浅析建筑工程中大体积混凝土施工技术

　　摘 要：大体积混凝土在现代建筑工程中的施工越来越多。随着我国建筑业蓬勃发展，大型建筑工程和高层建筑日益增多，大体积混凝土以其结构厚、体形大、钢筋密、混凝土方量大、 工程条件复杂和施工技术要求高等特点在各种建筑工程中被广泛采用。但是施工技术上仍存在许多问题，尤其大体积混凝土经常出现的混凝土的裂缝问题。

　　关键词： 大体积混凝土 裂缝 施工技术

　　随着现代住宅建筑的发展，大体积混凝土施工技术已经愈来愈受到重视及广泛地应用。 改革开放几十年来，我国建筑业也取得了辉煌的成就。混凝土结构，预应力混凝土结构技术，混凝土结构设计理论与设计规范水平己经处于世界领先的水平。而随着经济发展的需要，高层建筑，大型的体育场馆、大型商场等大规模的建筑群也已经普遍存在。大体积混凝土施工技术也在实际工程中得到了广泛应用。但也存在着一些施工技术方面的问题。

　　一、大体积混凝土施工技术分析

　　大体积混凝土所指的是最小断面尺寸大于 1 米， 建设施工时必须采取相应的技术措施来妥善处理 “水化热” 引起的混凝土内外温度差，合理解决温度应力并控制裂缝开展的一种混凝土结构。大体积混凝土结构的施工特点：一是整体性要求较高，不能留设施工缝，都要求连续浇筑;二是结构的体积较大，浇筑后混凝土产生的水化热量大，并积聚在内部不易散发，从而形成内外较大的温差，引起较大的温差应力。因此，在进行大体积混凝土的施工过程中，必须要严格控制大体积混凝土的施工技术，才能保证建筑工程的施工质量。施工中由于结构截面大，水泥用量多，水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化和收缩作用， 裂缝的产生是大体积混凝土施工产生的比较普遍的问题, 有时候会导致非常严重的后果， 所以我们来研究大体积混凝土结构的裂缝控制具有重要的经济价值和社会价值。

　　二、施工技术中裂缝产生的原因分析

　　虽然在施工中导致大体积混凝土结构产生裂缝的原因有很多，但主要原因集中在以下几点：

　　(1)水泥水化热的影响

　　大体积混凝土施工的最大特点是混凝土浇筑面积和浇筑量很大，当混凝土浇筑完毕， 混凝土的水化热是由水泥水化作用而产生的，由于水泥水化热的影响，水泥凝结硬化过程中会产生大量的热量，使混凝土内部最高温度在3～5d达到峰值， 由于混凝土体积大，聚集在内部的水泥水化热不易散发可使大体积混凝土内部温度上升到 50 ℃ —70 ℃，而混凝土表面则散热较快，这样形成较大的内外温差，此时若混凝土内部最高温度与外表面温度之差超过25℃，在升温阶段和降温阶段，使混凝土内部产生压应力，表面产生拉应力，而拉应力超过极限抗拉强度时，就非常容易产生裂缝，这也是产生裂缝的最主要原因。

　　(2)混凝土收缩变形带来的影响

　　水泥水化热的作用使混凝土内部升温的时间很短，大约在浇筑后的2 一 7d ，这时混凝土的弹性模址很小，约束应力很小，但降温阶段却很长，可持续10 一30d 甚至更长时间。当混凝土降温时，逐渐散发热量而造成收缩，加上混凝土在硬化的过程中，内部拌和水的水化和蒸发作用、胶质体的胶凝作用，造成混凝土硬化时收缩。这两种收缩，产生很大的收缩应力，如果产生的收缩应力超过混凝土的极限抗拉强度，会在混凝土中产生收缩裂缝，这种裂缝有时会贯穿全断面，成为结构性裂缝，造成非常严重的后果。

　　(3)外界气温的影响

　　大体积混凝土结构在施工期间，外界气温的变化对大体积混凝土产生裂缝有着巨大的影响。混凝土内部的温度是由于浇筑温度、水泥水化热绝热温升和结构的散热温度等各种温度综合作用导致。浇筑温度与外界气温有着直接关系，外界气温愈高，混凝土浇筑温度也愈高。如果外界气温突然下降，会增加混凝土的温度梯度，会大大增加混凝土结构的内外温差，因而造成过大的温度应力，这也是使大体积混凝土产生裂缝的一个重要原因。

　　(4)材料配比不当产生的裂缝

　　材料配比选择对于大型混凝土结构施工中是否产生裂缝也有很大影响。水泥的非正常凝结与膨胀、 骨料的级配不当或者含泥量过大混凝土配合比不当， 选用的水泥、 外加剂， 掺和料匹配不当等等因素都会造成大体积混凝土施工结构产生裂缝。

　　(5)与施工过程相关的因素也会造成裂缝

　　比如搅拌不均匀，振捣不密实、坍落度过大、钢筋保护层厚度不够。还有模板支撑下沉， 过早拆模，硬化前受扰动或承受荷载，表面抹压不及时、养护不当等等因素也会造成裂缝。

　　三、 控制裂缝的施工措施和技术

　　针对经常出现的施工中大型混凝土结构产生裂缝的原因，在施工中应在以下几个方面采取相应的措施：

　　1、降低水泥水化热作用

　　大体积混凝土产生温度裂缝的主要原因是水泥水化产生的水化热， 因此，最好选用低水化热或中水化热的水泥配制混凝土，比如矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥或粉煤灰水泥等。水泥的用量直接影响着水化热的多少及混凝土温升。在满足强度的要求下，大体积混凝土应尽量降低水泥的使用量。还可采用后期强度作为设计强度、掺入混合料和减水剂等方式进行控制，尽量选用粒径大且级配良好的粗集料，掺加粉煤灰等掺加料,掺减水剂。或者在混凝土内部预埋冷却水管，通入循环冷却水带走热量。

　　2、降低约束应力造成裂缝的风险

　　施工前采取合理的平面和立面设计，避免截面的陡变，能够减小约束应力;再有合理分布钢筋，尽量采用小直径、密间距的方式;变截面处加强分布筋;避免用高强混凝土，尽可能选用中低强度混凝土;当基础设置于岩石类地基上时，宜在混凝土垫层上设

　　置滑动层来减小基础的约束;大体积混凝土工程施工前，应对施工阶段大体积混凝土浇筑块体的温度、温度应力及收缩应力进行验算，确定施工阶段大体积混凝土浇筑块体的升温峰值、 内外温差及降温速度的控制指标，制定温控施工的技术措施。这些方式都能对降低约束应力产生影响。

　　3、加强混凝土的支护模板 “浇筑和振捣”

　　大体积混凝土一般选用木模或砖胎模，减少混凝土表面热量的散发。如果采用钢模板， 必须采取保温措施，因其散发热量较快，会加大混凝土内外温差。混凝土和浇筑方案可根据整体性要求、结构大小、钢筋硫密，以及混凝土供应等具体情况，采取分层分段、斜面分层等方式进行，使混凝土沿着高度均匀上升。浇筑时，要在下一层初凝之前浇筑上一层，避免上下浇筑层之间产生施工缝，宜采用二次振捣法，以保证良好的接搓，提高密实度分层厚度一般为20 一30Cm，且采用踏步式方式分层推进. 混凝土宜专人振捣，振捣前进行交底培训，边角部位安排专人看护模板，防止漏振或振捣不实。混凝土浇筑过程中除进行正常的振捣外，在混凝土初凝前宜进行二次振捣，排除大粒径骨料和钢筋下的空气，增强混凝土的密实性，并进行二次抹压消除混凝土的干缩裂缝。

　　4、优化混凝土配比结构

　　上文谈到混凝土配合比不当会造成裂缝，在混凝土中掺加缓凝剂、减水剂等外加剂和粉煤灰、矿渣粉等掺合料，不仅可以改善混凝土的性能，减少用水量和水泥用量，还能够延长缓凝时间，提高混凝土的抗渗能力。另外，可以采用粉煤灰代替部分水泥的方式。实践证实，在混凝土中掺入一定量的粉煤灰，使其替代部分水泥，不仅可以降低水化热，而且能起到改善混凝土和易性的效能，且掺加粉煤灰后，混凝土的后期强度与基准混凝土相等或略高。但是这样会降低早期极限抗拉值，对混凝土抗渗抗裂不利，因此粉煤灰的掺量最好控制在10%以内。

　　四、结束语

　　综上所述，随着我国大型建筑群的不断增加，大体积混凝土施工也越来越多地应用在众多实际工程建设中，对防止大体积混凝土温度裂缝的研究也在不断深入。我们在不断的总结实战经验的同时，还应根据混凝土结构的不同特点、受力状况、约束条件等因素进行综合考虑，从工程设计、原材料选用、改善施工工艺、做好温控和养护工作等方面着手进行全面的质量控制，从而减少温度裂缝的产生，保证大体积混凝士的质量。

　　参考文献

　　[1]丁大钧.混凝土结构发展IMI.北京: 中国建筑工业出版社，1994.

　　[2]朱新华.论大体积混凝土施工技术的应用[J].广东科技，2007(6)： 30.31.

　　[3]胡健.大体积混凝土裂缝控制[J] .山西建筑， 2007， 33(2)：174.175.

　　[4]刘秉京.混凝土技术[M].北京： 水利出版社， 1998.