摘要:大体积混凝土浇筑技术是目前施工中应用较多的一项新技术,它直接影响到建筑施工。掌握此类问题的所采取的相应施工措施,则实际生产当中就很容易保证施工质量。本文对大体积混凝土施工中的存在的问题进行了研究,提出了的一些可供借鉴的方法。
关键词:建筑施工;大体积混凝土;浇筑技术
前言
大体积混凝土是将“结构断面最小厚度在80cm以上,同时水化热引起混凝土内部的最高温度与外界气温之差预计超过25℃的混凝土。在高层建筑与大型设备基础日益增多的形式下,它开始了被广泛应用。而大体积混凝土施工的主要技术难点是防止混凝土表面产生裂缝,因而攻克此难点显得技尤为重要。
1.大体积混凝土浇筑技术在建筑施工中的出现的问题分析
大体积混凝土施工的主要技术难点是防止混凝土表面产生裂缝。从施工在寒冷气候考虑,降低大体积混凝土内部最高温度和控制混凝土内外温度差在规定限值(25℃)以内,存在几个极不利因素。一者是底板(承台)混凝土超厚,要一次性浇筑,混凝土内部温度不易散发,二者是混凝土强度等级高,一般需用硅525或硅425水泥,水化热高,三者即是施工环境温度低,混凝土内表温差大。在这些因素综合作用下,混凝土内部必然形成较高的温度,存在着产生裂缝的危险。为防止混凝土产生裂缝(表面裂缝和贯穿裂缝),就必须从降低混凝土温度应力和提高混凝土本身抗拉性能这两方面综合考虑。而从造成大体积混凝土开裂的主要原因考虑,即是干燥收缩和降温收缩。处于完全自由状态下的混凝土,出现再大的均匀收缩,也不会在内部产生拉应力。条件约束性下混凝土内部就会产生拉应力,当拉应力超过当时混凝土的抗拉强度时,混凝土就会开裂,在混凝土浇筑硬化后,拌合水中的多余部分的蒸发将使混凝上体积缩小。而干缩在一定条件下又是个可逆过程,产生干缩后的混凝土再处于水饱和状态,混凝土还可有一定的膨胀回复。必须注意的是,早期潮湿养护对混凝土的后期收缩并无明显影响,大体积混凝土的保湿养护只是为了推迟干缩的发生,有利于表层混凝土强度的增长,以及发挥微膨胀剂的补偿收缩作用。基于混凝土的特点,升温时体积膨胀一般不会对混凝土产生有害影响。但在降温时其降温收缩与干燥收缩叠加在一起时,处于约束条件下的混凝土常常会产生裂缝,起初的细微裂缝会引起应力集中,裂缝可逐渐加宽加长,有损建筑施工的质量。
2.大体积混凝土浇筑技术的在建筑施工中问题的对策分析
2.1混凝土优化设计
混凝土的混合比例直接影响混凝土的质量。配合比例的设计的主要要求是:既要保证设计强度,又要大幅度降低水化热;既要使混凝土具有良好的和易性、可泵性,又要降低水泥和水的用量。除此之外,严格禁止与其它品牌水泥混合使用,不同等级水泥之间以及旋窑与机立窑水泥之间都不得混合使用,以免影响混凝土性能。混凝土所用水、砂、石经检验应符合使用标准,避免用污染水及带有污泥的砂、石来配制混凝土。对普通结构混凝土,应控制合理的水灰比。其中水泥、砂、石子、水之间的比例,应根据不同的要求,设计合理的混凝土等级配合比。
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2.2混凝土浇筑和养护方案的准备
首先,要掌握情况。大体积混凝土情况,如厚度,长度,宽度,钢筋,混凝土要求等等。砼供应情况,泵送多少、几台泵,有没有塔吊等等。劳力情况也需要考虑。然后是定浇捣方式和预防开裂。另外就是材料准备和应急预案。考虑因素有临时停电、机械故障、天气变化、临时停水、冷缝处理等等。其次,混凝土应在初凝之前浇筑,且不能有离析现象,若有离析现象,则应重新搅拌,才能浇筑,且浇筑过程也应避免产生离析现象。最后也是最重要的准备即是进行可行性和科学性分析,是否利于保证混凝土质量,以及是否采用应做技术经济比较。而对于养护方案,必须先预测温度、在设计。它在约束条件和补偿收缩措施确定的前提下,大体积混凝土的降温收缩应力取决于降温值和降温速率。为了防止大体积混凝土裂缝的产生,通过计算预测了混凝土的浇筑温度、混凝土温升值的可能产生应力,并据此制定了降低浇筑温度控制温升值措施,预先制定减缓降温速率的方案和一旦出现意外情况的应急措施。
2.3 确定保温材料的厚度,预测混凝土表面温度
实例显示,在混凝土开始降温时,在其表面覆盖保温材料,使表层混凝土温度提高,达到减小混凝土内表温差的目的。而一般规定:混凝土内表温差T1- T2? 25#,对于较厚的混凝土,此温差值可适当放宽。那么,即使在炎热的夏季,大体积混凝上在降温阶段要(保温)养护。因而需要因情制宜,选择适当的保温材料,并综合考虑后才确定。为了更好的浇筑,对混凝土的表面温度进行预测是必须的,还要加强温度控制,改善约束条件,削减温度应力,从而有效地控制有害裂缝的出现和发展。
3.关心施工注意点,细节决定质量
为保证大体积混凝土的浇筑技术在建筑施工中很好应用,且帮助提高工程质量,必须统筹全局,注意细节。首先混凝土浇筑不应留冷缝,保证浇筑的交接时间,应控制在初凝前,保证振捣密实,严格控制振捣时间,移动距离和插入深度,严防漏振及过振。其次,及时发出温控警报,做好覆盖保温及保湿工作,但覆盖层也不应过热,必要时应揭开保温层,以利于散热,且保证混凝土供应,确保不留冷缝。另外,做好现场协调、组织管理,要有充足的人力、物力、保证施工按计划顺利进行。除此之外,还需要准备串桶,防止浇筑过程产生的离析现象,同时 备好测温仪器,准备好降温方案,可以采用人机料法环的预测,做好扰民的事前控制。
4.成功案例分析与借鉴
不久前,航母军港机场建设需要进行大体积混凝土浇筑,然而由之产生的裂缝始终困扰着官兵。如果不能对裂缝进行有效的控制,将影响工程建设的质量和使用寿命。这是一道困扰世界的工程建设难题。海军水工专家张宏武、任锐带领攻关小组经过上千次的反复对比试验,摸索出大体积混凝土浇筑裂缝控制配方,并制订了科学的施工方案。施工方案的每一步,都严谨细致。为确保砂、石的质量和稳定性,官兵建起恒温、恒湿的储备库,进行24小时不间断监测;在进行大型混凝土浇筑的最后阶段,官兵在浇筑体上铺设薄膜和棉被,20多天不间断养护。在官兵的努力和精心呵护下,军港工程中的裂缝控制国内领先。而在这次建设中,官兵相继攻克多道难关。一个是土石方施工中,他们实现了填筑区月累计沉降量在设计要求的3毫米范围内,有效解决了高填方不均匀沉降这一世界性难题。还有在10米深的海水中铺设柔性沟槽式连接管道,他们10余次组织专家多方论证,反复研究演练,最终将大口径管道全部精确安装到位,填补了这一施工领域的国内空白。再者,施工项目地处丘陵严寒地带,他们研发了“冻土地基处理法”和“调整混凝土配合比疗法”,有效破解了冻土地基二次冻结、混凝土冬季施工等技术难题。这些突破难关的方法值得借鉴与学习,将是我国大体积混凝土浇筑技术的一大飞跃。
结语
目前,大体积混凝土浇筑技术广泛应用于重大工程项目和高层建筑施工中,而此种这种技术一般伴出现裂缝。所以在建筑施工中,必须对其应用进行控制,从而去预防和减小不良后果,并保证混凝土的质量。各种方法对策层出不穷,在相关设计的优化下,改善施工工艺,提高施工质量,辅以温度监测工作及加强养护,坚持严谨的施工组织管理,很大程度地控制大体积混凝土浇筑技术的难点即裂缝的发生。
参考文献
[1]孙修艾,程曙明,大面积框架结构梁板混凝土一次整体浇筑施工技术,建筑技术,2003
[2]詹文庆,浅谈大体积混凝土结构技术,科技信息,2009
[3]冯宇,《大体积混凝土浇筑技术在建筑施工中的应用》,[J],科技向导,2011年第03期
论文作者:许忠光
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第13期
论文发表时间:2018/9/28
标签:混凝土论文; 体积论文; 裂缝论文; 技术论文; 应力论文; 建筑施工论文; 温度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第13期论文;