土木工程中大体积混凝土结构施工技术浅析

邱新刚　梁肇丰

摘 要：随着我国社会经济的飞速发展，城市化进程也加快了步伐，使得高层建筑成为现代城市的重要标志之一。而现代建筑规模也越来越大，其所拥有的体积和厚度也越来越大，这就对建筑基础的载荷造成了重大的压力，而大体积混凝土结构广泛的应用在土木工程中，有效的缓解了基础机构的承重压力。但大体混凝土结构在应用中容易出现裂缝等问题，反而有对整个工程造成了严重的安全问题。

关键词：土木工程；大体混凝土结构；裂缝；施工技术分析

近年来，随着我国经济的发展，建筑行业也取得了巨大的发展，建筑土木工程施工技术和质量也都不断地提高，在一定程度上满足了人们的需求。从目前来看，大体积混凝土结构在土木工程中广泛应用是必然趋势。大体积混凝土结构作为一种新的混凝土材料，与传统的混凝土相比，通常其水灰比例较小，并且具有相对较高的强度，持久性也较强，受到人们的青睐，使得其广泛应用于土木工程建设中。虽然大体积混凝土结构受到外界承载影响较小，但是，其自身的干燥会引起自缩等问题，导致出现裂缝，进而影响整个土木工程的质量。因此，为了保证大体积混凝土结构在土木工程中应用时施工的质量，我们有必要进一步分析其施工技术。

1 大体积混凝土结构裂缝产生的原因分析

1.1 外界温度变化的影响

温度是造成大体积混凝土裂缝重要原因之一。在大体积混凝土浇筑施工过程中，浇筑的温度往往随着外界的温度变化而发生变化，当温度差异较大时，就会增加混凝土内外温差，从而形成温度应力，温差越大，所造成的温度应力就会越大，这样裂缝产生的几率就会增大，进而增大了整个工程施工质量问题的几率。因此，在施工中应当控制这种温差造成的温度应力，从而尽可能降低大体积混凝土裂缝产生的概率，保证整个工程的安全性。

1.2 水泥水热化的影响

这主要是指在水泥水化过程中，会放出一些热量，而大体积混凝土结构的断面相对较厚，具有相对较小的表面系数，这样就会导致水泥水化产生的热量不容易扩散，而是大量聚集在混凝土结构内部，从而导致其内部温度越来越高，与外界形成一定的温差，随着温差的加大，形成温度应力，导致裂缝问题的出现。该影响因素与外界温度变化的影响因素具有一定的共同点，即造成裂缝的原因都是由于温差而引起的。但后者是受自然因素影响，前者是受到物理特定影响，具有本质的区别。

1.3 混凝土自缩的影响

自缩是造成裂缝的主要因素。一般来讲大体积混凝土结构中水泥硬化会需要20%左右的水分，其余都会被蒸发，若蒸发的水分超过应该蒸发的量（即自缩值）时，就会引起混凝土自缩现象。显然，大体积混凝土自缩与自缩值具有必然的联系，一般情况下，所选用的材料对自缩值具有很大的影响因素，自缩值越大，混凝土发生自缩可行就会越大。例如，用矿渣制成的混凝土后期的自缩值较大，而相对细的材料制成的混凝土早期自缩值较大。此外，混凝土中的添加剂和掺和物等也是影响混凝土自缩的重要因素。

1.4 约束力较强

大面积混凝土的在土木工程中往往都是对厚重等物体进行整体浇筑的结构，这样会导致地基对其的束缚力，这样也可能会导致混凝土产生严重的裂缝问题，除此之外，混凝土内部也具有很强的约束力，亦即温度应力。在施工时，也应当考虑外力和内力的约束情况，才能充分保证其质量。

2 土木工程中大体积混凝土结构的施工技术分析

2.1 温度应力的控制

产生温度应力主要有内部和外部的因素。因此我们可以从这两个方面入手。第一，水泥的用量适当减少。由于水泥水化放热现象时造成混凝土内部温度应力的主要原因，因此，可以控制水泥的用量，从而减少水泥水化所产生的热量，从而降低内部温度应力产生的可能性。但在降低水泥用量的同时，为保证混凝土强度符合设计的标准，需要掺入一些如减水剂、混合材料等添加剂，还可采用较为先进的搅拌技术，从而使水化放热充分扩散，从而到达有效控制温度应力的目的。此外，还可积极的选用新的水泥材料，如粉煤灰硅酸盐水泥等，可有效地降低混凝土内部水化热的温度变化。第二，浇筑温度的控制。由于混凝土浇筑温度随着外部的环境温度变化而变化，过大温差就会造成温度应力的发生，是外部因素的主要原因。因此，在大体积混凝土浇筑中，需要避免外部环境温差过大的地区施工，避免在炎热夏天进行，若非要在温差较大、炎热夏天施工，则需要采取一定的措施来降低混凝土浇筑的温度，对混凝土进行冷却处理。第三，强制降温。在必要时，就需要对混凝土进行强制降温，例如，可向混凝土内预埋的水管排入冷水来降低混凝土内部的温度。从而减低大体积混凝土结构裂缝现象的发生。

2.2 抗裂性能的提高

在施工中除了加强温度应力的控制，还应当采取一定的措施来提高大体积混凝土抗裂性能，从而保证整个土木工程建设的质量。通常，我们可以通过以下措施来增强其抗裂性能：

2.2.1 掺加添加剂

为了有效的控制混凝土的自缩值，在施工时就需要掺入一定量的添加剂来补偿收缩混凝土，从而将自缩值控制在设计的标准范围内。因此，在施工前就需要进行限制膨胀实验，然后得到准确的限制膨胀率，从而按照严格的要求来进行补偿措施，以保证大体积混凝土具有良好的抗裂性能。

2.2.2 添加增强材料

亦即添加增强混凝土抗拉的材料，常用的主要有有机和无机纤维、金属纤等材料，能够有效地提高混凝土的抗拉性和抗裂性。

2.2.3 增加配筋

合理添加配筋能够有效地增强混凝土抗裂的性能。一般来讲，直径较小、分部间距较小的配筋使得混凝土抗裂效果更加理想。鉴于土木工程中大体积混凝土结构中间的配筋相对较少，可在相对薄弱的部位合理的布置配筋，从而有效的提高混凝土的抗裂性能。

2.3 约束力的控制

一方面，要减少内部的约束力。这就需要减少内部的温度应力。除了上述的方法外，还可以使用保温法，采用蓄水或覆盖法等来有效的控制温度，从而减低温度应力发生的概率，在实践中，这些方法都取得了很好地效果。另一方面，要减少外部的约束力。它主要是从地基对混凝土约束力的角度出发，目前常用的施工技术是采用设置滑动分层的方法，在两者之间设置砂垫层或沥青油毡，以减少地基对混凝土结构的约束，从而保证大体积混凝土结构能够任意变形，降低裂缝发生的几率。

3 结语

总之，随着大体积混凝土结构在土木工程中的应用，其裂缝是施工中常见的通病，在实践中，应当充分考虑到温度应力和自缩性两个主要因素，从而采取一定的措施，降低大体积混凝土结构裂缝发生的几率，保证整个土木工程的质量。

参考文献

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[2] 乔亮.大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用探析[J].科技风，2014（19）.endprint