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土木工程大体积混凝土施工技术要点探讨周新平

发表时间：2020/9/3 来源：《基层建设》2020年第11期作者：周新平

[导读] 摘要：近年来，随着社会经济发展进程的不断加快，我国推行城镇化的工作中取得了新的进步，在土木工程施工技术上的研究也逐渐加大了力度。

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        摘要：近年来，随着社会经济发展进程的不断加快，我国推行城镇化的工作中取得了新的进步，在土木工程施工技术上的研究也逐渐加大了力度。混凝土是每个土木工程施工过程中必不可少的原材料之一，在提高建筑体质量的过程中，研究人员加强了对大体积混凝土的控制与管理工作，不断提高建筑工程的施工质量，促进行业技术革新。本文将介绍大体积混凝土工程技术的相关特点，并根据其施工过程中出现的问题，详细讨论大体积混凝土的施工技术要点，以供大家交流探讨。
        关键词：土木工程；大体积混凝土；质量控制
        引言：
        为了提高土地利用率，近年来在我国的土木工程施工中，施工建造的楼层越来越高，这对建造质量和工艺提出了新的考验。混凝土是土木工程施工基本的原材料之一，混凝土工程施工也逐渐向大体积的方向发展，其抗震性和耐磨程度都需要有更好的表现。在施工过程中，施工企业应当关注大体积混凝土施工时易开裂的问题，及时分析其原因，做好施工现场的管理和控制工作，以提高建筑体的使用寿命和稳固程度，为居住者营造更加安全的居住环境。
        1大体积混凝土的施工特点
        1.1 施工程序更加复杂
        施工现场环境的复杂性和施工要素的多样性，将给大体积混凝土施工带来诸多不确定因素，影响混凝土的质量。此外，大体积混凝土施工对环境、温度、养护措施等有严格要求，对混凝土搅拌、振捣、浇筑施工等技术要求较高，施工工序复杂，此外，高质量的混凝土材料和多样化的材料种类也对大体积混凝土的施工提出了更高的要求。
        1.2裂缝问题容易出现
        随着混凝土体积的增大，裂缝发生的概率也随之增大，已成为大体积混凝土质量的主要问题。在此基础上，对各施工环节进行严格控制，避免大体积混凝土产生裂缝。随着混凝土体积的增大，它更容易受到环境温度的影响，混凝土体积越大，内部水化热积累效应越显著，放热越困难，如果冷却和保湿措施不及时，很容易产生裂缝温差效应，与普通混凝土结构相比，大体积混凝土裂缝控制难度较大，裂缝破坏较为严重，不仅裂缝修复难度大，而且裂缝修复成本高。
        2大体积混凝土浇筑质量问题的成因
        2.1 水泥的水化热反应
        水泥的水化热是一种化学反应，水泥中含有的某种物质在凝固的时候与砂浆中的水分发生反应进而放热，水化热反应包含了水解反应、结晶化反应等，很难通过技术手段来终止水化热的过程。而水泥成分在与水反应的时候散发出的热量，会造成混凝土结构本身的温度不断提升，如果混凝土结构的体积较大，其内部热量就更加难以散失，形成内外温度的应力差。在水化反应不断进行、混凝土结构持续凝结的过程中，水化反应产生的热量开始传导到混凝土外层，与混凝土外层降温收缩产生的应力互相作用，在这种应力大于混凝土具备的强度的时候，水化热反应最终会使混凝土结构发生开裂。
        2.2 混凝土的收缩反应
        根据一些实验数据可以发现，混凝土砂浆在凝固的时候，其中约1/5的水分将会与水泥成分发生反应形成结晶水，其余4/5的水分则会随着时间的推移逐渐的逸散到空气中，这就是混凝土结构收缩现象的原理。一般来说，混凝土收缩现象会受到诸多因素的影响，比如砂浆拌和的用水量、水泥本身性质的不同、周遭环境的差异等等，都可能对水分逸散的情况产生影响，这种混凝土的不规则收缩很可能导致结构本身发生形变，直接影响到最终的建筑工程稳定性。
        2.3 环境温度变化因素
        由于混凝土结构凝结会放热，所以混凝土浇筑施工对周围环境的要求比较高，环境本身温度的变化很可能造成混凝土结构的变形。特别是在凝结过程中，如果外界温度过低，那么混凝土结构外部的散热速度将会非常快，内部产生的热量和低温的表层冲突就更加明显，开裂的可能性将会大大提升。因此我们在大体积混凝土浇筑施工中，务必要采取措施保证混凝土结构外部温度的稳定性。

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        3大体积混凝土施工技术要点
        3.1科学设置材料配比
        大体积混凝土的主体仍然是混凝土材料，严格控制混凝土材料的质量和配比。如果配合比设置错误，会带来裂缝等诸多混凝土质量问题，因此，除了混凝土材料的质量控制外，还必须根据大体积混凝土的设计标准、方案要求和材料特性，科学设计配合比，进行科学试验。一般以混凝土的强度和耐久性作为衡量配合比的标准，此外，在确定配合比时，应考虑抑制大体积混凝土水化反应的实际需要，以降低大体积混凝土温控的难度。当然，矿渣水泥、粉煤灰等新材料的应用，对提高混凝土性能也有很大帮助，可以在材料的基础上降低大体积混凝土的水化热，提高混凝土的稳定性。
        3.2分层浇筑施工技术
        大体积混凝土的浇筑是困难的。为了保证不出现质量问题，分层浇筑法比较常用。层间厚度一般定为50cm，可降低大体积混凝土开裂的概率。一般来说，在大体积混凝土施工中，根据实际情况，合理选择整体分层、斜分层或分段分层的浇筑方法，有不同的要求，综合分层时，需待上层混凝土初凝后再进行下道工序施工；斜分层时，振捣作业工艺要求更严格，浇筑自下而上进行；分段分层时，要做好在下层施工质量检查中，只有浇筑质量合格后方可进行后续施工。
        3.3振捣施工技术
        一般应根据大体积混凝土的特点选用插入式振捣器，采用垂直或斜插入，并保证振捣器插入点分布的均匀性。振动运行时，应控制好插入速度，宜采用“快插慢拉”，有利于振动频率的稳定。分层浇筑施工时，振捣器插入深度应控制在层外50cm以上，以减小分层间隙。振捣时应特别注意避免振捣器碰到模板和混凝土边缘，以免损坏混凝土结构。同时保证混凝土材料供应的连续性。
        3.4 做好混凝土温度控制
        与普通混凝土相比，温差对大体积混凝土的影响更大，需要施工人员做好工作。大体积混凝土的温度控制：（1）原材料冷却。为了更好地控制大体积混凝土的浇筑温度，应从材料来源上做好冷却工作，特别是在环境温度较高的情况下，材料的预冷是必不可少的，这有利于大体积混凝土浇筑的温度控制。由于混凝土含有多种原材料，水泥、砂和钢筋应合理储存。一般情况下，应根据材料的溫度和化学特性分开存放。如果环境温度过高，就要给一些材料浇水降温，必要时还要盖遮阳棚。（2）设置绝缘层。在大体积混凝土浇筑中，保温层的设计具有控温效果好、成本低、操作方便等优点，特别是对于大体积混凝土的防裂效果。借助计算机技术，可以提前模拟大体积混凝土保温层的效果，实现保温设计的优化，节省设备和成本投资，提高混凝土保温效果。
        3.5做好混凝土养护
        保证大体积混凝土的质量不仅是在主体施工过程中，而且是在后期养护中。大体积混凝土裂缝的预防具有良好的效果，要减少外界环境的干扰，就要在养护上下功夫，保证混凝土质量，养护工作的具体实施通常是在浇筑施工后，一是做好大体积混凝土的表面压实工作，借助专用设备实现超排，二是及时涂刷涂料或保湿措施，防止水分蒸发过快，同时，为了更好地监测大体积混凝土的状态，可以设置温度监测点，实时采集混凝土的内部温度，得到内外温差值，为具体维修实施提供数据依据，达到更好的维修效果。
        4结束语
        大体积混凝土的应用对提高建筑工程的基本质量具有重要意义，但同时大体积混凝土施工也具有施工难度大、技术要求高等特点，如果操作不当，容易造成工期和进度的停滞，也会对建筑工程质量构成极大威胁，因此，施工企业必须组织专业施工人员，掌握大体积混凝土施工技术要点，严格按照施工基本程序和标准施工，做好施工阶段的质量控制，切实提高建筑工程的可靠性。
        参考文献：
        [1]李宏明.大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用刍议[J].四川水泥，2018（09）.
        [2]黄福灵.建筑工程大体积混凝土施工技术要点[J].河南建材，2018（05）.
        [3]杜光志，周必翠.大体积混凝土施工质量的控制措施分析[J].住宅与房地产，2017（3）.