摘要:随着社会科技的不断发展,我国建筑行业得到了飞速的发展,高层建筑的数量也呈现出逐年上升的趋势,直接推动了大体积混凝土浇筑技术在我国建筑工程领域的广泛应用。对大体积混凝土采用科学、合理的措施进行养护,既能避免混凝土出现裂缝,又能保证其整体性,同时还有利于提升大体积混凝土浇筑作业的施工质量。
关键词:建筑工程;大体积混凝土;浇筑施工技术
1造成大体积混凝土出现裂缝的原因
主要包括内、外两方面因素对混凝土的影响。内部因素是指内外温差太大造成的大体积混凝土开裂,外部因素则是大体积混凝土结构的外部约束和混凝土各质点之间的约束,在一定程度上阻碍了混凝土的收缩变形。虽然混凝土具有较强的抗压强度,但是其抗拉强度却非常有限,一旦达到临界值就会出现开裂的问题。当然,在建筑领域一定的开裂程度是不影响结构的强度的,但是会影响建筑的使用年限,对企业投资成本以及资源的节约都具有重要的影响,需要引起相关部门的足够重视。从具体的施工情况来看,一般导致裂缝产生的具体因素有如下几点:
1.1水泥含水量多少的影响
能量守恒定律决定了水泥遇水发生的化合反应会释放一定的热量,在完成浇筑工作之后由于大体积混凝土含水量的不同其散热量也有所区别。浇筑之后的大体积混凝土的结构很密实,内部的热量不能及时的散发出去,会聚集在混凝土的内部。一般浇筑工作完成之后的3~5 天水泥的化合反应基本完成,其内部的温度达到了最高点。如果水泥含水量过大,会导致温度的持续升高当内外温差达到25 度以后,就会导致裂缝的产生。
1.2干湿交替造成的混凝土收缩变化
混凝土当中水泥的硬化一般需要20%左右的水分,其余的水分会以热能的形式散发出去。如果在混凝土浇筑过程当中受到了不可控的自然因素的影响、保养护理工艺不到位或者是温度控制的不合理等造成了多余水分的蒸发,会造成混凝土体积的收缩。在混凝土收缩之后如果又让混凝土处于水饱和状态,混凝土体积又恢复膨胀至原来大小。由干湿交替造成的体积收缩和膨胀,会直接影响混凝土的质量,频率过高、幅度过大都可能破坏混凝土的内部结构造成开裂。
1.3外界环境的气温变化
由于建筑施工的露天操作,大体积混凝土浇筑的温度会受到外界环境变化的影响。如果温差过低会增加混凝土内、外部的温度差异,混凝土内部的温度应力会随着温差的增大不断增大,不利于保障大体积混凝土的施工质量。如果外界温度过高会导致大体积混凝土表面汇聚很多的热量,不利于内部水化热的散发,甚至会造成混凝土内部温度持续60~65 度左右的现象,不利于混凝土内部结构的保护。
1.4水泥选用不合格
建筑行业是一个高投资、高回报的产业,由于建材市场缺乏科学、有效的管理机制,给一部分不法商人提供了可乘之机。再加上高层建筑的施工工期长、用料量大等特点的影响,很难对施工原材料进行逐次的质量检测,造成了一些不合适水泥进入了混凝土浇筑工作当中,严重影响了工程的质量。
2建筑工程中大体积混凝土浇筑技术
2.1准备工作
一项完整的工程,事先的准备工作必不可少的,尤其是大体积混凝土的浇筑工作,更需要提前做好准备,以防正式施工中出现问题。
(1)浇筑工作所需的器具。主要包括混凝土工作的塔吊、耙子、振捣器、尖锹、平锹、白线、铝合金刮尺、配电箱、扫把、平板振捣器以及水泵等。
(2)工程所需的材料。首先,选取适当的中低水化热品种水泥来进行配置,水泥品质需满足质量标准,不能有残次水泥。其次,由于骨料在混凝土中所占的比例通常高达80%~83%,所以需严格把关骨料质量,选择没有包裹层、膨胀系数较小、级配良好的骨料。最后,在浇筑工作中所取用的水必须是不含有害元素的纯净水。
(3)技术准备。首先,在进行实际操作前,要提前与供应单位办好相应的混凝土委托书与浇灌申请。其次,要事先对浇筑工作所用到的各种器具设备进行仔细检查,并确保相应的工作人员能在施工过程中第一时间处理出现的问题。
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2.2混凝土配合比设计优化工作
在混凝土的浇筑工作中,混凝土配合比是一个非常重要的环节。其不仅仅能降低水化热、使混凝土有更好的和易性,满足工程需要的强度,还能减少水和水泥的用量,最大限度减少成本。配置大体积混凝土的关键,在于尽可能降低水化热,所以设计好一个合理的配合比并加以适当的优化,无论是从工程的质量上还是成本控制上而言都非常重要。
2.3混凝土浇筑、振捣与养护
2.3.1混凝土浇筑技术
为了降低大体积混凝土内外温差,降低温度裂缝出现概率,在浇筑施工中可以采用分块浇筑施工技术。浇筑施工可以分成水平分段和竖向分层浇筑两种类型。分层浇筑施工可以划分成如下三种类型,即:分段分层、全面分层和斜面分层。在项目工期不紧张的条件下,大体积混凝土结构的施工,可以采用分层多次浇筑施工技术,严格按照薄层浇筑施工技术对各层混凝土进行浇筑施工,尤其是要妥善处理施工缝部位,确保可以将各层混凝土中的水化热充分散发出来。对于各层的浇筑厚度,适宜控制在30cm左右,且需要从一端开始进行浇筑,按照分台阶推进的方式进行各层混凝土浇筑,期间需要校核钢筋位置,避免浇筑的混凝土对钢筋位置产生不利影响。此外,在分块浇筑施工期间,要对各层施工工序的间歇时间进行控制,避免过长间歇时间对施工竣工质量产生影响,否则容易上下层混凝土结合面部位处出现细微裂缝。但是上下层混凝土结合时间同样不可过短,否则不利于下层混凝土散热,进而可能会诱发上层混凝土沉降问题,提高了裂缝出现的概率。
2.3.2混凝土振捣技术
大体积混凝土浇筑振捣,可以灵活地运用二次振捣施工技术来提升其抗裂性。大量工程实践研究表明,在浇筑完毕还没有凝固的混凝土进行二次振捣施工处理后,可以有效处理水平钢筋下部的空隙与水分,增强混凝土和钢筋之间的凝聚力,避免混凝土出现沉降裂缝,减少微裂缝的出现,有利于增强混凝土的抗压强度,避免出现裂缝病害。
2.3.3混凝土养护技术
大体积混凝土表面施工,可以应用保温法等养护技术,借助草袋或湿砂等来对大体积混凝土表面进行保温,减缓表面散热速度,可以更好地发挥混凝土强度,提升其抗裂性。此外,在大体积混凝土表面合理地设置抗裂钢筋网片能够提升其抗裂性能,有效控制混凝土干缩裂缝的出现。
2.4混凝土温控控制措施
鉴于温度是诱发大体积混凝土裂缝的一个重要原因,所以在大体积混凝土施工中要高度重视强化温度管控。首先,在浇筑大体积混凝土期间,尽量选择在气温比较低的环境条件下,且尽量选择低水化热的水泥,同时添加一些缓凝减水剂等,降低大体积混凝土中的水泥用量,降低水灰比,减少水化热量。其次,在大体积混凝土拌合料中适当地添加粉煤灰等外掺料替代水泥,可以改善混凝土的可泵性能。再次,严格控制好大体积混凝土的入模温度。比如,向混凝土骨料定期喷洒一些水来降低砂石料的温度,或者借助在搅拌混凝土原料期间加入一些冰水来对材料进行冷却。最后,大体积混凝土的入模温度,要控制在18℃以下,大体积混凝土内外温差不可超过25℃。在实际的应用中,借助科学地布置测温点,采用温度监控设备进行动态监控大体积混凝土温度,可以有效防范大体积混凝土温度裂缝,全面确保大体积混凝土施工的整体质量。
结束语
在国内城市建筑密度不断增加的背景下,为了缓解城市建设用地短缺和住房需求增加之间的矛盾、促进城镇化水平的提升,建筑项目的高度不断增加,这为大体积混凝土的推广和应用提供了良好的应用条件。大体积混凝土的施工规模比较大,涉及到比较多的施工环节,尤其是容易诱发温度裂缝,强化其浇筑施工质量控制具有重要现实意义。
参考文献
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[4]覃立.建筑工程大体积混凝土浇筑施工技术研究[J].住宅与房地产,2017(32):172-173.
论文作者:郭培
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/6/25
标签:混凝土论文; 体积论文; 裂缝论文; 温度论文; 水化论文; 水泥论文; 温差论文; 《基层建设》2019年第7期论文;