建筑工程大体积混凝土结构技术分析

钟明

【摘要】伴随着经济的发展与科学技术的进步，高层建筑结构应用已日渐广泛。作为高层建筑结构体系中相当重要的组成部分之一，大体积混凝土施工一直以来都是整个工程施工过程中最为重要的关键环节。本文对建筑工程大体积混凝土结构技术作一些简要的分析。

【关键词】建筑工程；大体积混凝土；技术；

1、大体积混凝土的特点分析

现代建筑中经常涉及到大体积混凝土的施工，例如高层楼房、大型设备基础等，它的主要特点是体积大。较普通体积混凝土结构而言，大体积混凝土具有如下方面的特点：一是体积相对较大，且块体相对较厚。二是混凝土结构所需连续浇筑量相对较大，且其结构对于整体性方面的要求也相对较高，较普通混凝土来说，大体积混凝土水化热会导致混凝土的内部温度更高。三是若混凝土的厚度大于1.5m，则必须对水平分层施工的设置进行考虑，以更好地降低水化熱对大体积混凝土结构所带来的不良影响。四是对于高层建筑结构而言，其大体积混凝土结构通常埋于地下，主要用于基础结构中，因而其所受外界环境温度改变的影响相对较小，但是，对于抗渗方面的性能要求相对较高，因此，进行高层建筑大体积混凝土的施工过程中，必须重点考虑进行水化热的影响以及混凝土结构自防水等相关问题的分析。

2、大体积混凝土结构施工技术难点

大体积混凝土施工的主要技术难点是防止混凝土表面裂缝的产生。造成大体积混凝土开裂的主要原因是干燥收缩和降温收缩。处于完全自由状态下的混凝土，出现再大的均匀收缩，也不会在内部产生拉应力。当混凝土处在地基等约束条件下时，内部就会产生拉应力，当拉应力超过当时混凝土的抗拉强度时，混凝土就会开裂。

2.1水化热控制

水化热和温度梯度控制，防止产生温度裂缝是决定工程施工质量的关键技术问题。在混凝土硬化初期，水泥水化放出较多热量，混凝土又是热的不良导体，散热较慢，因此在大体积混凝土内部的温度较外部高，有时可达50～70℃。这将使内部混凝土的体积产生较大膨胀，而外部混凝土却随气温降低而收缩。内部膨胀和外部收缩相互制约，在外表混凝土中将产生很大拉应力，严重时产生温度裂缝。

2.2混凝土收缩变形控制

混凝土收缩变形控制，防止产生收缩裂缝也是大体积混凝土结构施工的关键技术问题。水泥在凝结硬化过程中体积减小发生化学收缩，混凝土在失水干燥过程中体积减小产生干缩，二者收缩值通常为1.5×10-4～3.0×10-4，即每米混凝土收缩0.15～0.3mm，因此在大体积混凝土结构部位总收缩量大，容易产生收缩裂缝。 3、大体积混凝土的施工技术分析

3.1材料的控制技术

对于大体积混凝土的材料控制技术而言，其主要应注意如下方面的问题：一是确保材料的质量，二是注意对混凝土温度进行控制。对于大体积混凝土的材料质量而言，进行施工前必须先要对混凝土进行有效的搅拌，以确保不同强度的建筑均可满足其要求。对于柱子混凝土来说应尽可能减少水泥、水灰的用量，同时加大石子的用量，对粉煤灰及外加剂的配合比进行调整，以更好地控制混凝土的强度。对于混凝土温度的控制而言，则应注意进行碎石的浇水过程中药确保温度的适宜，同时确保通风良好，这样方可实现混凝土裂缝情况的有效避免。

3.2浇筑技术

混凝土的浇筑技术一直以来都是建筑工程施工过程中必不可少的关键环节之一，对于混凝土的浇筑技术而言，其需要注意浇注的种类及其浇筑方量等问题。进行浇注的过程中必须严格遵守浇注顺序，根据核心筒墙、柱、梁、板混凝土的浇筑依次进行施工。对于墙体浇筑时应确保其厚度维持在5cm，而高度维持在45cm最佳，对于浇筑的间隔时间来说应尽量保持在2h之内。对于柱的浇筑过程而言应进行钢丝网片的设置。进行梁、板混凝土的浇筑时应注意采取相同的坡度，等到筏板凝固后再进行二次浇筑，以确保浇筑环节的质量。

3.3温测技术

混凝土的温测技术是确保大体积混凝土质量的重要技术之一，对混凝土的温度进行控制可以有效防止底板产生裂缝。混凝土温测过程中必须对其各土层的温度都进行测量，并就其温度特性分别进行分析。对于温度传输器而言，通常采用的是电阻型温度计，进行温度的测量时应注意测温点以及测温线的分步进行，先进行位置的选定，并进行记号的编订和定位，然后再进行温度的测量。此外，应确保测温线同钢筋之间的合理接触，以确保测量过程的精确性，防止混凝土内部温度应力的出现。

4、提高大体积混凝土施工质量的常见技术措施

4.1降低成形时混凝土的温度

浇筑大体积混凝土时，为避免过大的温度应力、防止温度开裂，必须进行温度控制。温度控制的主要内容有：①降低混凝土的最高温度和最大温升；②降低混凝土内的温度梯度，使温度分布和温降尽量均匀；③使混凝土内部温度变化按照预想目标发展。

为实现温度控制的目的及判别温控效果，一般将温度控制具体分为三大温差控制，并以此作为温控标准。三大温差即基础温差、上下温差和温度裂缝。

降低成形时混凝土的温度，主要措施有：①降低混凝土浇筑入模温度；②施工避开高温时段；③避免使用新出厂的水泥；④对水泥采取遮阳降温措施；⑤ 喷水冷却集料；⑥ 利用新抽深井水控制拌和水温度，或根据情况在拌和水中加碎冰来降低拌和水温度；⑦ 在生产及浇筑时对配料、运送、泵送及其他设备遮阳或冷却。

4.2混凝土的温度监测

混凝土温度的监测主要是指混凝土的出罐温度、入模温度、混凝土内部温度的监测，混凝土在浇筑过程中每隔4小时测量一次原材料温度，每隔2小时测量一次出罐温度和入模温度，控制其入模温度不超过16℃。关于混凝土内部温度的监测，比如在基础结构施工中，我们主要是根据基础底板的形状、尺寸和标高在施工段布置测温点，每个点均预埋钢管至基础底部和中部，分别监测记录混凝土底、中、面部温度。测温从混凝土浇筑4小时后开始，其时间间隔为前4日2小时一次，第5～8日4小时，第9日起12小时，持续到14天。结合水化热预测计算及温度测试记录，当内外温度大于25℃ 时，必须采取措施加以控制：①如果混凝土体积大而表面积较小时，宜在内部预埋管道，通过循环水来散发混凝土内部的热量；②夏季施工时，应采取冰水或冷水拌制混凝土，以降低混凝土的人模温度；③冬季施工时，应采取草苫覆盖或采用双覆塑苯板覆盖，以减少表面热量的散发；④如果采用砖胎膜，在混凝土浇筑前，胎模采用素土虚填，既可起到保温作用。又可抵消来自混凝土对砖胎模产生的侧压力，不致胀模。

4.3采取合适的养护措施

早龄期混凝土如果同时暴露在低的环境温度、高的表面温度以及干燥收缩的情况下，很容易产生裂缝。应该安排好拆模时间，在拆模后保护性隔热以防止暴露在低得环境温度下，在夏季应避免太阳直射，覆盖洒水保湿来减轻收缩效应。为了保持混凝土表面温度与内部温度以及外界大气的温差在规定范围内，需要设置隔热层以免温度的骤然变化，使表面混凝土的温度能缓慢地接近环境温度。但是隔热层也不能过厚或设置时间过长，否则内部混凝土温度会降不下来，另外在混凝土浇筑初期，整个混凝土处于升温阶段，这时表面混凝土可能受压，此时设隔热层可能反而有害。

5、结束语

大体积混凝土的施工技术在现代建筑工程中具有重要的作用和影响，随着其广泛的应用和推广，大体积混凝土的性能和质量也越来越得到关注。因此，要想有效的提高大体积混凝土的质量，必须首先对原材料的质量进行控制，还应通过科学的施工技术来对混凝土的浇筑温度进行有效的控制以及进一步加强大体积混凝土的养护工作，这样方可确保大体积混凝土的施工质量，确保建筑工程的整体施工质量和效益。