土木工程中大体积混凝土结构施工技术探析

何应凡

【摘要】在现代土木工程施工工艺中，大体积的混凝土结构因其自身承载力强、浇筑迅速和整体强度较高的优势，已然成为现代建筑技术中较广为采用的技术之一。但大体积的混凝土尺寸均在1m以上，应在能确保满足其承载力和强度的前提条件下进行施工，以达到实际的施工目标。在现代建筑工艺中，要完成大体积的混凝土结构的施工目标，其施工的环境温度、浇筑速度和混凝土的配比等方面有着更为苛刻的要求，因而为顺利完成施工，应对大体积的混凝土结构施工相关技术进行深入地探讨和研究，以期实现对该施工技术的全面掌握。

【关键词】土木工程；大体积；混凝土；施工技术

1. 前言

大体积的混凝土结构是指结构物的实体尺寸在1m以上的大体积混凝土，主要的特征为体积巨大。该结构较为厚实，但对于施工方面也有较高的技术要求，易因外界或内部的多种因素出现裂纹，影响施工的顺利开展，为有效地避免施工过程中出现质量问题，应对该结构的施工技术作深入分析，以熟练掌握其中的施工技术，从而满足土木建筑工程的施工要求。

2.大体积的混凝土结构在施工过程中易出现裂纹的因素

大体积混凝土最典型的缺陷是水泥的使用量大、结构表面易产生裂纹、断面多等，这是由于水泥在水化后释放了大量水化热，从而使混凝土出现较大的温度应力和收缩应力，当这部分的应力超过混凝土的承受限度后，会导致混凝土的表面开裂，随着裂纹的出现，混凝土的耐久性、整体性及防水抗渗的性能必定会受到影响。因此，在进行大体积的混凝土施工期间，必须采取恰当的措施谨防裂纹的产生。

2.1水泥的水化热

当水泥的水化开始后，水泥会逐渐释放出热量，而由于混凝土的表面系数都较低，且结构相对厚实，时常导致混凝土中的热量无法及时散发出去。在这种情况下，混凝土的内部温度会越来越高，一旦和外界温度相比温差过大，即会导致裂纹的产生。

2.2外界的温度影响

外界温度条件对混凝土的施工有着较大的影响，混凝土的浇筑温度会随着外界温度而变化，尤其是气温骤降时，将可能导致混凝土的内、外部温度平衡的改变，造成较大温差，进而产生温度应力。因此，要控制裂纹的产生，不仅仅在于要对材料的质量和配比严格把关，更在于要把温差控制在合理的范围内。

2.3混凝土的自缩

在水泥硬化的过程中，当蒸发出去的水分比预期的蒸发水分多时，就会引发混凝土的自缩现象，增高开裂的风险。另外，水灰比、矿渣和添加剂的比例过高等方面也会对混凝土自缩值有较大的影响，如要施工的顺利进行，就必须对混凝土的配比和材料进行严格的控制。

2.4过强的约束力

大体积的混凝土结构多为整体的浇筑结构，因此时常承载着地基或其它方面的约束力，而一旦这种外部约束力超出该结构的承受限度，就会导致结构表面出现较为明显的裂纹；而除这种外部的约束力外，混凝土也承受着来自内部的约束力，该约束力一般由温差值剧烈变化引起。

3.土木工程中大体积混凝土结构具体施工技术

3.1对温度应力的控制

（1）严格控制水泥的用量。在水泥完全硬化之后不仅能将砂石等胶结起来，同时还有抗淡水、抗盐功能，因而水泥在混凝土的制造中广泛。然而，因为水泥的硬化过程会释放出大量的水化热，所以在实际的操作中，应以保证混凝土的质量为前提尽可能地减少水泥的用量。比如：当水泥的含量较低时，可通过混合材料、减水剂的添加等，以保证混凝土的强度；或利用先进的搅拌技术，经搅拌后把聚积在其内部的热量挥发出去；除此之外，也可在工程中运用新型低热水泥，从而使水化热对混凝土内温度变化的影响程度降低。

（2）科学化管理施工温度。大体积的混凝土在浇筑时，其温度会随气温而发生变化，所以在对大体积的混凝土结构进行施工时，要尽量地避开温度较高的天气，一方面是为防止混凝土因浇筑温度过高受温度应力影响；另一方面则是由于烈日会加速其水分流失，加快裂纹的产生。

（3）采取强制降温措施。若必须要在炎热天气下进行施工，则必须采取降温措施，并对浇筑的温度进行低温处理，以达到降低温度的目的，保证混凝土的质量。如，在混凝土的内部采取预埋水管的措施，向管中持续地排放冷水，利用冷水来达到降低混凝土内部温度的目的。

3.2增强抗裂性

（1）添加增强性材料。增强性材料可以一定程度地增强混凝土的抗拉强度。如，无机纤维、有机纤维、金属纤维等材料。如果在大体积的混凝土施工过程中广泛地运用增强性材料，能显著提高混凝土抗拉的强度，增强混凝土抗裂的性能。

（2）掺加适量的添加剂。为有效减少混凝土自缩的程度，应采取恰当的措施以补偿混凝土的收缩，把混凝土自缩的程度严格掌握在可控范围。如：掺加适量的添加剂；但添加过程中应严格根据混凝土外加剂的相关技术标准，采取相应的补偿措施。此外，如果想得到限制膨胀率的准确值，必须反复对限制膨胀进行实验，唯有经过科学反复验证得到的数值，才能保证其具有较高的抗裂性。

（3）严格对混凝土相关材料的配比进行。混凝土相关的材料并不能随意进行配比，必须按照科学的标准来进行。在正式进行施工之前，技术人员必须进行反复试验以确保材料配比的准确性，这样实验得出的混凝土强度值才能满足工程设计及施工的要求，从而结构的稳定程度才能得以确保。在搅拌的过程中，必须严格根据相关的规章程序施工，以保证材料之间能够充分融合，避免離析现象的发生。

（4）适量添加配筋。经科学实验验证，在混凝土中添加适量的配筋能有效增强混凝土抗裂性能，如果所使用配筋的直径和间距都较小，抗裂效果就更加显著。如，配筋间距若小于10cm，就能把混凝土裂缝的宽度控制在0.005cm内。因此，土木工程中若大体积的混凝土结构在使用配筋较少的情况下，可以适当添加部分温度筋，以助于控制和管理薄弱部分。

3.3降低内外部约束力的影响

（1）降低内部约束力的影响。大体积混凝土内部的约束主要受温度应力的影响，所以降低温度应力就能降低内部约束。对于降低温度应力影响力的措施除了控制水泥用量、避开高温天气施工等，还可以采用如覆盖法、暖棚法及蓄水法等保温法，这些措施都经过实践证明，能把混凝土的内部温度维持在合理的范围内，并减少和外部温度间的差异。

（2）降低外部约束力的影响。应把降低地基对该结构的约束力作为消除外部约束力影响的出发点。在现代土木工程施工技术中，降低地基对该结构的约束力主要依靠对滑动层的设置，滑动层是指在混凝土与地基间放置的砂垫层或沥青层，滑动层的设置能够降低混凝土受地基震荡的影响，以确保混凝土块能自由变形，从而降低裂纹产生的风险。

4.结束语

在大体积的混凝土结构施工中必须熟练地理解和运用相关施工技术，需以水泥的选取与控制、混凝土浇筑和捣注技术、钢筋配置的适当调整、混凝土养护相关知识和施工验收等工作为重点，努力让大体积混凝土的结构质量与工程的需要相适应，从根本上保障施工的顺利进行，加快该项技术在实际生活中的应用。

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