大体积混凝土施工技术研究

大体积混凝土施工技术研究

覃柳丽

广州一城建筑工程有限公司 广东 广州 510000

摘要：我国建筑工程中大部分建筑工程结构的大体积混凝土为箱型结构。在施工过程中，由于混凝土水化释放出大量热量引起的温度改变以及自身收缩变形会导致混凝土产生较大的温度应力，如果在设计中对这一应力处理不当，就会导致混凝土产生裂缝，危害工程的安全，在以往我国大都采用伸缩缝或者后浇带方式来避免这种危害性裂缝，但是随着社会的发展，这种方式已经远远无法满足现代化建设的需要，因此针对这类结构我国提出了无缝施工要求，即在施工中不设置伸缩缝和后浇带，一样满足设计和施工质量要求，本文通过对无缝施工工艺进行探讨，通过对混凝土养护施工材料混凝土配合比等诸多方面的介绍，以便利用科学的施工方法，达到降低混凝土应力，增加温度控制措施的目的。
关键词：大体积混凝土；无缝施工技术；温度控制措施及养护
1大体积混凝土的特点

在基建工程建设中，早就已经有了大量的研究者对大体积混凝土进行了复杂而又细致的研究，发展至今，已经建立起了较完善的理论结构体系，对于施工过程、施工方案以及施工优化控制等影响因素都有较为详细的理论指导。在此研究基础上，我国针对这些方面还制定了行之有效的措施，对我国的建筑行业发展具有着十分重要的意义。
2大体积混凝土结构裂缝产生的原因

2.1裂缝种类以及成因

混凝土的成分主要为：水泥浆，砂子和石子组成水泥浆体以及骨料，作为一种复合型材料，混凝土中存在着两种裂缝。一种是肉眼无法观察到的微观裂缝，另一种是肉眼可观察到的宏观裂缝。微观裂缝是混凝土中粒子之间的缝隙形成的是先天就存在的，主要分为三种，分别为砂浆与湿自粘截面上的裂缝，这一裂缝称为黏着裂缝；第二种是穿越砂浆形成的微裂缝，这一裂缝称之为水泥石裂缝；第三种为穿越骨料的微裂缝，这一裂缝称之为骨料裂缝。三种裂缝均为微观裂缝，其特点主要有：不规则、不贯通以及肉眼无法观察到。

也正是由于微观裂缝的存在，混凝土才可以在成型的基础上承受部分拉力。而宏观裂缝，则是指肉眼所能观察到的，宽度不小于0.5mm的裂缝。宏观裂缝的形成与微观链缝存在较大联系，因为宏观裂缝本身是微观裂缝扩展而形成的，导致混凝土这一改变的原因主要有以下三种：第一：由于外力作用引起结构改变超过混凝土本身所能承受的最大拉力。¹第二：由于结构的实际工作状态与与施工过程设计不相符合，使得混凝土结构次应力发生改变产生裂缝。第三：由于变形应力过大导致产生裂缝。变形应力过大的影响因素主要有温度收缩、膨胀以及混凝土的不均匀沉降等。当变形应力超过混凝土的抗拉能力，就会导致混凝土出现裂缝。
2.2大体积混凝土温度裂缝的产生原理

在施工的整体过程中，大多数大体积混凝土裂缝产生主要是由于其内部的温度变化，与外界形成温度差了导致的。这一结果主要是由于混凝土的内外部矛盾所发展的结果，当这种矛盾产生的力大于混凝土自身的抗压承受能力，混凝土本身就会产生裂缝。其主要原因如下：

（1）水泥水化热

在水泥水化的过程中，热量会随着水化过程放出。通过实践研究证明，当水泥水化会引起热度升高，在水利工程中一般为15℃到20℃左右，但在建筑工程中一般会升高20℃到30℃左右。甚至于， 如果断面较大，还会升至更高，这种水温度升高会随着混凝土的龄期按指数关系增长，由于混凝土散热条件差，因此，只有在混凝土浇筑后三到五天之内，混凝土内部才会上涨到最高温度。

（2）外界气温变化

由于建筑施工的工期较长，所以外界气温也会产生巨大的变化，由于外界气温越高会导致混凝土浇注温度越高。同样地，当外界温度过低时，混凝土的浇注温度也会降低。在浇筑完成之后，由于外界气温会不断变化，导致混凝土与外界之间的温度幅度随之不断改变，特别是处于中午或者夜间十分，由于温度变化最大，就会导致混凝土的温度应力增大，从上述中也可以得出结论，当混凝土的温度应力增大，就会使得混凝土表面出现裂缝，对于大体积混凝土而言更是如此。出现这样的现象对施工整体质量也有着极为重要的影响。所以，在这一情况下必须要研究合理的温度控制措施，以防止由于混凝土的内外温度相差过大，产生较大的温度应力。
3大体积混凝土温度裂缝控制

3.1控制混凝土温升

由于大体积混凝土结构在降温阶段时受到温度以及水分等因素的影响，加之内外约束的存在，会使得混凝土自身发生变形，从而产生温度应力。因此，必须在大体积混凝土的降温阶段，严格控制混凝土的水泥水化热，降低降温的产生温差，只有减小温差才能够防止混凝土产生温度裂缝。在我国的建筑工程施工过程中，一般为了降低混凝土的温差，减小温度应力，大多采用以下相应的施工措施：

（1）选用中低热的水泥品牌

混凝土升温的原因主要是由于水泥水化热，所以在建筑施工过程中大体积混凝土施工应当选用水化热较低的水泥，与此同时还要在单位体积下减小水泥的用量。研究结果显示，大体积混凝土结构多采用325#，425#矿渣硅酸盐水泥，这种水泥品种能够有效地降低水泥水化热。

（2）外加剂的选用

建筑施工对于商品混凝土要求条件较高，混凝土只有具备一定的坍落度才能够应用于建筑工程中，如果单纯增加单位水泥用量，不仅会导致耗材增加，也会使得水泥水化热增大，影响施工质量，因此，在这一过程中应当选择适当的外加剂，减少水泥水化热，降低单位水泥用量。

4加强混凝土的保温与养护

对于一些刚浇筑的混凝土，其强度较低，抵抗力也较小，如果在这一过程中温度变化过大，在其表面就极易发生干缩或者冷缩裂缝，使得混凝土表面裂缝产生，最终引起贯穿裂缝，因此要根据施工条件在混凝土的表面加上保护层，保护层必须选择不透风材料覆盖，以此避免混凝土的表面受温度的影响过大，同时也能够有效防止外部的水分侵蚀混凝土。

4.1大体积混凝土的养护要求

（1）在养护过程中，要对大体积混凝土的降温速度和内外温差承受力进行检测，这也是大体积混凝土施工的一个重要步骤，根据检测结果能够有效地控制混凝土的降温时间，从而测算出施工控制数据，以此来满足混凝土的养护。

（2）保温养护应当根据温度的应力对时间加以控制。目前我国施工单位大多是在混凝土表面凝结后对混凝土表面进行覆盖加以保温养护，这一时间不符合保温养护的要求，因为混凝土在凝固之后依旧处于升温阶段，如果出现受压，那么就会导致裂缝产生的几率大大增加。因此，根据国内外的研究策略。混凝土的保养户至少要在浇筑后的3天后进行，养护时间不得少于28天。

（3）养护过程中，为了能够使混凝土表面具有一定的抗裂能力，一定要保持混凝土的表面湿润。根据国内外研究显示，潮湿养护相较于干燥养护效果要好上30%左右。

结论

保温养护对于大体积混凝土施工而言是非常重要的一个环节。之所以增加这一步骤，是为了降低大体积混凝土的内外温差值以及防止混凝土出现裂缝，通过利用混凝土的抗拉强度来提升混凝土的承受能力，从而达到防止裂缝出现的目的。同时，养护过程中要想达到最好的效果，必须要保持良好的通风条件，让混凝土在良好的条件下养护。施工人员在施工前应当根据国家标准，确定大体积混凝土浇筑后的养护措施。由于施工过程中大多采用钢模或者木模的形式固定混凝土，因此，在模板拆除后应当根据打印机混凝土浇筑块体内部的温度实际情况，按照温度控制指标要求采取必要的措施，对于暴露出的部位要加以覆盖，保湿。

参考文献

[1]刘文斌.大体积混凝土施工技术[J].山西建筑,2015,v.41(33):119-120.

[2]叶常正.大体积混凝土施工技术[J].投资与合作：学术版,2014:259.

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