土木建筑施工中大体积混凝土结构的运用

2021-03-31潍坊工商职业学院山东潍坊262200

砖瓦 2021年1期

王超（潍坊工商职业学院，山东潍坊 262200）

建筑物在施工过程中都会使用混凝土，但是对其的具体要求主要根据建筑物的特点来确定，目前建筑物的功能不断增加，且需要更大的承受能力，现普遍采用大体积的混凝土结构.这种结构类型在施工过程中会出现一定的质量问题，如受到天气的影响导致收缩等，因此有必要对相应的施工技术进行探讨与分析。

1 土木建筑工程的发展现状

在我国的建筑行业发展史上，有很多种建筑类型，经过不断地改善与技术提升，土木建筑成为建筑施工中首选的建筑手段。之前在土木建筑施工时，使用的混凝土并非大体积混凝土，对施工的质量以及建造稳定性带来一定的影响。随着高层建筑的不断涌现，无论在结构方面还是稳定方面都对混凝土的质量提出了更高的要求，大体积混凝土被运用到工程施工中，改进了土木建筑工程的技术，为我国土木建筑工程的发展带来更大的上升空间。

2 大体积混凝土出现裂缝原因

2.1 水泥水化热因素

水泥水热化因素是导致裂缝的原因之一，主要在于水泥在遇到水后，会产生一系列化学反应，产生一定的热量，热量如果不能够及时的释放到外部，就会积累在混凝土的内部结构.影响散热的主要原因在于混凝土的结构较为厚重，阻碍热量的排出，混凝土内部不断地进行热量积累，导致部分结构出现较高的温度，与外界温度产生温差，造成裂缝，进而导混凝土结构遭到破坏，产生质量问题。

2.2 施工材料问题

建筑施工过程中，首先要保证基础和主体工程强度和稳定性，因此在材料的选择上要更加严格，这是保证建筑工程具有较高质量的主要因素。目前在我国存在较多的原材料质量选择不达标的情况，主要与以下几种因素有关：

首先是在采购人员的选择上，部分企业的采购人员在选择材料时，并不是根据材料的质量作为首要的挑选标准，在选择过程中缺乏自身的职业素养以及正确的判断标准，更加注重材料的成本价格，经过多方面的考量，选择使用价格低廉甚至质量不过关的原材料，导致在后期应用过程中，严重影响建筑的使用寿命，出现危害生命健康的质量问题。

其次在建筑产业的突飞猛进下，更多的企业加入到了建筑施工的浪潮中。对于人才的需求量也逐年的增加，部分企业想要降低成本投入，招聘过多的农民工来进行建筑工程施工，由于农民工未能够掌握工作过程中的施工技巧以及基础知识，导致施工过程无法达到标准，为后期的工程质量带来严重的影响。

最后是在施工过程中，工作人员对于大体积混凝土结构的配比不够重视，往往一部分工作人员认为配比问题不会影响整体的施工质量，在配备过程中添加一些其他的材料，使配比不够平衡，影响到混凝土的整体质量。应用时，可能短时间内无法发现混凝土配比问题带来的质量影响，但经过长时间的建筑使用，会将漏洞展现无遗。由于建筑建造的特殊性，没有有效办法对其进行较好的修补。大体积混凝土在应用过程中原材料都需要经历储存阶段，储存环境的好坏会影响到混凝土后期的使用，因此管理过程中应该投入更多的技术人员，采用正规的方法对其进行存储，避免在整个保存过程中，出现潮湿或断裂的现象。质量下降不仅不利于混凝土应用，也浪费了大量的人力以及成本，给整个土木建筑工程的质量以及效率带来影响。

2.3 外界温度变化因素

在施工过程中，需要对混凝土进行多方面的处理，其中包括浇筑。在浇筑过程中，温度并不是一成不变的，与外部环境的变化有很大联系。温度变化过程中如果处于较为平缓的状态，一般不会对混凝土造成很大的影响。但在一些环境较为恶劣的条件下，温度的变化为断崖式，使混凝土周围产生强烈的温度差异，导致缝隙的产生。这类温度变化与水泥水化都有相同的地方，均是通过温度的差异导致不利因素的产生，因此在这种情况下，避免裂缝产生的最好方式在于减少温差。

2.4 混凝土自缩因素

大体积混凝土的原材料中存在大量的水分，水分比例也严重的影响混凝土的质量。一般情况下混凝土中存在的小部分水分，是在水泥反应过程中需要派上用场的，剩余的其他水分会在天气的作用下逐渐地被蒸发。蒸发掉的水分需要在合理的水量范围内，如果蒸发掉的水分超过了较为正常的数值，会导致收缩的现象。因此混凝土自缩的程度，在很大程度上与自缩值有紧密联系。水分蒸发的程度也与混凝土中其他材料的比例相关，其中包括材料中的添加剂以及其他矿物质混合物等，都会干扰到混凝土的自缩值。

2.5 较强的约束力

土木施工过程中使用到的大体积混凝土，会对地基造成强大的约束效果。这主要与使用的混凝土结构有关，大体积混凝土在整体的浇筑物结构上，体现出十分厚重的特征，产生的强大约束力会使混凝土的结构被破坏掉。约束力主要针对混凝土的外部结构，但同样也会对内部造成影响，内部产生的影响主要与温度效应有关，导致对内部有较强的约束。

3 大体积混凝土结构施工特点

虽然大体积混凝土结构具有强度高、稳定型好等优点，但是由于在施工过程中体积大，表面系数小，水泥水化热集中，内部温度上升比较快，导致出现温差，从而产生温度裂缝，所以对于大体积混凝土的施工要严格控制。

大体积混凝土在配合比设计中，要优化配合比设计，选择适宜的原材料。粗集料宜采用连续级配，细集料选用中粗砂；水泥选用水化热小的低热矿渣硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、火山灰质硅酸盐水泥等；在混凝土拌和过程中掺加缓凝剂、减水剂等；外加剂改善混凝土的工作性。在保证混凝土强度及坍落度的前提下，提高掺和料及骨料的强度，降低单位水泥用量。

混凝土在浇筑过程中可以选用全面分层法、分段分层法和斜面分层法。全面分层法即在第一层全部浇筑完成后再进行第二层的浇筑，此时第一层浇筑的混凝土还没有初凝，这样连续浇筑，直到完工为止。这种方法适用于结构的平面尺寸不大，施工时从短边开始沿长边推进。分段分层法是从底层开始，浇筑完一段后再浇筑第二段，依次向前推进。这种方法适用于面积比较大而厚度比较小的结构。斜面分层法要求斜面的坡度小于1/3，混凝土从结构的下端开始，逐渐向上浇筑。这种方法适用于结构的厚度远远小于结构长度的情况。

混凝土在浇筑完成后，养护阶段的温度控制非常重要。温度控制应该遵循以下几个原则。一是混凝土的表面温度与内部温度、混凝土表面温度与室外最低温度的温差均应小于20℃。二是混凝土拆模时，其内部温度与表面温度、表面温度与环境温度温差均应小于20℃。三是采用预埋水管，通入冷却水的来降低混凝土内部温度，从而有效减少混凝土的内部与表面温差。四是在结构物外露的混凝土表面采取保温措施控制混凝土的表面温度，使混凝土在缓慢的散热过程中获得必要的强度。

4 大体积混凝土结构的发展与进步

在我国的建筑发展史中，主要的工艺为土木建筑，土木建筑的兴起，为我国建筑行业带来更多的发展空间。大体积的混凝土结构是土木建筑过程中最有市场的一类结构，具有一系列优越性。土木建筑中容易出现的缺陷，都可以通过大体积混凝土结构来弥补，其在应用过程中广泛受到关注，需要在此基础上不断对结构进行改良，使其通过更加创新的手段，为建筑行业带来更多的便利。

大体积混凝土应用了先进的施工手段，使土木建筑有了更大的发展空间。随着我国社会的不断进步，大体积结构在施工技术上，存在的不足还是需要给予更多的重视，需要不断创新与改进，争取有更大的进步空间。混凝土施工过程较为复杂，会涉及多个步骤。其中包括对混凝土进行搅拌、浇筑以及长时间的养护。施工技术的提升，可以使各项步更加适合建筑施工行业未来的发展趋势，给予建筑行业更大的上升空间，更有利于完善我国的土木建筑结构。