大体积混凝土结构在土木建筑施工中的技术新探 崔伟

发表时间:2021/3/26   来源:《基层建设》2020年第29期   作者:崔伟
[导读] 摘要:大体积混凝土结构施工技术为促进我国建筑事业的发展起到了巨大的推进作用,今后利用该项技术的工作中,需要对混凝土配比、温度控制等加强管理,做好后期的养护工作,最终打造高质量工程,促进行业的可持续发展。
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        摘要:大体积混凝土结构施工技术为促进我国建筑事业的发展起到了巨大的推进作用,今后利用该项技术的工作中,需要对混凝土配比、温度控制等加强管理,做好后期的养护工作,最终打造高质量工程,促进行业的可持续发展。
        关键词:土木工程;大体积混凝土;施工技术
        1大体积混凝土施工技术的概念
        建筑物并非单一的混凝土结构组成,而是需要对不同的混凝土结构组合。大体积混凝土从字面意识来就是较大体积的混凝土,一般最小断面或者最小集合尺寸大于1米,对于大体积混凝土来说,要比其它的混凝土施工难度更大,尤其是需要采取有效的措施防止水气升温变化导致体积的收缩,否则该情况会导致裂缝出现。所以施工人员要严格按照施工工艺操作,对施工环节进行细致的检查。
        2大体积混凝土施工技术的特点
        一般大体积混凝土的特点表现为以下几个方面:首先是大体积混凝土的结构厚度大,在浇筑期间以及完成浇筑之后会出现大量的水化热,随着热量在混凝土的内部聚集,并且长时间不能散发,导致混凝土的内部和外部温度差异很大,随之出现温差应力;其次是在施工期间需要不间断进行浇筑,加之浇筑量很大,如果出现间断和空隙会对大体积混凝土的整体结构造成影响,而裂缝问题的处理也要比一般的混凝土裂缝更加难以处理;最后,施工工序较为复杂。由于施工要素和环境的变化,使得施工过程和施工质量受到一定的影响,对温度控制和养护要求都很高,需要对搅拌环节、振捣环节以及浇筑环节加以重视,同时也对施工材料提出了很高要求。
        3大体积混凝土结构形成裂缝的原因
        3.1自然环境影响
        导致混凝土结构出现裂痕的自然原因主要有两点:一是地壳运动,二是温度变化。地壳运动对建筑物的影响是不可避免的,它会导致地基的变形,无论是在土木工程的施工过程中,还是建筑物在使用时,地壳运动都不会停止。所以地基也会随之变化,如果地基变化较小,因为大体积混凝土结构具有一定的柔韧性,轻微的变动是可以承受的。但是地基的变动一旦超过了该结构可以承受的范围,不仅会导致裂痕的出现,很有可能会造成整个建筑物的倒塌与沉陷。
        3.2人为因素影响
        人为因素主要指在施工过程中,施工人员没有严格按照操作流程进行施工,导致操作失误的出现。另外,施工人员专业能力不足,或者没有认识到该项工作的重要性,没有尽到工作职责等,以上这些因素也会导致裂痕的出现,但是只要采取科学、有效的管理措施,以上这些因素都是可以避免的。首先,在设计阶段,设计人员是否具有较高的专业素养,直接决定了施工能否顺利进行与建筑物的最终质量,因此设计人员在进行土木工程设计时,需要对当地的气候、地质等情况进行全面考察,根据其特征采取最科学的配比,进行混凝土制作。另外,钢筋的选择也不是一成不变的,可以在容易出现温度裂缝的地方使用一些特殊的钢筋材料;其次,在施工过程中,施工人员能否完全领会设计图纸,严格按照设计图纸与施工流程进行操作,直接影响着该建筑物是否存在安全隐患;最后,施工技术是否科学、先进,也是造成裂痕出现的一大原因。例如在进行混凝土浇筑时,不仅要浇筑两次,而且在第二次浇筑时,可以在混凝土中添加聚丙烯纤维,这样可以有效增加其结构的抗拉性能。因此,我们不仅要提高大体积混凝土结构的施工技术,还要采用科学的方式进行工程管理,这样才能全方位确保结构安全与稳定性。
        4大体积混凝土结构特点及其施工要点
        4.1采取科学合理的设计方案
        当前我国社会不断发展,高层建筑物已遍布于城市的角落,由于高层建筑的数量不断增加,对于大体积混凝土的施工工艺要求也在不断提高。因而会导致设计强度随着相关需求而不断提高。

在进行相关设计方案策划中,应考虑在大体积情况下干扰因素的影响程度,比如大体积的水泥泥土建筑物中,水泥的用量过大则会导致混凝土水化热的升高。因此在设计过程中则应采取科学有效的方式解决这一问题,使混凝土的内外结构温差<30℃。且大体积混凝土结构应采用强度等级在C20~C30的范围内混凝土材料。采用上述方法能够有效地确保混凝土在大体积的情况下也能具有良好的工作性能,并且在一定程度上降低混凝土中的需用水量。
        4.2注重温度控制
        大体积混凝土的浇筑工艺中,温度起着关键性的影响作用。进行大体积混凝土结构的温控计算的实质是掌握混凝土结构内部温的具体的变化规律。当然,理论与实际施工操作会存在一定的差异,在实际施工中,由于受到自然环境和人为因素等影响,因而温度控制无法实现百分之百达到某一标准范围,因此在施工过程中对于温度进行监控制并将监测结果进行实时分析,具有重要意义,能够为有关团队及时采取相应措施,避免结构裂痕的产生提供重要依据。控制施工过程中的温度情况可以采用降低浇筑温度和水管冷却两种常用的温度控制方法。根据经验,进行混凝土浇筑的环境温度一般不可>28℃。若混合材料中含有石子和黄沙的成分,应防止浇筑过程受到阳光直射,可以采取棚下浇筑的处理方式。若环境温度较高,则可对原料石子进行浇水进行温度控制。并且混凝土的输送泵上还应设置遮阳泵。由于大体积混凝土构件的体积较为庞大,在浇筑过程中,若缺乏人工冷却的相关措施,令其天然冷却,则这一过程将会变得十分缓慢,以理论值计算这一冷却过程可能达到几年时间之长。因此,采用冷水水管方式来对大体积的混凝土结构部件进行降温,可以有效降低基础温差,控制温度应力,防止混凝土裂痕的产生。
        4.3注重材料控制
        根据冷凝土的冷凝过程原理可知,混凝土的主要力量来自于水泥的水化热,因此,在选择混凝土原材料时,应优先考虑水化热较低的水泥种类,单位水泥的用量应控制在380kg。关于骨料的选取,应优先考虑膨胀系数,膨胀系数较小的骨料,更能够在混凝土结构中发挥良好性能。以碎石形状为最佳,采用的碎石径粒应大些。有效降低冷凝过程水化热,可以向混凝土中加入优质煤灰粉这一添加加料,煤灰粉的使用用量应高于20%。外加剂也可以选用一些高效减水剂和膨胀剂,外加剂的使用可以改善混凝土的工作性能,并且减少混凝土结构固件中胶凝材料的使用量,能够有效地提高混凝土的整体强度,增强其防水性、抗裂性。
        4.4控制相关约束条件
        在大体积混凝土土木工程中,控制温度的本质是混凝土结构的拉应力小于混凝土的抗拉强度,通过采取一系列温度控制措施,使大体积混凝土内部温度的变化得到有效控制,使其向预设的方案发展。具体的温度控制措施可以参考如下:降低混凝土的内外温差,采取有效措施;使混凝土的分布保持均匀,使其达到科学允许的范围;控制基础温差,防止产生与预设方案差异较大的收缩变形;注重混凝土的降温速率控制,防止产生冷击反应。
        结束语
        大体积建筑的出现可以在一定程度上体现出一个地区的经济发展情况,目前很多的施工单位在利用大体积混凝土施工技术方面较为成熟,不过在大体积混凝土结构施工中还存在一些问题,其中包括了施工管理问题以及施工技术问题,如果不加以解决将会导致裂缝出现,甚至更为严重的后果。为了保证施工质量与施工效益,需要对这些存在的问题分析和解决,及时采取预防措施,这样才能实现我国建筑事业的进一步发展。
        参考文献:
        [1]陈立建.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术探析[J].地产,2019(23):147.
        [2]张强.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术探析[J].绿色环保建材,2019(12):139+141.
        [3]李成,张力.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术探讨[J].绿色环保建材,2019(11):137+139.
        [4]王沁霞.土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术[J].门窗,2019(20):110.
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