大体积混凝土施工技术
2018-10-21陈涛
陈涛
摘 要:在大多的建筑工程当中,大体积的混凝土施工技术是被普遍使用的,这种技术主要包括了混凝土的原材料如何进行配制以及混凝土如何来进行浇筑这样两个方面。而看似非常简单的一种施工技术,在进行具体操作的时侯却有着非常高的、严格的技术要求,所以无论是在对混凝土的原材料进行配制的过程,还是对混凝土进行浇筑施工的过程,都要给予它们足够的重视才行。本文对大体积混凝土的影响因素作了分析,并就其施工技术进行了探讨。
关键词:大体积混凝土;施工技术;裂缝
1 前言
随着城市化建设的不断推进,大型以及特大型建筑工程与日俱增,在此背景下,大体积混凝土以其结构厚实、整体性强、耐久性好等优势在混凝土墙、地下室、底板等工程中得到了推广应用。然而在施工中,大体积混凝土容易受材料、温度、变形等影响而出现裂缝,这就要求我们强化施工技术研究,遵守施工操作规范,以此提高其施工质量。
2 大体积混凝土的影响因素
2.1 设计原因
由设计原因造成的大体积混凝土裂缝主要包括以下几种:其一,结构设计中的断面突变,会产生应力,当应力过于集中时,容易造成结构构件开裂;其二,设计时由于构造钢筋的数量不足或钢筋直径过粗,也有可能形成构建裂缝;其三,设计时对大体积混凝土的收缩变形考虑的不充分,也是导致混凝土开裂的原因之一;其四,因结构设计中采用了较高等级的混凝土,从而使得灰量增大,这样不利于混凝土收缩,最终也会形成裂缝。
2.2 材料原因
材料原因造成的大体积混凝土裂缝体现在以下几个方面:其一,个别材料质量不合格,混凝土中若某种材料质量不合格会导致混凝土浇筑后出现裂缝;其二,粗集料或细集料中的泥含量过高,容易引起混凝土收缩增大,从而造成混凝土开裂,级配不当也会使混凝土开裂;其三,外加剂选择不当或剂量过多、过少,都会影响混凝土的拌和质量,致使混凝土过早收缩,引起开裂;其四,水泥原因,水泥是混凝土拌和时的主要材料之一,一般的工程中采用的都是硅酸盐水泥,若水泥的等级和早强过高,会增大混凝土设计强度,当混凝土脆性过大时,易出现开裂。
2.3 施工及养护原因
大体积混凝土施工主要采用的是现场浇筑的施工方法,水热化计算结果不准确,保温及降温工作不到位,都会使混凝土内外部温差增大,从而引起开裂。此外,混凝土浇筑过程中,需要进行振捣,振捣过程中,振捣棒插入位置不当、漏振等情况会使混凝土的均匀性和坍落度受到影响,从而引起开裂。
3 大体积混凝土施工技术
3.1 控制混凝土的浇筑温度
降低浇筑温度不但能降低混凝土中的最高温升,也能直接影响到新旧混凝土间的温差,为控制浇筑温度不大于25~30℃,首先是要控制混凝土原材料的温度。夏季骨料应遮荫堆放,避免日照,对水泥、骨料、拌合水预冷以及用冰水代替水等方法来时间原材料的降温。为减少新拌混凝土的温度回升,应尽量缩短运输时间和缩减转料次数,可边浇筑边覆盖隔热被,也可在工作面现场采用凉棚并喷雾降低工作面气温。
3.2 在混凝土硬化过程中进行人工控温
人工控温的方法包括保温法和降温法。保温法即在混凝土表面覆盖保温层或者洒温水养护,提高混凝土表面的温度,使得混凝土内外的温差不会过大。降温法就是在混凝土外部洒水降温,這种使混凝土表面温度接近(甚至低于)环境温度,因此能有效地防止表面裂缝的产生。另外一种降温的方法就使用埋入混凝土中的循环水水管降温。水管冷却进行内部降温的方法不仅降低混凝土内的最高温升和平均温度,还能有效地减小温差,因此直接减少了温度应力。
3.3 采取合适的养护措施
早龄期混凝土如果同时暴露在低的环境温度、高的表面温度以及干燥收缩的情况下,很容易产生裂缝。应该安排好拆模时间,在拆模后保护性隔热以防止暴露在低得环境温度下,在夏季应避免太阳直射,覆盖洒水保湿来减轻收缩效应。为了保持混凝土表面温度与内部温度以及外界大气的温差在规定范围内,需要设置隔热层以免温度的骤然变化,使表面混凝土的温度能缓慢地接近环境温度。但是隔热层也不能过厚或设置时间过长,否则内部混凝土温度会降不下来,另外在混凝土浇筑初期,整个混凝土处于升温阶段,这时表面混凝土可能受压,此时设隔热层可能反而有害。
3.4 合理布置浇筑方案
对于结构尺寸不太大的混凝土构件可采用分层连续浇筑法,从短边开始沿长边方向进行。对于厚度不大而面积较大的构件,宜采用分层分段踏步式推进的斜面浇筑方法,而对于长度大大超过厚度的混凝土构件,一般采用斜面分层法,混凝土浇筑顺序应保证新浇筑的混凝土不出现冷缝,采用薄层浇筑,层间结合按施工缝处理,并要控制好层间间歇时间,间歇时间过长,已浇筑混凝土的弹性模量增长得过高,约束会过大以致在新老混凝土结合面产生裂缝,间歇时间过短,已浇筑的混凝土还处于升温阶段,表面温度较高时就已被覆盖,不利于散热,同时也加快新浇筑混凝土的温升,相互影响就有可能超过允许的最高温升,加大了混凝土产生裂缝的可能性,因此适当的覆盖时间应选择在已浇筑混凝土温度已降到一定值,即新浇筑混凝土温升倒加到已浇筑混凝土中后,已浇筑混凝土温度回升值不大于元混凝土最高温度。
3.5 控制施工工艺
强度标准差是反映混凝土生产水平的主要指标,值越小说明混凝土的生产水平越高,如果混凝土的质量不均匀,混凝土浇筑后存在薄弱环节,更加容易由于收敛应力而产生裂缝,另外,保持一定的混凝土浇筑强度,对于防止混凝土裂缝也是重要的,在同等温度应力影响下,开裂多是在抗拉强度较低的混凝土部分发生,并且相邻的混凝土之间的温度变形相互约束,当抗拉强度较低部分的混凝土的相邻混凝土变形收缩时,就会把抗拉强度低得混凝土拉裂,如果在初始混凝土开始凝固前浇筑完毕,就能避免这种不利结果,实际上,一方面要采取掺加外加剂手段尽量延缓混凝土的凝结时间,另一方面要提高混凝土的浇筑强度,但要注意混凝土缓凝时间过长会对早期强度发展不利,而早期强度却是防止混凝土开裂所需要的,所以缓凝和早强必须二者兼顾。
4 结束语
大体积混凝土施工技术与建筑工程的质量密切相关,因此,对于大体积混凝土的施工,一定要遵循国家严格的质量标准,在施工的过程中,采用科学合理的混凝土施工技术以改善混凝土的性能,根据建筑工程的实际情况,设计好混凝土的配合比,按照规范和要求进行施工作业,做好混凝土的养护工作,争取经济效益与社会效益共赢。
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