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大体积混凝土在建筑工程运用中施工质量风险控制技术柳忠军

发表时间：2021/4/20 来源：《基层建设》2020年第33期作者：柳忠军

[导读] 摘要：随着建筑工程项目规模的不断增加，大体积混凝土施工非常常见，同时大体积混凝土施工容易出现裂缝等质量问题，为此针对大体积混凝土的特点及性质，分析大体积混凝土质量问题的原因，并且采取改善对策是非常重要的。

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        摘要：随着建筑工程项目规模的不断增加，大体积混凝土施工非常常见，同时大体积混凝土施工容易出现裂缝等质量问题，为此针对大体积混凝土的特点及性质，分析大体积混凝土质量问题的原因，并且采取改善对策是非常重要的。基于此，本文主要分析了大体积混凝土在建筑工程运用中施工质量风险控制技术。
        关键词：大体积混凝土；施工质量；风险控制；管理措施
        引言
        与普通混凝土施工技术相比，大体积混凝土具有浇筑量大、体积大、水化热反应大和构造厚实等特点，现场施工中会产生更大的水化热，并且热量散发相对较慢，使得内外部结构存在一定的温度差，更容易产生裂缝，从而对建筑结构安全、稳定产生威胁。因此，在建筑基础大体积混凝土施工中，应重视大体积混凝土施工技术的分析环节，通过优化混凝土配合比、加强施工过程控制和养护管理等措施，并且动态管控，有效消除隐患，真正控制好施工质量，保证实体质量结构安全。
        1高层建筑基础大体积混凝土施工特点
        高层建筑基础大体积混凝土施工特点，主要体现在以下几点：（1）高层建筑基础大体积混凝土施工通常情况下都是地下建筑或者半地上建筑。在这一过程中，钢筋混凝土会出现裂缝问题，针对裂缝问题要进行有效控制，这样才能避免承载力不足情况产生。（2）建筑结构一般会采用现浇钢筋混凝土超静定结构，采取该种结构方式，能够在一定程度上提升建筑自身静荷载，然而温差情况以及收缩情况的出现，会造成混凝土开裂问题。（3）因为高层建筑的体量较大，所以对于混凝土的使用有着较高要求。许多施工部门在施工中使用标号较高、水泥用量较多，并且水灰比相对较大的混凝土，该种混凝土在使用过程中，会带来收缩问题而出现混凝土裂缝[1]。
        2大体积混凝土质量影响因素
        2.1原材料问题
        受材料的影响，混凝土在使用过程中容易借力的作用导致开裂，水泥的种类与使用量也会对混凝土的强度产生影响，使用的水泥越粗越容易出现开裂现象，所以，在施工中建筑企业要关注水泥的粗细。除上述因素外，混凝土裂缝还会受到其他因素影响，当施工人员大面积浇筑混凝土时，要事先计算，这对减少裂缝是一种有效方式。但通常计算模型与实际工作状态间有差距，计算结果与实际结果之间也会存在差距，所以，更多没有被考虑的因素也会导致出现裂缝[2]。
        2.2外部环境的变化
        大体积混凝土内部温度的上升主要是由于水化热、浇筑温度变化与结构内部热量散失三种温度叠加形成的，而大体积混凝土由于其尺寸大，散热难度大，往往构件内部温度会达到65℃，有些项目甚至会达到90℃，对内部结构的温度控制难度是非常大的。为此如何保证大体积混凝土表面与内部温度控制在合理温度内成为质量管理的关键，避免外界温度急剧变化所导致的内外温差过大而形成贯穿的裂缝。
        2.3施工方面的影响
        （1）水泥中水分蒸发化热的影响
        根据混凝土冷凝的物理原理和混凝土化学成分原理，凝固过程中的水化过程由于其产生大量的水化热，该部分水化热量是混凝土的内部温度不断变化并且呈上升趋势的主要原因。并且由于大体积混凝土的体积较大，热量难以透过厚厚的混凝土层而散发，则会导致建筑结构中心温度高，而表面温度较低的状况。根据力学和热学的相关原理，若温度差为内高外低的状况则会导致混凝土表面产生拉应力，内部产生压应力，最终导致大体积混凝土的形状与预设方案有所出入，并且容易在混凝土表面产生裂缝。
        （2）混凝土收缩变形产生影响
        根据物理力学定理可知，当混凝土结构的抗拉强度小于收缩应力时，则会使混凝土结构中产生收缩裂缝。根据相关经验以及知识原理，大体积混凝土结构主要存在五种收缩变形问题，即凝缩变形、干燥收缩变形、冷收缩变形、自身收缩变形与碳化收缩变形。

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        3大体积混凝土在建筑工程运用中施工质量风险控制技术
        3.1混凝土材料
        （1）确保水泥选用的合理性。水泥具有一定水化热特点，这也是造成大体积混凝土开裂的重要原因。因此，对于水泥的选用，需要施工人员加强重视。大体积混凝土要选用低水化热水泥，比如火山灰水泥、矿渣水泥等。在实际施工工作开展中，要结合实际情况，适当减少水泥用量，这样才能保证混凝土强度。（2）合理选粗细骨料。在选择碎石粒径时，要结合钢筋间距情况展开。通常情况下，碎石的粒径要大一些。同时，将水与水泥的用量控制在合理范围内。粗细骨料要保证高强度与洁净性，粗细骨料的含泥量要在1%以下，其中不掺杂有机物质等。（3）合理选用粉煤灰。粉煤灰在高层建筑基础大体积混凝土施工中，是一种重要的掺合料，粉煤灰的应用可以提升混凝土的可泵性，为混凝土泵送工作打下良好基础[3]。
        3.2做好混凝土的振捣工作
        为了提升混凝土自身的密实性要利用振捣棒均匀振捣，在大体积的混凝土振捣过程中需要利用插入式振捣器，具体的操作方法是直接插入到混凝土中，通过垂直插入的方法，保证插入的位置均匀，这样可以避免在振捣的过程中出现死角。在使用振捣器的过程中还要对插入的速度进行合理控制，根据“快插慢拉”的方式，采用分层浇筑的方法要保证插入的深度达到50厘米，不过也要避免触碰到模板，这样会损坏混凝土结构，施工人员保证混凝土的连续供应。
        3.3做好混凝土的浇筑工作
        混凝土浇筑环节，要求混凝土温度至少达到5℃，浇筑期间要根据实际情况利用。相应的方法浇筑避免出现施工缝，以此保证大体积混凝土稳定性。浇筑环节一般浇筑的厚度为400厘米，层面的间隔不可过大，如果受到外界因素影响导致混凝土层间间隔过大，就需要采取有效措施。在混凝土的浇筑环节要求操作人员在浇筑之前分析相关数据，对浇筑点进行测量。并且要彻底清理模板，以此保证浇筑面的洁净和完整，之后在浇筑环节需要对钢筋预埋件的情况加以分析，如果出现位移或者变形等问题，需要采取措施及时处理，保证模板之间的紧密性，对于大体积混凝土浇筑的过程中通常会采用分层方法，也会采用推移式浇筑方法，这两种方法各有优势和缺陷需要操作人员根据工作情况合理选择，浇筑的另一个要点在于保证浇筑的连续性。
        3.4温控措施
        温度的变化对混凝土结构的影响是巨大的，但是只要采取有效措施，提高技术水平，可以把温差控制在最小范围内，减小温度对混凝土结构的影响。温差过大的主要原因是结构内部温度较高，而外部温度较低，所以可以采取以下办法，降低内部温度，从而减小内外部温差：第一，在混凝土结构的表面撒上适量的水分，表面这些水分在蒸发时，会带走一定的热量，从而使内部温度降低；第二，也可以直接向结构内部加入一些凉水，降低内部温度；第三，对混凝土的制作材料稍加改变，减少水泥的用量，使用地热水泥、粉煤灰硅酸盐等建筑材料，也可以有效减少温差，但是在方法的选择与使用上一定要做到科学合理[4]。
        结束语
        随着建筑业发展规模的不断扩大，大体积混凝土结构也得到了广泛应用。作为一项复杂、系统化的施工工艺，在大体积混凝土施工中开裂问题是一大难题。为了解决此问题，必须重视大体积混凝土施工技术的选择，做好混凝土浇筑施工，采取切实可行的温控措施，只有这样才能避免温度裂缝，才能提高施工技术水平，保障工程质量。
        参考文献
        [1]王红波.浅谈土木工程大体积混凝土施工质量控制[J].建材与装饰，2019（12）：29-30.
        [2]杨得萍.水利工程大体积混凝土施工温度监测及施工质量控制措施[J].
        建材与装饰，2018（48）：278-279.
        [3]韩克波.建筑工程大体积混凝土施工质量控制与监理[J].智能城市，2018，4（18）：84-85.
        [4]王家宾.谈桥梁工程大体积混凝土施工及温控措施[J].工程技术研究,2018(10):239-240.