說預埋水管的方法，向水管中注入冷卻水，利用冷卻水的方法來降低澆筑的溫度。

2.3 加強混凝土養護

養護在大體積混凝土的施工中具有十分關鍵的作用。養護的目標在于保持恰當的濕度與溫度，以較好控制混凝土的內外溫差，保證混凝土強度的正常發展，避免產生裂縫。在大體積混凝土養護過程中，應注意保濕、保溫并徐緩降溫。為了做好保溫保濕工作，在進行混凝土的澆筑后應進行塑料布的覆蓋，并在塑料布的基礎上進行防寒氈的覆蓋，避免由于脫水而導致混凝土的表面裂縫產生。此外，為了實現混凝土內部溫度的有效降低，還要注意設置隔熱層。

3結束語

大體積混凝土結構施工的質量對于現代土木工程建筑施工十分重要，因此，要加強對大體積混凝土結構施工技術的研究，選用適當的施工技術手段，有效控制混凝土結構裂縫問題的產生，確保大體積混凝土結構的質量與穩定性，從而保障土木工程建筑的整體質量與穩定性，保障建筑物的功能性發揮以及建筑物投入使用后的安全性，同時還要加強土木工程建筑施工技術的革新，提高土木工程建筑的整體質量，進而促進土木工程建筑行業的整體發展。

參考文獻

[1] 任薇薇.大體積混凝土結構施工技術的應用研究[J].山西能源學院學報，2018（6）：143-146.

[2] 王忠志.試論土木工程中大體積混凝土結構施工技術[J].建材與裝飾，2018（46）：18-19.