摘要：现如今，在建筑工程施工过程中，混凝土在房建施工中占据首要的地位，混凝土是现如今施工建设的一种重要材料，因此对其相关施工技术提出更高的要求。混凝土技术已经成为当前建筑工程中最为重要的方式，在处理建筑墙体结构和地面中得到运用，并达到预想结果。大体积混凝土无缝技术在建筑项目的运用，可以在一定程度上提高建筑施工质量，保障建筑结构的稳定。
关键词：房建施工；大体积混凝土；无缝技术
伴随国民经济快速发展，建筑工程规模逐渐扩大，逐渐趋于高层化及功能多样化，工程结构更为复杂，对于施工质量提出了更高的要求。大体积混凝土是指其混凝土结构断面的尺寸超过1m，并且在浇筑施工的过程中，通过相应的处理方法将混凝土结构中存在的温度应力，控制在工程施工的允许范围之内，使其不会出现裂缝的一种混凝土结构。目前，在建筑工程施工中大体积混凝土施工技术得到广泛应用，而大体积混凝土开裂是工程建设中普遍性的技术问题，裂缝一旦形成，特别是裂缝出现在重要的结构部位，危害极大，它会降低结构的耐久性，削弱构件的承载力，同时可能会危害到建筑物的安全使用，因此必须严格遵循相关技术规范，加强质量控制措施。
1大体积混凝土无缝技术简介
1.1大体积混凝土裂缝的原因
大体积混凝土裂缝可能由多种因素导致，总结来看，主要包括以下六点内容：（1）大体积混凝土构件的混凝土材料用量较高，在材料配置过程中使用的水泥量更大，导致水化热的现象更为显著，引起混凝土内外温差。这种温差会导致混凝土凝固变形，变形达到一定程度后，导致混凝土开裂。（2）混凝土浇筑完成后会发生一定程度的体积收缩，在外力的作用下导致混凝土变形，变形积累进而出现裂缝。（3）内部应力集中导致的裂缝。在混凝土发生硬化时，其体积出现胀缩性变化，在外力的作用下引发内部应力集中。若混凝土内部缺乏足够的抗拉能力，这种应力集中就会进一步发展成拉应力，引发裂缝。（4）大体积混凝土原料中包含大量水泥，水泥中存在碱性物质会发生化学反应并吸水，引起混凝土内部膨胀，这种非正常荷载的作用也会导致混凝土开裂。（5）若混凝土表面出现脱落或轻微开裂，致使其中的钢筋直接与空气接触。钢筋与空气中的水蒸气、氧气等物质反应产生锈蚀，本身出现体积扩张。钢筋的膨胀又会挤压周围的混凝土，使裂缝进一步发展。（6）施工地发生地质沉降、地质活动等，导致大体积混凝土结构变形，引发开裂。
1.2大体积混凝土无裂缝技术
大体积混凝土顾名思义其体积、截面、外观尺寸等较大，使用的原料体量更多，各类引发混凝土裂缝的原因，在大体积混凝土上会产生更为明显的影响。大体积混凝土多用在房建工程中，为确保建筑安全，需要采取控制水化热、控制温度等无裂缝技术对施工过程进行处理。具体来讲，大体积混凝土的断面至少在80cm以上。由于体量照一般混凝土构件提升较多，无裂缝技术在房建施工大体积混凝土中的应用更为关键。
2超长混凝土结构无缝施工技术原理
基于箱型基础底板的整体式基础主要建自于国内工民，其具有自身的一些特征，譬如，相比于长宽尺寸L，厚度H具有相对而言比较小的数值，若H与L的比值≤0.2时，因受到温度的影响，板会逐渐呈现出远离端部区域的趋势，其全截面受拉应力相对而言比较均匀。同时，由于在一定程度上受到地基的约束，因此一定大小的水平法向应力将随之产生。基于工程实践能够发现，在整个工程的设计过程中，主要控制应力即σx，其在垂直裂缝的引发方面占有核心作用，属于主要应力，而其最大值σmax的出现位点相对来讲较为特殊，位于板截面的中点X=O处，相比于混凝土的抗拉强度（Rt），若σmax具有相对而言比较高的数值，则首条垂直裂缝将呈现于板中部；对于每块板，若开裂后，其将不再维持原有的水平应力，而是开始二次分布，在每块板的中间位置，将出现最大应力σx，相比于混凝土的抗拉强度，若σx′具有更高的数值，则第二批裂缝将由此形成。在具体工程中，该种有序排列较为常见。对于该种有序裂缝，为了做到提前预防，最常见的防范措施即对后浇筑进行设置，从而释放一定大小的收缩应力。
3影响大体积混凝土裂缝产生的因素
3.1施工材料
施工材料的选择和运用非常关键，材料的性能、标准、质量将会直接对整体的大体积混凝土质量产生影响作用。但在施工过程中存在一部分生产企业为了有效控制工程造价成本，从而选择一些性能较低、价格较低的混凝土原材料，忽略了裂缝控制所需要采用科学的施工材料控制设计。例如，经常使用一些低等级，高收缩的水泥，这是建筑过程中常见的原材料之一，这些水泥不符合大体积混凝土的裂缝控制要求。在随后的混凝土配合比过程中，一旦骨料颗粒比不符合要求，粗骨料和细骨料含量不符合要求等，将导致大体积混凝土产生不同程度的裂缝。
3.2浇注工艺的影响
一般来说，许多施工队伍会根据具体施工过程中的原始施工经验进行施工，很少会严格的按照施工要求和施工规范进行操作，这也就导致很多已经建设完成的大规模混凝土中出现的问题很可能发生在随后的大体积混凝土施工中。比如说混凝土振捣时间不符要求导致振捣的密实性无法符合工程需求，石子以及沉降浮在表面，很难被砂浆均匀吸收，最终导致收缩裂缝出现。
3.3水泥水热化导致裂缝
水泥水热化简单来说也是一种温度影响裂缝产生的表现形式，但水热化现象大量聚集使得混凝土前期温度会不断上升，后期温度会下降。而由于前期温度和后期温度失衡，所导致的温度不断变化，使得混凝土收缩量变大，导最终导致混凝土裂缝出现。而入模温度控制不当也会在一定程度上对裂缝控制造成影响，一般来说需要保证入模温度小于或等于28℃，从而合理的控制内外温差。很多团队都会加强对混凝土配置温度的控制，通过遮挡阳光避免材料暴晒或者是骨料喷洒冷水降低材料温度，用垫子盖住底部以避免阳光暴晒，并撒上基坑以降低混凝土底部的温度。
3.4施工环境中的温度以及湿度
其中在施工过程中自然环境温度以及湿度控制难度非常高、控制可能性较小，很难能够采取有效的措施对施环境湿度和温度造成之影响。在此影响作用之下内外温差会变大，温度应力出现，当抗应力大于抗裂能力时裂缝出现。如果温度太高，湿度不够，水蒸发太快，也可能出现裂缝。
4大体积混凝土无缝技术应用
4.1选材过程的应用
施工前，结合房建施工设计方案及施工地的环境特点，优化选择混凝土原材料。要求混凝土骨料中不掺有其他杂质，尤其是有机物、易腐蚀类物质。尽量选择粗细均匀的碎石，并根据实际需求选取骨料的直径。一般而言，使用直径在10～40mm的连续级配碎石及2.8mm左右的中砂作为混凝土骨料。其中，碎石的含泥量不应大于1%，中砂的含泥量不应大于3%。为提升混凝土的性能，降低内部含水量，会使用一定的外加剂。例如减水剂、膨胀剂和防水剂，均为常用的外加剂。混凝土原材料的配比对于裂缝预防也十分关键。要求在开展正式作业之前，对设计配比进行试验，混凝土试块的各项指标达到质量标准后，再开始大规模施工。搅拌原材料的过程中，确保内部搅拌均匀，添加适量的外加剂控制混凝土放热，以提升混凝土的质量。
4.2混凝土配合比例设计与优化
大体积混凝土对配合比例要求相对较高，不仅要满足基础工程设计的强度、耐久性等指标，还应当合理使用原材料，尽量减少水泥用量，宜降低混凝土绝热升温为基本原则。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过试配能够有效确定配合比例是否达到要求，遵循《普通混凝土配合比设计规程》中的基准配合比法计算各项原材料用量，并结合以往经验试拌调整，明确基准配合比，在此基础上掺入粉煤灰、外加剂等，提高混凝土使用性能。
4.3浇筑过程的应用
房建施工中的大体积混凝土浇筑方式的选择同样需要结合方案设计及现场条件进行。并在浇筑过程中，严格依照所选方式的技术标准开展作业，确保操作手法的规范性，保证混凝土浇筑按标准、照流程进行。在将混凝土运输至施工现场的过程中，严格控制运输时间，以免因运输时间过长导致离析、初凝等问题的发生，控制大体积混凝土出现裂缝的可能。混凝土进场后，再次检查其坍落度是否处于正常范围，对比混凝土坍落度的变化情况，经调整确认后，展开浇筑施工。大体积混凝土施工的材料运输多使用泵送的方式。将泵送系统搭建在斜坡上，利用机械设备进行混凝土的管内运输。泵送方式的好处就在于可显著提高混凝土运输效率，缩短混凝土从搅拌到浇筑之间的间隔，以防止初凝时间延长给混凝土质量造成的影响。
4.4大体积混凝土的收缩
在房建施工过程中大体积混凝土使用的原材料会直接影响混凝土的质量。大体积混凝土材料中的硅灰会发生收缩，收缩严重会导致混凝土出现裂缝，而且受到房建施工现场环境的影响，会加快收缩程度，导致整个建筑工程的质量和后期使用能力下降，除外，在浇筑过程中，大体积混凝土会进行收缩，在收缩过程中，受到外力干扰，会产生变形现象，导致出现裂缝。这些因素都不利于大体积混凝土无缝技术的运用。除外，当大量的大体积混凝土风干硬化过程中，也会产生涨缩现象，导致大体积混凝土出现裂缝，严重影响施工安全。
4.5浇筑过程使用无缝技术
浇筑是混凝体施工的重要环节，对大体积混凝土有着十分重要的影响。在房建工程中的大体积混凝土浇筑时，应对浇筑技术进行严格把控，制定科学合理的浇筑方案，严格按照方案进行浇筑工作，严格防止出现随意性的工作流程。浇筑技术人员应根据房建施工设计和土质要求，对浇筑技术人员和施工技术人员进行严格管理。浇筑施工人员应掌握浇筑过程中的重点，并按照浇筑流程进行施工。还应根据施工现场的实际情况，合理安排搅拌输送车辆，确保能够达到混凝土施工要求，还应保障供给及时，防止发生误工现象。对所有运送混凝土车辆进行坍塌度测量，这样可以减少在混凝土施工过程中出现色差或裂缝新现象的产生。
5提高大体积混凝土无缝技术的方法
5.1采用适当的施工原材料
在房建施工过程中应对大体积混凝土的原材料、配置、属性和规格进行严格把控。最为重要的是对大体积混凝土中的水泥、骨料和添加剂等材料应根据施工现场环境和施工进度进行合理分配，这样才可以保障大体积混凝土发挥本应具有的作用。此外，房建施工在施工前期对施工原材料如果没有按照科学合理的方式进行原材料分配，影响大体积混凝土的长久性造成的影响，房建施工人员应有预防方案。
5.2大体积混凝土处理技术形式
一般情况下，大体积混凝土出现裂缝主要表现在外表。其根本原因是由于浇筑人员由于施工技术不当而产生的。出现这种表面裂缝现象一般可以使用水泥或者环氧树脂进行修补，对裂缝处进行封口处理。在对内部进行修补时采用锚索技术进行，这样有利于保障混凝土的稳定。除此之外，还以在对混凝土进行调配时添加适当的固定剂，保障大体积混凝土发生裂缝，从根本上提高混凝土的质量和稳定性。
5.3提高无缝技术的振捣力度
完成对大体积混凝土浇筑工作之后应及时对其进行振捣作业，保障大体积混凝土搅拌均匀，防止发生大体积混凝土裂缝问题的发生。工作技术人员在进行振捣作业时，应严格按照振捣流程进行，禁止违规操作行为的发生，保障大体积混凝土质量安全。除此之外，还应运用科学合理的预应力技术，能够保障大体积混凝土发生漏浆现象，确保整建筑墙体平滑，防止出现凹凸不平的现象。最为重要的是对施工各个环节进行严格监督和管理，严格按照施工流程和施工图纸进行施工，严格把控施工材料质量和数量，防止出现质量问题和浪费现象，确保施工整体的安全和质量。
5.4严格控制混凝土温度
引起裂缝产生的主要因素之一就是温差变化，需要保证施工过程中混凝土温度处于二十到二十五摄氏度之间，避免高温施工现象出现。如果必须要高温施工需要及时采取降温措施，搭设帐篷、水管喷水等现象，降低收缩裂缝出现可能性。
5.5现场浇筑工艺控制
现场浇注过程主要体现在温度和收缩应力的计算和控制上，有必要明确大体积混凝土的最大热值，温差和冷却速度。制定最大温度下的温度控制方案，促进温度趋于稳定，避免出现瞬间温差。而分层、连续浇筑也起到有效控制温差的作用，并保证混凝土整体强度。现场质量监督管理工作非常重要，监管人员需严格按照相关制度对现场施工进行监督，及时发现问题并提出解决措施。
5.6施工技术方面的措施
（1）在大体积混凝土浇筑施工前，要方案先行，根据施工现场的实际情况（包括当地的气候、季节及天气情况），做好预判，制定大体积混凝土施工专项方案，设计规划好施工缝和后浇带，布置好混凝土表面、中心和底面的温度监控点，正式浇筑施工前要做好技术交底，严格按照方案施工；（2）在大体积混凝土浇筑施工过程中，应采用整体分层连续浇筑或推移式连续浇筑，层间最长间歇时间不应超过混凝土的初凝时间，浇筑时应采用“由低到高、由远及近”的原则，混凝土供应量有保证时，也可以多点同时浇筑，混凝土振捣采用二次振捣工艺；（3）大体积混凝土收面工艺，由于混凝土本身体量大，厚度也大，胶凝材料水化反应释放的水化热无法及时释放，造成混凝土自身温度很高，表面水分蒸发很快，再加上环境因素（高温、大风等），混凝土表面会产生很大的收缩应力，由于混凝土板面在终凝前强度极低，抗裂能力无法抵挡自身的收缩，很容易使混凝土产生大面积的表面收缩裂缝，因此，大体积混凝土收面时间要提前并加快，面层先用抹子初步收面整平，第一时间覆盖塑料薄膜，防止混凝土表面水分散失，在混凝土终凝前揭开塑料薄膜，用磨光机快速二次收面，收完面混凝土表面拉毛，最后覆盖保温棉并蓄水养护。
5.7大体积混凝土养护措施
混凝土的养护方法有很多种，大体积混凝土比较特殊，常规的养护方法对于大体积混凝土不太适用，根据我的施工经验，建议采用蓄水法养护，混凝土收面完成后，先覆盖保温棉并用水湿润，同时沿混凝土边缘用砖砌筑砖胎膜，高度不低于10cm即可，内侧要进行砂浆抹面，确保不会漏水。混凝土终凝后，在砖胎膜内注入温水（不用冷水是防止混凝土表面温度突然出现巨大变化对混凝土产生有害影响），因为水的比热容大，混凝土表面又不直接与大气接触，大气温度即使出现急剧变化，混凝土表面温度也不会受到太明显的影响，这样就保证了混凝土的内外温差不会急剧增大，也就有效减少了温度应力的产生，降低了温度裂缝产生的概率。
总之，未来，大体积混凝土无论在民用建筑还是在工业建筑里都是不可或缺的一部分，它能够支持人们的工作和生活空间纵向发展，而不是仅仅局限于土地的面积，如何保证大体积混凝土的施工质量，有效预防有害裂缝的产生，必将是我们建筑人一直研究下去的课题，我们要不断总结经验，研发新技术、新产品，为超高层建筑打下更加结实稳定的基础。
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论文作者:高航
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年18期
论文发表时间:2019/12/10
标签：混凝土论文; 体积论文; 裂缝论文; 温度论文; 应力论文; 过程中论文; 技术论文; 《建筑学研究前沿》2019年18期论文;