房建工程中大體積混凝土施工技術要點探究

趙德秀

（中鐵十二局集團第一工程有限公司，陜西 西安 710000）

在當今建筑行業，隨著高層和超高層建筑的迅速增多，大體積混凝土在房建工程中的應用日益廣泛。這類混凝土施工因其獨特的澆筑規模的廣闊性和對精細施工技術的高標準要求等特性，給工程質量控制帶來了新的挑戰，溫度差異和水化熱效應對混凝土的質量和穩定性有顯著影響。因此深入探究大體積混凝土在房建工程中的施工技術，對于提高建筑物的安全性、穩定性及其整體質量具有重要意義。

1 大體積混凝土施工在房建工程中的特性分析

1.1 澆筑規模的廣闊性

在房建工程中，大體積混凝土施工的一個顯著特性是其澆筑規模的廣闊性。這種廣闊性不僅體現在混凝土用量的大量增加上，還表現在施工過程的復雜性和技術要求的提高上[1]。大體積混凝土在房建工程中主要用于基礎、主體結構等部位，其澆筑量常常達到數千立方米甚至更多。這種大規模的澆筑不僅對混凝土的生產、運輸提出了更高的要求，還對現場施工管理、質量控制等方面提出了挑戰。如大體積混凝土的溫控管理就顯得尤為重要，需要精確控制混凝土的溫度，以防止因溫度過高而導致的裂縫等質量問題。此外，大體積混凝土在澆筑過程中還需要特別注意其收縮和蠕變特性，這些特性會影響到結構的穩定性和使用壽命。

1.2 對精細施工技術的高標準要求

在房建工程中大體積混凝土施工的特性分析中，一個關鍵的方面是對精細施工技術的高標準要求[2]。由于大體積混凝土的特殊性，如大面積澆筑和水化熱控制，其施工過程需要更為精細和嚴謹的技術支持?；炷恋呐浔仍O計必須考慮到大體積澆筑所帶來的熱量控制問題，通常需要采用低熱水泥和合適的摻合料來降低水化熱，以防止內部溫度過高導致的裂縫和結構損傷；大體積混凝土的澆筑過程需要細致的計劃和執行，包括澆筑速度的控制、分層澆筑的方法以及適時的振搗，以保證混凝土密實、無氣孔和均勻分布；在溫度控制方面，施工過程中需要實時監控混凝土的溫度變化，并采取適當的降溫措施，如冷卻水管的設置或使用特殊的降溫材料。

2 影響房建工程大體積混凝土施工質量的關鍵因素

2.1 溫度差異

溫度差異主要是指混凝土內部與外部環境溫度之間的差異，這種差異會直接影響混凝土的水化反應速度和強度發展，大體積混凝土由于其體積大，水化熱產生量較多，內部溫度往往高于外部環境溫度，當內外溫度差異過大時，混凝土內部會產生熱脹冷縮現象從而導致裂縫的產生[3]?；炷恋乃磻欠艧岱磻?，混凝土內部的溫度升高會加快水化反應的進程，但這種加速并不是均勻的。由于混凝土內部與外部的溫度差異，會導致混凝土內部應力分布不均，尤其是在混凝土表面與核心部分之間。當內部應力超過混凝土的抗拉強度時就會產生裂縫；此外，溫度差異還會影響混凝土的收縮性能，在冷卻過程中，混凝土體積會收縮，如果外部環境溫度變化較大，尤其是在冬季施工時，混凝土的溫度下降速度過快，會增加混凝土的早期收縮，進一步加劇裂縫的風險。如在一項研究中發現，當大體積混凝土的內外溫度差達到20℃時，混凝土的裂縫風險顯著增加。這種溫度差異不僅會導致混凝土的結構性裂縫，還可能影響到混凝土的耐久性和整體性能。

2.2 水化熱效應

在大體積混凝土結構中，由于其體積龐大，水化熱的產生和散發過程中存在顯著差異，這會導致內部溫度梯度的產生，從而引發多種結構問題[4]。水化熱效應會導致混凝土內部與外部之間的溫度差異，這種溫差會導致混凝土體內產生熱應力。當這些熱應力超過混凝土的抗裂性能時，就可能產生裂縫。在大量水泥水化產生的熱量作用下，混凝土中的水泥礦物會更快地反應，導致硬化加速。然而，這種快速硬化可能會降低混凝土的最終強度，特別是在混凝土內部水分迅速耗盡的情況下，會影響其長期的耐久性和穩定性；水化熱在混凝土養護階段也會產生影響。如果混凝土內部溫度過高，可能會加速水分蒸發，導致養護不足，進而影響混凝土的性能。

3 房建工程大體積混凝土施工的關鍵技術要點

3.1 混凝土配制與攪拌的精細化管理

3.1.1 配合比的科學設計

配合比的設計不僅影響混凝土的工作性和強度，還直接關聯到施工質量和結構的耐久性，科學合理的配合比設計需要綜合考慮混凝土的用途、性能要求以及施工環境等因素[5]。配合比的設計應基于混凝土的強度等級要求，同時考慮到水泥種類、骨料特性和添加劑的使用，如在某高層建筑工程中，采用C40 強度等級的混凝土，選擇硅酸鹽水泥和Ⅰ類粉煤灰作為主要材料，以提高混凝土的工作性和后期強度，在這一項目中混凝土的水膠比控制在0.38 左右，以達到良好的強度和流動性；考慮到大體積混凝土水化熱問題，配合比設計中需適當增加摻合料的用量，如粉煤灰、礦渣粉等，以降低水化熱并改善混凝土的整體性能。在另一項工程案例中，通過將粉煤灰摻量提高到水泥用量的30%，有效降低了混凝土的峰值水化溫度，減少了裂縫的風險；在混凝土的攪拌過程中也需要精確控制攪拌時間和速度。

3.1.2 高效攪拌技術

高效攪拌技術的核心在于確?；炷脸煞志鶆蚧旌?，同時最大限度地減少攪拌時間，以提高施工效率和混凝土的整體性能。高效的攪拌技術要求使用先進的攪拌設備[6]。在現代建筑工程中，通常采用強制式攪拌機，該設備通過高速旋轉的攪拌葉片，強力切割混凝土成分，使水泥粒子、骨料和水等更加均勻地分布。例如，在一項大型商業綜合體工程中，使用強制式雙臥軸攪拌機，有效縮短了每批混凝土的攪拌時間，同時保證了混凝土的均勻性和流動性；攪拌過程的控制也極為重要。合理的攪拌順序能夠提高混凝土的質量。一般先加入骨料和部分水，之后加入水泥和剩余的水，最后加入摻合料和添加劑。這樣的順序有助于減少水泥和精細材料在攪拌桶內壁的粘附，從而提高攪拌效率。在攪拌時間上，通常根據混凝土的種類和設備類型進行調整，一般控制在3 至6 分鐘，以確?；炷恋木鶆蚝蛷姸?；在攪拌工藝的優化上，還需考慮溫度和濕度對混凝土的影響。例如，在高溫或干燥條件下攪拌混凝土，可能需要增加水量或調整攪拌時間，以避免混凝土過早失水和硬化。

3.2 精確控制的澆筑工藝

在房建工程中，大體積混凝土施工的成功在很大程度上取決于澆筑工藝的精確控制。大體積混凝土澆筑通常包括以下幾個方面：先進行混凝土的配比設計，通常會根據結構需求和環境條件選擇適宜的水泥種類、骨料大小和比例，同時添加減水劑、緩凝劑等摻和料來控制混凝土的流動性和凝結時間?；炷恋奶涠纫话憧刂圃?0mm～120mm 之間，以確保良好的流動性和易于施工；澆筑前的準備工作，包括對澆筑區域的清理、模板的檢查和固定、預埋件的準確放置，以及澆筑設備的準備，如泵送管道的布置和混凝土攪拌車的準備。在混凝土的實際澆筑過程中，應采用分層逐段的方法，每層厚度控制在300mm～500mm，采用泵送或傾倒的方式進行，澆筑速度需均勻，一般控制在每小時10m3～15m3。為防止溫度裂縫，應采取保溫措施，如覆蓋保溫毯，或使用低溫水泥；在澆筑過程中應實時監控混凝土的溫度和凝結情況，一般要求混凝土澆筑后的溫度不超過70℃，以避免過熱導致的裂縫和應力；澆筑完成后需及時進行養護，如噴水養護、覆蓋濕布，保持至少7 天以上的養護期，以確?；炷林饾u成熟和達到設計強度。正確的澆筑工藝不僅關系到混凝土結構的質量和耐久性，還直接影響到整個建筑工程的安全性和經濟性[7]。因此，精確控制澆筑工藝成為大體積混凝土施工中的一個關鍵技術要點。澆筑工藝的精確控制涉及澆筑速度和順序的科學安排。澆筑速度必須根據混凝土的初凝時間和溫度條件進行調整，以防止混凝土在澆筑過程中過早失水或凝固。振搗是確?；炷撩軐嵑途鶆虻年P鍵步驟，應使用高頻振動棒進行振搗，并且振搗時間和振搗點的選擇需根據混凝土的流動性和澆筑部位的特點進行調整。在一座大型體育館項目的施工中，為確保底板混凝土的密實性和整體性，施工團隊采取了嚴格的振搗策略。振搗點的布置間距被精確控制在50cm 以內，以確?；炷聊軌蚓鶆蛎軐?。同時，振動棒在振搗過程中需伸入先前澆筑的混凝土中至少5cm，這一措施不僅有助于保證混凝土層之間的緊密結合，還能有效提高混凝土的整體性和密實性。此外，為了達到最佳效果，每個振搗點的振搗時間被設定為至少30 秒，通過這種方式可以確?；炷猎诘装鍏^域的均勻壓實，從而提高結構的穩定性和耐用性。由此可見，精確控制的澆筑工藝是大體積混凝土施工中不可忽視的技術要點，通過科學安排澆筑速度和順序以及合理的振搗工藝，可以顯著提升大體積混凝土結構的質量，確保整個建筑工程的穩定性和安全性。

3.3 溫差控制的策略優化

溫差控制包括使用低熱發生的水泥材料或添加劑，如粉煤灰、礦渣粉等，這些材料可以有效降低水泥的水化熱，減少混凝土內部溫度的升高。如在一項大型商業中心的施工中，通過添加30%的粉煤灰替代部分水泥，成功降低了混凝土的峰值溫度，避免了裂縫的產生；采用合理的澆筑和養護技術也是控制溫差的重要手段。在澆筑過程中，可以采用分層逐次澆筑的方法，每層的澆筑厚度控制在一定范圍內，如不超過50cm，以減少因水化熱積聚導致的內部溫度升高。在養護階段，可以采用噴水、覆蓋濕布等方法，保持混凝土表面的濕潤，有助于降低表面溫度，減少內外溫差；此外實時監測混凝土的溫度也是溫差控制的關鍵。通過在混凝土內部安裝溫度傳感器，可以實時監測溫度變化，及時采取降溫措施[8]。

3.4 表面處理的藝術

表面處理的重點在于確?；炷帘砻娴木鶆蛐院推秸?，這通常需要在混凝土初凝前進行抹平處理。如在一項涉及大面積混凝土地面的商業建筑項目中，施工團隊使用長把抹子對混凝土表面進行了反復抹平，確保表面平整光滑，無明顯的凹凸不平；對于大體積混凝土結構，表面處理還包括裂縫控制和防護措施。由于大體積混凝土的自身特性，如收縮和水化熱，易在表面產生微裂縫。因此合理的裂縫控制措施，如使用防裂纖維或適當的表面噴涂材料，是必不可少的。在一座大型體育場館的施工中，為了控制混凝土表面裂縫，施工團隊在混凝土表面施加了一層特殊的防裂噴涂層，有效減少了裂縫的發生；表面處理還應考慮混凝土的美觀性和后續的維護工作。在某些項目中，為了提高視覺效果，可能會采用彩色混凝土或特殊的紋理處理。這不僅增加了混凝土的美觀性，也提高了其使用功能。如在一項公共藝術項目中，為了與周圍環境相協調，施工團隊采用了帶有自然石紋的表面處理技術，使混凝土表面呈現出獨特的美學效果。

3.5 后期養護的持續關注

大體積混凝土的養護策略應側重于溫度和濕度的控制。溫度控制主要是為了防止由于水化熱產生的高溫對混凝土結構造成損害，以及避免快速冷卻導致的裂縫。如在一項涉及大量混凝土基礎的工程中，采用了覆蓋保溫材料和定時噴水的方法，以維持混凝土內部和表面的溫度一致性，成功控制了溫差產生的裂縫；濕度的控制同樣重要，尤其是在混凝土養護的初期階段。濕度過低會導致混凝土表面水分快速蒸發，影響水泥水化反應，從而降低混凝土的最終強度和耐久性。因此，應采取濕潤養護的方法，如定時噴水、覆蓋濕布或使用蒸汽養護等。在一座大型商業中心的建設項目中，為了保證混凝土充分水化，施工團隊在混凝土表面覆蓋了濕麻袋和塑料薄膜，持續保持了約7 天的濕潤環境；此外，養護時間的長度也是大體積混凝土養護的一個重要因素，由于大體積混凝土的水化反應相對較慢，因此其養護時間通常比普通混凝土長。一般建議至少持續7 天至14 天的濕潤養護，以保證混凝土的性能發展。在某高層建筑工程中，考慮到結構的重要性和安全要求，養護時間延長至21 天，確?；炷吝_到設計強度。

4 結語

在房建工程的大體積混凝土施工領域，從澆筑的廣闊規模到對精細施工技術的高標準要求，再到關鍵因素，如溫度差異和水化熱效應的綜合影響，每一個環節都對工程質量產生了深遠影響。通過對混凝土配制與攪拌的精細化管理、高效攪拌技術的探索、澆筑工藝的精確控制以及后期養護的持續關注，本文揭示了確保大體積混凝土施工成功的關鍵技術要點，發現對于提升建筑工程的結構安全性和耐久性具有重要價值，為房建工程的可持續發展提供了寶貴的技術支持。