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摘要:在土木建筑工程施工过程中大体积混凝土施工技术的应用与工程质量有密切联系,本文通过阐述大体积混凝土技术,并结合对其施工影响因素的分析,探讨了土木建筑施工中大体积混凝土施工技术的有效运用措施,以期为确保大体积混凝土结构的工程质量提供参考。
关键词:土木建筑;大体积混凝土;应用
1大体积混凝土概述
混凝土结构物实体最小几何尺寸≥1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土,称为大体积混凝土。目前,大体积混凝土常用于高层(超高层)建筑、大型设备基础、水利大坝等施工中。
大体积混凝土的特点包括体积大、结构厚实、工程量大、工程条件复杂等,施工技术要求高。比如水泥水化热较大,容易导致结构物产生温度变形;如果平面尺寸过大,那么约束作用所产生的温度力也会增大,进而容易导致裂缝的产生。因此,在大体积混凝土应用过程中,要从原材料控制和施工工艺上加强分析,加强各道工序的质量控制和管理,以此保证大体积混凝土施工质量。
2土木建筑施工中大体积混凝土施工技术的影响因素
2.1水泥水热化因素
大体积混凝土的原材料中主要成分是水泥,水泥在遇水的情况下就会产生一定的热量。还有就是采用的大体积混凝土结构施工工艺中,这样的施工技术的体积切面中厚度很高,其中的水泥生产的热量散发的途径就不是很通畅,不通畅主要表现在,大体积混凝土相对于表面面积较小,内部的温度就会有聚集的现象发生,这样就造成内部温度和外表的温度不一致,形成温差,在温差的作用下就会容易产生裂缝。
2.2混凝土自缩因素
大体积混凝土在施工中有着很多水的成分,大体积混凝土硬化的过程中需要消耗一些水分,大致在水总量的百分之二十,其它的水分就会被蒸发掉。在蒸发的过程中当出现需要蒸发的水分超过本应该蒸发的水分时,这时就会产生一种现象,就是自缩值,这时就会引起混凝土的收缩现象。从这个分析来看混凝土的自缩和自缩值有着紧密的联系。
2.3外界温度变化因素
大体积混凝土施工工艺在土木工程的使用过程中,这样的浇筑温度和外界的环境温度有着直接的关系,也就是在混凝土的实际温度随着外界的温度的变化而变化。由于这样的特性,在采用这样的施工工艺,遇见温度突然的下降,就会增加这样结构中的内外温差,形成温度应力。温差的温度应力成正比例,在温差越大的情况下,温度应力就会增大,这样产生的裂缝的可能性就会增大。
3大体积混凝土结构施工技术的有效运用分析
3.1优化混凝土配比
就体积较大的混凝土工程来说,导致其出现后续固化过程中发生裂缝的原因,主要跟实用的建筑材料的性质有关,如果在施工材料的实用上,选择使用年限长的水泥作为建筑材料,其凝固过程中发生的水化热现象会大大降低,而且在材料配比上如果给予一定的措施用来有意识地控制其耐久性、强度、则可以起到有效地改善材料物理性质,预防裂缝出现的作用。首先在水泥的选用方面,应选用单位发热量相对较低的水泥用作施工建设材料,这样可以避免水泥固化过程中发热量聚集而产生裂缝。其次在骨料选用方面,选择连续级配的粗骨料跟中砂与细骨料进行配比,科学控制粗细骨料方面的含沙量与含水量配比,通过合理的配比方案实用,能够有效改善混凝土的物理性质,从而提高其抗裂能力。第三,在掺合料方面,可以在掺和料当中添加进一定比例的粉煤灰用于改善材料的物理性能,防止其凝固过程中出现裂缝。第四,在外加剂方面,可以通过在混凝土里面加入一定比例的减水剂用于调整其拌和情况下的和易性,减少材料中的含水量,也能够有效控制混凝土凝固过程中的内外部温差扩大现象发生,从而起到防范裂缝的目的。
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3.2科学运用设备对温度进行控制
在土木建筑工程的大体积混凝土施工中,混凝土内部温度是一个重要的影响因素,混凝土在浇筑过程中,内部温度过高,导致混凝土内外温差过大,会对混凝土的质量造成影响,产生影响结构受力的裂缝。因此,需要在大体积混凝土施工中,采取措施控制温度。
(1)采用冷却管用于实现施工部位温度控制,通过在施工部位的内部安排一定比例的冷却管分布,使得其能够起到人工降温作用,冷却管按照施工作业部位的体积具体安排分布情况,间距通常可以控制在70到80厘米之间。
(2)随着科学技术的不断发展,越来越多科技被应用到工程施工中,比如在某超高层建筑施工中,就可以应用TD-3型大体积混凝土测温系统来实时测量出混凝土温度,进而采取措施控制其内外温差的大小。另外,根据温度检测结果,还可以指导混凝土养护工作的顺利开展,比如可以有效指导混凝土养护的冷却水流量计方向,提高养护质量。
3.3混凝土浇筑
充分考虑每次浇筑模板的受力情况,在浇筑过程中适当进行分段分层浇筑,例如:重力式桥台可根据实际施工高度进行分层浇筑,一般可分2~3层浇筑完成,减少模板的采购数量以及避免模板受力不均匀出现局部涨模错台、由于漏浆出现裂纹影响到混凝土的外部美观。扩大型基础可根据实际施工面积进行分段浇筑,一般先浇筑一半方量,从而保证不会由于浇筑时间过长导致混凝土出现离析,同时确保施工作业人员能够充分振捣密实,又能保证实际施工作业的连贯;在分段施工过程中,应当注意分段连接处的钢筋预埋以及加固,避免浇筑过程中连接的钢筋出现移位影响到混凝土的整体质量。
混凝土到达施工现场后应当立即进行浇筑作业,在输送过程,可以采用汽车泵或者吊车进行浇筑,同时还应当制定应急措施以保证混凝土的浇筑连贯,并对易损的零件进行预备,以便在有意外发生的时候能及时进行抢修工作。在进行安装泵管或使用料斗时,应当对原有的残留物进行清理,以免因为有异物而使得混凝土在浇筑前出现漏降离析。每车混凝土浇筑完成之后,安排捣鼓人员进行及时振捣,混凝土的振捣采用插入式振捣棒进行振捣密实,对边角和斜角部位混凝土振捣要派专人监控,确保混凝土整体密实。同时在振捣过程中要加强对模板的检查,防止跑模、胀模现象发生。浇筑以及振捣过程还应当做到由较远侧向较近侧的逐渐连续推进,从而杜绝在施工断面上出现分段式“冷缝”,分段施工时应当选择断面上长宽比例较小的区域施工,尽可能地减少浇筑衔接断面。
3.4混凝土养护技术
在混凝土实现初凝之后,可采用土工布进行覆盖其表面并定期进行洒水进行养护作业;模板拆除后及时覆盖,并进行洒水或蓄水养护,为减小混凝土内表温差,模板拆除时间应选择一天中温度较高时段,防止混凝土出现裂缝。若施工当日为高温天气等不良施工环境,可以适当增加喷淋次数,这样就最大限度地缩小大体积混凝土的内外温差,从而避免混凝土表面由于脱水而导致的裂缝。
3.5采用钢筋网加固技术
通过在施工部位使用钢筋网给予加固,以防止其出现裂缝的技术,对于钢筋网的铺设作业工作,应按照施工部位初喷面具体情况而给予设定,让钢筋网跟施工结构进行严密接触,使得钢筋网在节点上跟施工部位的锚杆、钢架接头等进行点焊固定,这样通过提高混凝土的外部约束力,从而避免其应力产生而导致的裂缝出现。
结语:综上所述,针对土木建筑工程中常见的大体积混凝土施工,其施工中的影响因素较多,包括水泥水热化、混凝土自缩、外界温度等方面,从而导致混凝土结构常出现裂缝等问题,为了加强加强土木工程大体积混凝土结构的施工质量,应合理运用大体积混凝土施工技术并积极采取控制措施,通过对混凝土配比进行优化,使用先进的设备控制温度,强化混凝土的浇筑和养护技术,以及实施钢筋网加固,来最大程度确保工程质量。
参考文献:
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[3]罗立志.高层建筑基础大体积混凝土的施工质量控制[J].四川建材,2019,45(01):126-127.
论文作者:张振超1,李慧娣2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/26
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