摘要：随着建筑工程施工进一步向规模大型化、造型复杂化的方向发展，民用建筑以及城市基础设施不断规模化发展。大体积混凝土施工在建设项目当中的应用也会越来越多，通大体积混凝土结构由于体型比较庞大，若使用不正确或安全措施做得不理想就会容易出现事故，因此，做好大体积混凝土结构施工对于保障工程顺利进行有重大的意义。
关键词：土木建筑；建筑工程；大体积混凝土；施工技术
1 大体积混凝土出现裂缝问题的主要原因
1.1 水泥水化热因素
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。
1.2 外界温度变化因素
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。
1.3 混凝土自缩因素
大体积混凝土中大约20%的水分是水泥硬化所需要的，其余的都应当被蒸发掉。当蒸发掉的水分超过本应该蒸发的水分——自缩值，就会引起混凝土发生收缩。
1.4 较强的约束力
在土木建筑工程中，大体积混凝土往往都是厚重的整体浇筑物结构，导致地基对其有着明显的约束力。这种来自于外部的约束力会导致混凝土产生严重裂缝现象。
2 大体积混凝土结构施工中的技术措施
2.1 大体积混凝土的配合比设计
混凝土的配合比设计的指导思想是：采用双掺技术，减少单方水泥用量，降低水泥化热；采用低水胶比；提高混凝土的极限抗拉强度，延长混凝土凝结时间。配合比设计主要考虑以下几方面：
①水泥品种，尽量选用水化热较低的32.5 或42.5矿渣水泥，根据混凝土强度等级选用。尽管矿渣水泥早期强度较低，但由于大体积混凝土内温度较高，水泥水化速度较快，基本不影响混凝土早期强度。另外根据设计部门对混凝土强度发展的要求，也可选用普硅水泥甚至硅酸盐水泥。
②水泥用量，尽最大限度减少水泥用量，同时参照水泥厂的水泥强度历史资料，充分利用水泥强度的后期发展，减少水泥用量。减少水泥用量既可以降低混凝土内最高温度又可以减少混凝土的收缩。
③水灰比（水胶比），低水灰比可减少毛细孔，增强界面，提高混凝土的致密性，降低混凝土的内部温升。具体配制过程中要考虑到混凝土的输送方式是泵送还是现场拌制，泵送混凝土需较大的坍落度。如混凝土配合比设计中需掺人微膨胀剂，太低的水灰比会影响膨胀即补偿收缩效果，所以确定水灰比要综合多方面的因素。
④混合材，主要有粉煤灰、矿渣、火山灰、超细矿粉等，目前较常用的是粉煤灰，粉煤灰由于其本身的成分、结构及颗粒形状等特征，在混凝土中可产生粉煤灰效应，即活性、形态、微骨料效应；粉煤灰的掺量约为水泥重量10%～30%，可大大降低水泥用量，从而降低大体积混凝土内部最高温度。
⑤外加剂，掺入高效复合减水剂，减水率要求达20%～25%，降低水灰比，降低水泥用量，同时满足混凝土的泵送要求，提高混凝土的极限抗拉强度。
⑥砂石骨料，骨料：选用粒径5～31.5mm 的碎石，在石子规格上可根据施工条件，尽量选用粒径较大，级配良好的石子，适当增大粒径可减少用水量，含泥量控制在1%以下。砂子的细度模数在2.5 以上、中、粗砂含泥量小于2%。含泥量高对混凝土的极限抗拉强度影响十分不利。
⑦微膨胀剂，目前我国生产的膨胀剂的品种和应用范围发展很快，绝大部分是硫铝酸盐系列，如UEA，CEA，AEA 等。
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2.2 控制混凝土入模温度
根据由搅拌前混凝土原材料的总热量与搅拌后混凝土总热量相等的原理，可求得混凝土的出机温度，说明出机温度与原材料的温度成正比。为此对原材料采取降温措施。对混凝土出机温度影响最大的是石子的温度，砂的温度次之，水泥温度影响较小。为了降低混凝土的出机温度，其最有效的办法就是降低砂、石的温度。可采取以下措施：
①在夏季气温高时，为防止太阳的直接照射，在砂石堆料场搭设简易的遮阳装置，砂石温度可降低3 - 5 ℃。
②在搅拌混凝土用的贮水池内加入冰块，可使水温降低5-6℃。
③对混凝土泵管进行覆盖，保温，减少混凝土泵送过程中的升温。
④由搅拌、运输到混凝土入模，当气温不高于25℃时，持续时间不宜大于90min，当气温高于25℃时，持续时间不宜大于60 ｍin。混凝土的入模温度不宜高于30℃。从而使入模温度大为降低。
2.3 加强混凝土的支护模板、浇筑和振捣
大体积混凝土一般选用木模或砖胎模，以减少混凝土表面热量的散发。如果采用钢模板，必须采取保温措施，因其散发热量较快，会加大混凝土内外温差。混凝土和浇筑方案可根据整体性要求、结构大小、钢筋疏密，以及混凝土供应等具体情况，采取分层分段!斜面分层等方式进行，使混凝土沿着高度均匀上升。浇筑时，要在下一层初凝之前浇筑上一层，避免上下浇筑层之间产生施工缝，宜采用二次振捣法，以保证良好的接槎，提高密实度，分层厚度一般为20~30cm，且采用踏步式方式分层推进。混凝土宜专人振捣，振捣前进行交底培训，边角部位安排专人看护模板，防止漏振或振捣不实。混凝土浇筑过程中除进行正常的振捣外，在混凝土初凝前宜进行二次振捣，排除大粒径骨料和钢筋下的空气，增强混凝土的密实性，并进行二次抹压消除混凝土的干缩裂缝。
2.4 大体积混凝土养护时的温度控制
①混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃；当结构混凝土具有足够的抗裂能力时，不大于25～30℃。通常我们采用覆盖一层塑料薄膜上面敷设一层保温草帘的方法，塑料薄膜下预设补水软管，补水软管沿管长度方向每100mm开5mm水孔，根据底板表面湿润情况向管内注水，由专人负责覆盖及洒水养护，确保7天的养护期，可达到保温和保湿的目的，保证混凝土表面温度不至过快散失而产生表面裂缝，同时可避免拉应力所产生的贯穿性裂缝。
②混凝土拆模时，混凝土的温差不超过20℃。其温差应包括表面温度、中心温度和外界气温之间的温差。
③采用内部降温法来降低混凝土内外温差。内部降温法是在混凝土内部预埋水管，通入冷却水，降低混凝土内部最高温度，冷却在混凝土刚浇筑完时就开始进行。或者采用留置散热孔方法，均可以有效地控制因混凝土内外温差而引起的混凝土开裂。
④保温法是在结构外露的混凝土表面以及模板外侧覆盖保温材料（如聚苯板等），在缓慢的散热过程中，使混凝土获得必要的强度，以控制混凝土的内外温差小于20℃。
⑤混凝土表层布设抗裂钢筋网片，防止混凝土收缩时产生干裂。
⑥混凝土泌水结束、初凝前为了防止面层起粉及塑性收缩，要求进行多次搓压。最后一次搓压时采用“边掀开、边搓压、边覆盖”的措施。对底板面不能连续覆盖的部位，如墙、柱插筋部位、钢柱等采用挂草帘、塞聚苯板等方式，尽可能进行覆盖，避免出现“冷桥”现象。混凝土浇筑完成12h内，严禁上人踩踏，浇筑完成24h内，除检测测温设备及覆盖材料外，不得踩踏。保温层在混凝土达到要求强度且表面温度与环境温度差要小于20℃时方可拆除。
结束语
混凝土结构施工质量直接关系着整个建筑物的施工质量，关系着人们的生命安全，尤其是大体积混凝土结构施工，要控制好施工质量必须要提高施工技术水平，加强施工现场管理，做好混凝土施工材料配合、浇筑以及养护等方面的工作，最终确保整个建筑物的质量。
参考文献：
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[4]李秉云.大体积混凝土结构在土木建筑施工中的技术管理分析[J].科技风，2014.12
论文作者:卞玮荣
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签：混凝土论文; 体积论文; 水泥论文; 温度论文; 温差论文; 水灰比论文; 混凝土结构论文; 《基层建设》2018年第34期论文;