土木工程中大体积混凝土结构施工技术分析

土木工程中大体积混凝土结构施工技术分析

摘要：随着社会的快速发展，建筑物高度、体积、厚度等逐渐增加，建筑基础承受的荷载越来越大，大体积混凝土结构被广泛应用于土木建筑工程施工，本文详细阐述了土木建筑工程中大体积混凝土结构的施工技术。

关键词：土木工程；大体积；混凝土；施工；技术

中图分类号： tv544+.91 文献标识码： a 文章编号：

引言：大体积混凝土结构一种新型的混凝土材料，与一般混凝土相比，具有水灰比小、强度高、渗透性好、持久性长等显著优势，运用于在土木建筑工程是建筑行业的一个发展的需求，这样的新型的混凝土结构比起以往的材料明显的在强度和渗透性方面都是很好的改善了的。下面我们就对大体积混凝土结构施工技术进行研究。

一、大体积混凝土出现裂缝问题的主要原因

（一）水泥水化热因素

水泥在水化过程中必然要释放出一定的热量。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。

（二）外界温度变化因素

大体积混凝土在土木工程施工过程中，它的浇筑温度随着外界温度的变化而变化。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。其实，温度应力与水泥水化热因素有着共同点，就是造成裂缝的主要因素都归结于温差。

（三）混凝土自缩因素

1、水泥因素。混凝土材料的关键是水泥，但是不同的水泥有着不同的特性，每一种都是有自己的使用性能的，他们各自的自缩能力也是不一样的，一般来说铝酸盐水泥、早强水泥的自缩值偏大，中热、低热水泥的自缩值较小，矿渣水泥到了使用后期时的自缩值才会增大。再加上不同水泥的细度是可以影响到其的自缩值的，倘若使用的水泥细度太细，这样是会导致其早期的自缩速度更大的。

2、矿物掺合料因素。配制混凝土时常常会向水泥中添加比表面积在400平方米/千克以上的矿渣，而120d的自缩值会随着矿渣的掺量增多而相应变大；在水泥中加入比表面积为338平方米/千克的矿渣时，其120d的自缩值却不受到矿渣的掺量变化的影响。硅灰添加到水泥之后会造成混凝土的自缩值增大；而硅灰的掺量变大后会造成水泥浆自缩值的增加。混凝土的自缩值随粉煤灰掺量的变大而减小，尤其是出现自缩值减小的现象很明显。3d龄期后掺加粉煤灰混凝土的自缩增长速度大于空白混凝土。粉煤灰掺量大于20％后，减小自缩的作用较小。偏高岭土添加到水泥之后，在偏高岭土含量为10％时，水泥浆的自缩值则为最大。

3、外加剂因素。减水剂的作用是为了达到增加流动性的作用，高效的减水剂能够很大程度的降低自缩值，但是高效减水剂种类不

同或者在掺加时的量不同，这些在一定程度上没有明显的差异。因为干缩减少剂能够降低毛细水表面张力，所以其能降低自缩值50％，还有就是不同类型的膨胀剂也会最终导致自缩作用的不同，而氧化钙型的膨胀剂是降低自缩值的；但其他类型的膨胀剂虽然开始的时候有明显的膨胀，但是一段的时间过后他们各自的收缩结果也是明显不同的。

（四）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。大体积混凝土除了外部具有较强的约束力，内部也具有强大的约束力。当然，这种约束力主要来自于温度效应，温度效应是形成内部约束力的主要因素。

二、土木建筑工程中大体积混凝土结构施工设计

（一）施工方案设计原理

1、设计机理。参照混凝土结构控制裂缝的标准，把广场的底板实施了分块：后浇带则把整个底板划分为4块，以建立4个浇筑单元，块中未设置膨胀加强带，又将其分为4块，整个底板涉及到16块。确定底板的分块之后，墙板与顶板与底板相同位置设计一个后浇带、加强带，以巩固整个结构的稳定性。膨胀加强带宽2米，边缘每侧设密孔铁丝网用钢筋加固，避免加强带外混凝土流入加强带内。膨胀现象会减弱混凝土结构的强度，因此膨胀加强带的混凝土强度等级需不断提升。

2、配合比的设计。使用的砼材料：a.水泥：选择42.5mpa常规硅酸盐水泥；b.砂：使用长江中砂，细度模数mx=2.6～2.8，表观密度2.64克/立方厘米，松散密度1410千克/立方米，紧密密度1550千克/立方米，含泥量≤3％；c.石：使用湖州石子，粒径为5～31.5毫米连续级配，压碎指标8％～9.8％，含泥量≤3％；d.膨胀剂：zy膨胀剂；e.掺合料：选用中成电厂的ⅱ级粉煤灰。

（二）施工技术分析

1、控制温度应力

（1）减少水泥用量。基于水泥水化热现象的重要影响，应当减少水泥的使用量。减少水泥的使用量，相当于减少可水化的热源，水化热现象的影响也会相对较低一些。当水泥较少的情况下，还需要添加一些其他材料来保证混凝土具有符合施工标准的强度。比如，可以添加一些减水剂、混合材料，还可采用比较先进的搅拌技术，既使混凝土内部热量充分散发，又能保证具有良好的搅拌效果。当前，水泥市场上出现一种新型的低热水泥。比如，选择大坝水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等类型的地热水泥。使用该种类型的水泥，可以降低水化热引起的混凝土温度变化。

（2）控制浇筑温度。由于混凝土浇筑温度随着气温的变化而变化，上升的浇注温度会影响混凝土发生温度应力。因此，土木建筑工程中的大体积混凝土的浇筑工作应当尽量避免在炎热的夏天进行，尽量避免正午施工。倘若一定需要在仲夏正午施工，一定要采取有效措施降低原材料温度，进行有效的冷却处理来降低浇筑温

度。

（3）强制降温。必要时刻，必须采取强制措施来降低混凝土的温度。比如，在混凝土内部预埋水管，向管中排放冷水，利用冷水的温度来降低混凝土的内部温度。

2、提高抗裂性能

（1）掺加添加剂。为了有效控制混凝土的自缩值，必须采取适当措施补偿收缩混凝土，将混凝土的自缩性严格在适合施工的范围之内。因此，应当严格按照混凝土外加剂应用技术规范的标准要求来进行补偿措施。要想得知准确的限制膨胀率，必须在实验中进行限制膨胀率实验。只有通过科学技术手段得到的限制膨胀率才能够保证大体积混凝土具有良好的抗裂性。

（2）添加增强材料。所谓的增强材料就是一定程度上可以提高混凝土抗拉强度的材料。比如，有机纤维、无机纤维、金属纤等材料。倘若在大体积混凝土施工中广泛应用这种材料，能够显著增强混凝土的抗拉强度，提高混凝土的抗裂性能。

（3）添加配筋。科学实验证明，在混凝土在添加合理的配筋能够有效提高混凝土的抗裂性。倘若使用的配筋直径较小、分布间距较小，抗裂效果会更加显著。比如，配筋分布间距小于10cm时，混凝土的裂缝宽度就可以控制在0.005cm以内。由于土木建筑工程中大体积混凝土结构的中间配筋较少，可以适当地在中间添加一些温度筋，增强对薄弱部分的有效控制与管理。

（4）控制混凝土材料配比。混凝土材料的配比并不随意的，需