土木工程中大体积混凝土结构施工技术

土木工程中大体积混凝土结构施工技术

现在的土木工程中，大型设备基础、高层建筑等占有的比重越来越多，其 建筑基础承受的荷载也越来越大，因此在其工程建设中，往往采用了大体积混凝土浇筑技术。建筑物的高度、体积越大，大体积混凝土的强度、体积和厚度等也随之增加，同时，大体积混凝土的施工技术也不断提高。本文主要就土木工程中大体积混凝土结构施工技术做了简单阐述。

标签 土土木工程；大体积混凝土；施工技术

在现代的土木建筑施工中，大体积混凝土浇筑技术应用广泛，质量要求也越来越高。目前的工程中，由外部荷载所引起发生裂痕的情况可能性非常小，更大的可能性是由于水泥在水化的过程中，释放热量引起温度变化，混凝土收缩，产生温度应力和收缩力，导致产生裂缝。因此，大体积混凝土结构施工中的关键点就是控制自缩裂缝。

1 大体积混凝土自缩的影响因素

1.1 所用水泥对自缩的影响

工程中所用水泥的原原料比例是不同的，因此不同水泥的自缩能力也是不同的。现在工程中常用的水泥中，自缩值比较大的有早强水泥及盐酸盐水，自缩值较小的是中热、低热水泥，矿渣水泥的自缩值后期比较大。此外，水泥的细密度对其自身的自缩值也有一定影响，相比较而言，较细的水泥早期的自缩值较大。

1.2 外部添加剂对自缩的影响

水泥要应用于工程中，必须添加许多不同功效的外部添加剂，因此，当添加高效减水剂时，增加了流动度，但同时也稍稍的降低了自缩值。需要注意的是，所有的高效减水剂尽管不同类型或者添加剂量不同，其自缩值也不会相差很多；干缩减少剂可以降低二分之一的自缩值；膨胀剂的自缩值就需要取决于它的种类，有些氧化钙型的膨胀剂自缩值会变小；其他类型的膨胀剂最初会碰撞，但随后会收缩；引气剂则对大体积的混凝土的自缩值没有影响。

1.3 矿物掺合料对自缩的影响

当在水泥中添加每千克400平方米表面积以上的矿渣，那么其120d的自缩值在不大于70%的矿渣掺量下是越来越大的；当加入表面加大于338平方米/千克的矿渣并且掺量小于70%时，则自缩值不会增大。当加入煤粉灰时，掺量越大自缩值越小，3d龄期后自缩增长速度高于恐怖混凝土。当加入高岭土时，偏高岭土含量为10%达到最大临界值。

1.4 其他因素对自缩的影响

除了以上三项因素外，还有一些其他的因素对混凝土自缩有着不可忽视的影响。例如温度，在15℃到40℃之间，水泥浆的自缩值和自缩速度是于温度的变化成正比的；水灰比也影响自缩值，其变化与水灰比的变化成反比；养护龄增加，自缩值也逐渐增大，早期增加的快，后期增加逐渐变慢；骨料的含量也大大影响着混凝土的自缩值，骨料含量增加，自缩值减小。除含量外，骨料的种类也对混凝土的自缩值影响很大。

2 施工方技术

2.1 提高混凝土抗裂性能

2.1.1 掺加膨胀剂。设计时以掺加膨胀剂的补偿收缩混凝土作为基本原料，加强连续大体积混凝土浇筑结构。在混凝土中掺加膨胀剂，硬化过程中体积发生膨胀，它可以很大程度上补偿该过程中的冷缩和干缩，降低或者避免混凝土的裂缝可能性。现在膨胀剂有UgA膨胀剂、FH复合膨胀剂、FN—M明矾石膨胀剂等。

2.1.2 掺增强材料

在混凝土中掺加增强材料，可以在一定程度上提高混凝土的抗拉强度，例如在混凝土中掺入有机纤维(天然有机纤维或有机合成纤维)、无机纤维(玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维)、金属纤维(不锈钢纤维、钢纤维、非晶态金属纤维)，能够显著提高混凝土的抗拉强度。

2.1.3 配温度筋

经过研究人员多年的研究调查，如果能够合理的配簸，可以提高混凝土的抗拉强度。并且如果钢筋的直径较细，间距较小时，能够提高混凝土的抗裂效果。例如分布钢筋的间距小于100mm时，混凝土的裂缝宽带可以保持在0.05mm一下。大体积的混凝土结构的建筑基础工程，中间配筋少，可以适当的增加一些温度筋，从而提高抗裂性。

2.1.4 提高混凝土的强度

增强混凝土的强度等级，也就是想对应的提高了抗拉强度，增强了抗裂度，可以通过优选水泥配合比，降低水灰比，采用合理的施工技术，提高混凝土的强度。

2.2 控制温度应力

2.2.1 降低混凝土的绝热升温

（1）减少水泥用量：混凝土内部升温的热源主要就是水泥水化放热，降低

了水泥的用量，就是减少了水化热源。主要措施是:降低坍落度，掺加大块石，降低砂率，添加减水剂、缓凝剂，掺加混合原料，例如粉煤灰等，并且采用先进的搅拌技术。

使用低热水泥：在工程初期选择水泥原料时，选择水化热较低的水泥，优先选择大坝水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥或者火山灰质硅酸盐水泥等，降低水化热引起的混凝土温度变化。

（2）降低浇筑温度：浇筑的温度也是混凝土温度变化的重要因素之一，浇筑时应尽量避免在炎热的夏季施工，不在中午浇筑，对原材料等进行预冷却，最大程度上的降低降低温度。

（3）降低当量温差：干缩引起会当量温差，应减小干缩率。影响干缩率的有骨料、养护条件、水灰比、掺合料等主要原因。

（4）强制降温：在混凝土内部预埋水管，通入冷却水，降低混凝土内部的最高温度。

2.3 减小约束

2.3.1 减小外部约束

工程建筑中大体积混凝土结构往往都是厚重的整体浇筑物结构，地基对其有着明显的约束力，这种力量会引起约束收缩，产生裂缝。而减小地基对其的约束就是采取设置滑动层的方法，就是在大体积混凝土块体和地基之间设置沥青油毡层或者是砂垫层，能够保证块体自由变形，降低开裂的风险。同时合理分块，减小约束范围，降低约束作用，使其收缩自由。分块的方法有设伸缩缝，施工缝，后浇带。

2.3.2 减小内部约束

内部约束的影响主要是由于混凝土内外的温差相距较大所造成的，解决其的根本方法就是加强保温，有效控制内外温差，降低内外温差，保证湿度。保温法主要由暖棚法、覆盖法和蓄水法三种。

3 结语

大体积混凝土结构施工技术是一项综合技术，它涉及到技术、建筑、施工、管理等诸多方面，要想保障大体积混凝土结构的施工质量，就要建筑单位、设计部门、施工部门、材料供应部门等多方的配合协调、组织安排、严密执行。本文就现代建筑工程中大体积混凝土结构施工技术的研究，通过对大体积混凝土结构发生裂缝的分析，探寻导致裂缝产生的主要因素和其内部的矛盾发展变化。一方面是温度变化引起的温度应力，另一方面是混凝土本身的强度等。要从设计、构造、材料、施工等多方面进行施工，综合地采用技术措施和组织方法，应用成熟

的技术经验，组织分段分层的流水施工，既要使混凝土的开裂问题得到有效的防治，又能够降低大体积混凝土防裂的技术成本和控制难度，最大程度的避免有害裂缝的产生。

参考文献：

[1]张誉、蒋立学、张伟平，混凝土结构耐久性概论[M]，上海，上海科学技术出版社，2003年

[2]曹建平，土木工程中混凝土施工技术的质量防控综述[J]，建筑与工程，2010（19）

[3]土木工程中大体积混凝土结构施工技术分析[J]，工程技术，2010