土木工程建筑中大体积混凝土结构施工处理关键技术研究

刘宝亮 张俊叶

摘 要 近几年来，随着国内基本建设领域不断扩大，大型现代化工业建筑、民用建筑，城市基础设施不断规模化发展。大体积混凝土结构施工就被广泛地应用到各种工程施工建筑中，然而，大体积混凝土虽结构厚实，但对施工技术要求较高，极易因各种因素产生裂缝，影响施工质量。因此，本文即针对这一问题，就大体积混凝土裂缝问题的产生原因展开探讨，旨在减少大体积混凝土裂缝，加强整体施工技术水平，促进土木工程建筑行业的发展。

关键词 土木工程;大体积混凝土;施工技术;裂缝预防

1大体积混凝土裂缝问题的产生原因

（1）水泥用量大、水热运动显著、收缩变形大、易出现裂缝。水泥总用量的大小于混凝土体积的大小成正比，为此大体积的混凝土需要相对较多的水泥。混凝土在浇筑后，由此产生的内外温度不均且外部温度低于混凝土内部温度，使得混凝土内外出现温差，水泥会在混凝土中逐渐释放热量，而基于大体积混凝土表面系数较低，且结构较为厚实，往往导致混凝土无法及时将热量散发出去，在该种情况下，混凝土内部温度将不可避免的越来越高，一旦与外界温度温差过大，即会诱发裂缝的产生。在大体积混凝土结构浇筑完成后，很多水分都会被蒸发，然后使大体积混凝土结构硬化，但是假如结构本身所需的水分也被蒸发掉，就會导致大体积混凝土结构出现收缩，最终引发裂缝问题。另外，在大体积混凝土结构的搅拌中会加入很多添加剂，添加剂自身的自缩也会引发裂缝问题[1]。

（2）受约束、引发拉应力、出现裂缝。大体积混凝土变化受内约束和外约束相互作用产生内应力。内约束是指结构物的内部水泥水化产生的热量不易流失，但混凝土表面的热量散发的较快，根据热胀冷缩原理，表层体积收缩，内部则体积膨胀，如果是阴雨天气变化更加显著，受内外温度差异，产生拉应力。外约束是指其他外界因素对结构物的约束，如在水泥水化的后期，水泥散发的热量远远大于放出的热量，同时构件的温度降低，收缩体积，受边界条件影响，出现拉应力。

（4）抗拉性低，易裂缝。混凝土抗拉能力较低、抗压能力较高属于脆性材料。混凝土的抗拉性仅为抗压性的1/10不到，并且混凝土的极限拉伸也很小，一般情况下低于1×10-4。混凝土因温度而产生的变形受边界的约束产生的拉应力极易超过抗拉强度，因而产生裂缝。在进行大的体积混凝土结构设计时，要求结构不出现拉应变或者出现非常小的拉应变，然而在具体的施工中，大体积混凝土结构会产生很大的拉应力，同样要把这种因温度的变化而引发的拉应力控制在可接受的范围是十分不容易的[2]。

2土木工程中大体积混凝土裂缝防治施工技术

2.1 强化抗裂性能

目前，要强化混凝土抗裂性能主要有以下四种方式：一是掺入配筋。大量实践表明，通过在混凝土中掺入配筋可以明显加强其抗裂性能，且配筋分布间距越短、直径越小，抗裂效果就越好。譬如当配筋分布间距<10厘米时，可有效将混凝土裂缝宽度约束在0.05毫米;二是掺入强化材料。诸如无机纤维、有机纤维及金属纤等强化材料均可对混凝土抗拉强度起到一定的促进作用，在条件许可下，通过广泛应用该种材料能显著提升混凝土的抗裂性能与抗拉强度;三是掺入添加剂。为实现对混凝土自缩值的有效控制，需根据外加剂应用技术标准对混凝土实行补偿措施;如对限制膨胀率不明确，可经由限制膨胀率试验获取明确数据，以保证补偿收缩的科学性;四是严格控制混凝土材料配比。在施工前准备阶段，应对混凝土材料配比展开一系列试验，并在多次对比中得出最佳配置，如此既能保证混凝土的结构强度，又可确保其强度达到施工设计要求;在搅拌过程中，要严格遵循规范流程进行操作，从而使混凝土材料均匀混合在一起，最大限度避免离析现象。

2.2 控制温度应力

（1）减少水泥的使用量。由于水热现象的影响，在建筑施工的过程中，混凝土要减少使用。减少了水泥的使用量，就相当于减少了水化的热源。当水泥比较少的情况下，还需要添加其他的材料才能保障水泥的强度，如说减水剂、混合材料等。可以采取比较先进的技术措施，既能在混凝土内部热量全部散发又能保障良好的搅拌效果。

（2）有效控制浇筑的温度。由于土木工程中大体积混凝土浇筑的温度随着气温的变化而变化，上升的浇筑温度会影响混凝土发生温度应力。因此，土木工程中大体积混凝土结构施工中对大体积的混凝土浇筑要避免在高温的情况下进行施工。如果一定要在高温的天气下进行施工，就要采取必要的防御措施来降低混凝土的温度，进行冷却来降低浇筑温度。

（3）有效地强制降温。在土木工程中大体积混凝土结构施工的必要时刻，要采取必要的措施来降低混凝土的温度。如说预埋水管的方法，向水管中注入冷却水，利用冷却水的方法来降低浇筑的温度。

2.3 加强混凝土养护

养护在大体积混凝土的施工中具有十分关键的作用。养护的目标在于保持恰当的湿度与温度，以较好控制混凝土的内外温差，保证混凝土强度的正常发展，避免产生裂缝。在大体积混凝土养护过程中，应注意保湿、保温并徐缓降温。为了做好保温保湿工作，在进行混凝土的浇筑后应进行塑料布的覆盖，并在塑料布的基础上进行防寒毡的覆盖，避免由于脱水而导致混凝土的表面裂缝产生。此外，为了实现混凝土内部温度的有效降低，还要注意设置隔热层。

3结束语

大体积混凝土结构施工的质量对于现代土木工程建筑施工十分重要，因此，要加强对大体积混凝土结构施工技术的研究，选用适当的施工技术手段，有效控制混凝土结构裂缝问题的产生，确保大体积混凝土结构的质量与稳定性，从而保障土木工程建筑的整体质量与稳定性，保障建筑物的功能性发挥以及建筑物投入使用后的安全性，同时还要加强土木工程建筑施工技术的革新，提高土木工程建筑的整体质量，进而促进土木工程建筑行业的整体发展。

参考文献

[1] 任薇薇.大体积混凝土结构施工技术的应用研究[J].山西能源学院学报，2018（6）：143-146.

[2] 王忠志.试论土木工程中大体积混凝土结构施工技术[J].建材与装饰，2018（46）：18-19.