论文部分内容阅读
身份证号码：640203197702050020 宁夏石嘴山 753000
摘要：本文分析了土木工程中大体积混凝土结构产生裂缝的成因，针对土木工程中大体积混凝土结构施工技术进行详细探究，并阐述了具体的工程案例。
关键词：土木建筑；大体积混凝土；结构施工
引言
土木建筑工程中的建筑材料是工程项目施工的首要因素，目前，混凝土材料在土木建筑工程中应用广泛，新型的材料中的水灰比例明显低于传统混凝土，具有较强的渗透性和强度。其中大体积混凝土经常用于大型建筑如楼房、水坝的施工中。它具有体积大、内部升温快，表面系数小等特点，对提高工程质量有很大意义。但由于施工技术仍存在不足之处，导致大体积混凝土结构经常出现裂缝的情况。因此，应该通过对产生裂缝原因进行分析，改善施工质量，以避免这种现象的出现，为工程项目实施提供更好地保障。
一、土木工程中大体积混凝土结构产生裂缝的成因
第一，内外温差影响。大体积混凝土结构的内外温差影响包括水泥水化热和外界气温变化的影响。水泥水化热是指水泥在水化的过程中散发出的热量。由于大体积混凝土的结构特点不利于热量的及时散发，从而使内外温差加大。水泥種类与加水量的不同也与水化热有关，从而影响内外温差。外界气温的变化也会影响大体积混凝土结构的稳定性。当水泥内部温度还很高时，如果外界温度骤然降低，就加大了内外温差，从而产生了较大的温度应力。若是温度提高，则不利于内部的散热。因此，应该控制好大体积混凝土结构内外的温差。
第二，混凝土产生收缩现象。混凝土硬化需要四分之一的水分，而剩余的水分则蒸发到外界去，在这个过程中，混凝土会产生收缩而无法恢复到原来的体积状态，在强大的应力作用下便出现了裂缝。混凝土的收缩有几个原因。首先是水泥因素，不同水泥自缩程度不同，包括水泥的热值、细度等都会有影响；其次是所掺和的矿物比例，混凝土的自缩程度随矿渣、硅灰的掺量增加而增加，随粉煤灰掺量的增加而减少；最后，外加剂的影响，减水剂、干缩减少剂以及膨胀剂都会降低混凝土的自缩程度[1]。
二、土木工程中大体积混凝土结构施工技术分析
1、不断优化土木工程设计。在设计土木工程的施工方案时，要充分了解和掌握当地的气候条件，并根据施工当地的气候变化来选择混凝土的配合比，同时还要在容易产生温度裂缝的地方布置温度适宜的钢筋，从而使其与拉应力彼此抗衡。另外，在划分大体积混凝土过程中，必须利用后浇带与伸缩缝的正确设置来进行标准的划分。同时还要根据混凝土结构的实际情况，适当的扩大其内部的水热化散热范围，从而有效的减小混凝土内外部的温差，尽量的分散由于水化反应而产生的拉应力，最大限度的降低温度裂缝形成的可能性。并且，还要充分利用二次浇注的方式去设计和施工混凝土，而且还要在其中添加一些钢筋网，从而使混凝土的抗拉能力在二次浇注过程中得到不断增强。
2、合理的调整建筑材料的使用。大体积混凝土温度裂缝产生的关键原因之一是混凝土释放的大量的水化热而导致的，所以在施工过程中，我们应该尽量采用水热化程度较低的水泥，同时为了最大限度的减少水泥的使用，也可以在其中添加一些粉煤灰等。在选择混凝土的粗骨料时，要尽量选择级配良好、强度较高，以及粒径较大的材料，并控制好其中的含泥量和有害物质，从而有效防止混凝土收缩现象的产生。而对于细骨料的选择，要严格按照泵送要求，尽量选择细砂和中砂，这样可以最大程度的减少水泥的使用量。另外，还要不断的增强同龄期混凝土结构的抗拉能力，也可以适当的掺和一些外加剂，从而使得混凝土的和易性得到显著的提高，有效减少水灰的配比。
3、对冷却管进行降温。在施工过程中，要根据实际情况，将冷却管道提前布置在混凝土结构的内部，以此来降低混凝土内部在硬化过程中的温度，从而确保混凝土在浇注完成该后，通水循环冷却能够顺利进行。在降温过程过程中，要将冷却管中的水量控制在合理范围中，如果冷却管内的水温过高，会使管内的水流速度和流量不断提升。同时还要注意，在降温过程中，冷却管的出水不能影响施工部位，如果混凝土结构已经初步硬化，施工人员也可以适当的利用冷却管出水对其进行保温养护。等到混凝土保温养护结束后，为确保内部的冷却管不会影响到混凝土的强度，下一阶段的施工可以采用真空压浆的方法完成注浆和压浆环节[2]。
三、具体工程案例分析
宁夏某医疗楼地上12层，地下二层（大体积混凝土结构）总建筑面积约90533m2，建筑总高度为48.85m。地上为框架核心筒结构，地下为框架剪力墙结构。该工程基础底板厚度为1500mm，混凝土强度和抗渗等级为C40P8，基坑底板的标高是-15.47m，混凝土浇筑方案为斜面分层法浇筑，由防水保护层往上一次性浇筑1.5m，直至基础底板上标高，每层厚度约为500mm。基础底板属大体积混凝土工程。具体施工技术如下。
1、后掺少量减水剂的控制
在正式进行混凝土浇筑前，应先清楚掌握现场的施工环境，尤其是温度因素。在7～8月份时，混凝土浇筑则会造成混凝土坍落度损失过大的状况，且在稳定性方面受到一定影响。当在混凝土浇筑过程中出现意外情况时，必须停留一些时间，如此将一定程度上的影响到混凝土的入模时间，甚至影响到整个混凝土的质量，在这种情况下生产出来的混凝土难以满足施工的需求。在配合比当中，其FDN2I减水剂量数值为0.7，通常情况下，此种减水剂相应的掺量最高应为1，而在后续掺入减水剂时，其考虑值0.3以内。对于后掺法来讲，其与先掺法或同掺法相比，在减水作用上会出现不断增强的状况，这样就可以起到对补偿坍落度的损失给与弥补的目的。对于相关工程单位对混凝土运输车的安排来讲，其在搅拌时间上应控制在32转或者是1分钟以上，并且还要安排相应技术人员对材料配制进行控制。
2、地下室顶板浇注的控制
本工程混凝土浇筑方案为斜面分层法浇筑，针对其地下室无缝混凝土结构的具体状况，对其应制定规范、严格的施工安排，促使实际运用状况与相应的工程方案相符，针对地下室顶板的浇筑来讲，当对地下一层的墙板到地下室顶板梁下口浇筑完成后，将地下室顶板的浇筑予以完成。在对顶板实施浇筑时，应对早期可能出现的裂缝状况给与事先把握。从混凝土在收缩状况下，所产生的秩序状况来看，裂缝通常情况下在初凝到终凝容易产生。施工人员应对施工方案按照自身经验进行调整，将顶板实施二次或者三次抹平及搓平操作，特别是在初凝时实施抹平操作，特别是初始凝结构的抹压，以此做出可以控制在初期的裂缝的措施，这样才能最好的掌握裂缝控制。
3、地下室墙体混凝土配合比的控制
应对墙板混凝土在配合比方面给与更为严格的设计，经过对其验证证实后，决定对其采用减少水和灰的具体方案，对于底板及墙板来讲，其同为C30及P12，底板的水灰比应控制在0.47，墙板的水灰比应控制在0.41，坍落度指标底板应控制在20cm，控制墙板坍落度指标应设计为15cm。上述方案的实施，对于用水量的减少及混凝土的收缩的控制，均具有很好的效果[3]。
4、地下室混凝土的养护
按照养护制度，在混凝土抹压后，能上人时，即铺上麻袋片或草席，用水浇湿保养，混凝土硬化3～4小时后，底板与顶板均筑堰蓄水3-5cm进行养护，墙板采取不问断淋水保温，采用这些养护方法不得少于14天，墙板侧模的拆除也不少于7天。以上养护措施的实施对地下室应用超长无缝结构的成功起到了非常重要的作用。
参考文献：
[1]余必华.浅析土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术[J].科技致富向导，2014（17）：73.
[2]金根.大体积混凝土结构在土木建筑施工中的应用[J].门窗，2014（07）：72-73.
[3]祖华.土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术探讨[J].江西建材，2014（05）：55.
摘要：本文分析了土木工程中大体积混凝土结构产生裂缝的成因，针对土木工程中大体积混凝土结构施工技术进行详细探究，并阐述了具体的工程案例。
关键词：土木建筑；大体积混凝土；结构施工
引言
土木建筑工程中的建筑材料是工程项目施工的首要因素，目前，混凝土材料在土木建筑工程中应用广泛，新型的材料中的水灰比例明显低于传统混凝土，具有较强的渗透性和强度。其中大体积混凝土经常用于大型建筑如楼房、水坝的施工中。它具有体积大、内部升温快，表面系数小等特点，对提高工程质量有很大意义。但由于施工技术仍存在不足之处，导致大体积混凝土结构经常出现裂缝的情况。因此，应该通过对产生裂缝原因进行分析，改善施工质量，以避免这种现象的出现，为工程项目实施提供更好地保障。
一、土木工程中大体积混凝土结构产生裂缝的成因
第一，内外温差影响。大体积混凝土结构的内外温差影响包括水泥水化热和外界气温变化的影响。水泥水化热是指水泥在水化的过程中散发出的热量。由于大体积混凝土的结构特点不利于热量的及时散发，从而使内外温差加大。水泥種类与加水量的不同也与水化热有关，从而影响内外温差。外界气温的变化也会影响大体积混凝土结构的稳定性。当水泥内部温度还很高时，如果外界温度骤然降低，就加大了内外温差，从而产生了较大的温度应力。若是温度提高，则不利于内部的散热。因此，应该控制好大体积混凝土结构内外的温差。
第二，混凝土产生收缩现象。混凝土硬化需要四分之一的水分，而剩余的水分则蒸发到外界去，在这个过程中，混凝土会产生收缩而无法恢复到原来的体积状态，在强大的应力作用下便出现了裂缝。混凝土的收缩有几个原因。首先是水泥因素，不同水泥自缩程度不同，包括水泥的热值、细度等都会有影响；其次是所掺和的矿物比例，混凝土的自缩程度随矿渣、硅灰的掺量增加而增加，随粉煤灰掺量的增加而减少；最后，外加剂的影响，减水剂、干缩减少剂以及膨胀剂都会降低混凝土的自缩程度[1]。
二、土木工程中大体积混凝土结构施工技术分析
1、不断优化土木工程设计。在设计土木工程的施工方案时，要充分了解和掌握当地的气候条件，并根据施工当地的气候变化来选择混凝土的配合比，同时还要在容易产生温度裂缝的地方布置温度适宜的钢筋，从而使其与拉应力彼此抗衡。另外，在划分大体积混凝土过程中，必须利用后浇带与伸缩缝的正确设置来进行标准的划分。同时还要根据混凝土结构的实际情况，适当的扩大其内部的水热化散热范围，从而有效的减小混凝土内外部的温差，尽量的分散由于水化反应而产生的拉应力，最大限度的降低温度裂缝形成的可能性。并且，还要充分利用二次浇注的方式去设计和施工混凝土，而且还要在其中添加一些钢筋网，从而使混凝土的抗拉能力在二次浇注过程中得到不断增强。
2、合理的调整建筑材料的使用。大体积混凝土温度裂缝产生的关键原因之一是混凝土释放的大量的水化热而导致的，所以在施工过程中，我们应该尽量采用水热化程度较低的水泥，同时为了最大限度的减少水泥的使用，也可以在其中添加一些粉煤灰等。在选择混凝土的粗骨料时，要尽量选择级配良好、强度较高，以及粒径较大的材料，并控制好其中的含泥量和有害物质，从而有效防止混凝土收缩现象的产生。而对于细骨料的选择，要严格按照泵送要求，尽量选择细砂和中砂，这样可以最大程度的减少水泥的使用量。另外，还要不断的增强同龄期混凝土结构的抗拉能力，也可以适当的掺和一些外加剂，从而使得混凝土的和易性得到显著的提高，有效减少水灰的配比。
3、对冷却管进行降温。在施工过程中，要根据实际情况，将冷却管道提前布置在混凝土结构的内部，以此来降低混凝土内部在硬化过程中的温度，从而确保混凝土在浇注完成该后，通水循环冷却能够顺利进行。在降温过程过程中，要将冷却管中的水量控制在合理范围中，如果冷却管内的水温过高，会使管内的水流速度和流量不断提升。同时还要注意，在降温过程中，冷却管的出水不能影响施工部位，如果混凝土结构已经初步硬化，施工人员也可以适当的利用冷却管出水对其进行保温养护。等到混凝土保温养护结束后，为确保内部的冷却管不会影响到混凝土的强度，下一阶段的施工可以采用真空压浆的方法完成注浆和压浆环节[2]。
三、具体工程案例分析
宁夏某医疗楼地上12层，地下二层（大体积混凝土结构）总建筑面积约90533m2，建筑总高度为48.85m。地上为框架核心筒结构，地下为框架剪力墙结构。该工程基础底板厚度为1500mm，混凝土强度和抗渗等级为C40P8，基坑底板的标高是-15.47m，混凝土浇筑方案为斜面分层法浇筑，由防水保护层往上一次性浇筑1.5m，直至基础底板上标高，每层厚度约为500mm。基础底板属大体积混凝土工程。具体施工技术如下。
1、后掺少量减水剂的控制
在正式进行混凝土浇筑前，应先清楚掌握现场的施工环境，尤其是温度因素。在7～8月份时，混凝土浇筑则会造成混凝土坍落度损失过大的状况，且在稳定性方面受到一定影响。当在混凝土浇筑过程中出现意外情况时，必须停留一些时间，如此将一定程度上的影响到混凝土的入模时间，甚至影响到整个混凝土的质量，在这种情况下生产出来的混凝土难以满足施工的需求。在配合比当中，其FDN2I减水剂量数值为0.7，通常情况下，此种减水剂相应的掺量最高应为1，而在后续掺入减水剂时，其考虑值0.3以内。对于后掺法来讲，其与先掺法或同掺法相比，在减水作用上会出现不断增强的状况，这样就可以起到对补偿坍落度的损失给与弥补的目的。对于相关工程单位对混凝土运输车的安排来讲，其在搅拌时间上应控制在32转或者是1分钟以上，并且还要安排相应技术人员对材料配制进行控制。
2、地下室顶板浇注的控制
本工程混凝土浇筑方案为斜面分层法浇筑，针对其地下室无缝混凝土结构的具体状况，对其应制定规范、严格的施工安排，促使实际运用状况与相应的工程方案相符，针对地下室顶板的浇筑来讲，当对地下一层的墙板到地下室顶板梁下口浇筑完成后，将地下室顶板的浇筑予以完成。在对顶板实施浇筑时，应对早期可能出现的裂缝状况给与事先把握。从混凝土在收缩状况下，所产生的秩序状况来看，裂缝通常情况下在初凝到终凝容易产生。施工人员应对施工方案按照自身经验进行调整，将顶板实施二次或者三次抹平及搓平操作，特别是在初凝时实施抹平操作，特别是初始凝结构的抹压，以此做出可以控制在初期的裂缝的措施，这样才能最好的掌握裂缝控制。
3、地下室墙体混凝土配合比的控制
应对墙板混凝土在配合比方面给与更为严格的设计，经过对其验证证实后，决定对其采用减少水和灰的具体方案，对于底板及墙板来讲，其同为C30及P12，底板的水灰比应控制在0.47，墙板的水灰比应控制在0.41，坍落度指标底板应控制在20cm，控制墙板坍落度指标应设计为15cm。上述方案的实施，对于用水量的减少及混凝土的收缩的控制，均具有很好的效果[3]。
4、地下室混凝土的养护
按照养护制度，在混凝土抹压后，能上人时，即铺上麻袋片或草席，用水浇湿保养，混凝土硬化3～4小时后，底板与顶板均筑堰蓄水3-5cm进行养护，墙板采取不问断淋水保温，采用这些养护方法不得少于14天，墙板侧模的拆除也不少于7天。以上养护措施的实施对地下室应用超长无缝结构的成功起到了非常重要的作用。
参考文献：
[1]余必华.浅析土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术[J].科技致富向导，2014（17）：73.
[2]金根.大体积混凝土结构在土木建筑施工中的应用[J].门窗，2014（07）：72-73.
[3]祖华.土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术探讨[J].江西建材，2014（05）：55.