高层大体积混凝土施工关键技术分析
2020-07-23张志伦余益明
张志伦 余益明
摘 要:现阶段,城市土地资源十分有限,如何利用有限的土地资源,开发其空间价值,这是建筑企业必须思考的问题之一。城市建设工程中高层建筑发展越来越快,做好高层基础施工至关重要,高层建筑中大体积混凝土施工至关重要,建筑企业和施工单位要做好混凝土施工,强化高层建筑的稳定性,提高建设工程的安全性。本文针对高层大体积混凝土施工进行分析,指出了高层大体积混凝土施工的特点,分析了高层混凝土裂缝产生的原因,对高层大体积混凝土施工关键技术进行了探讨。
关键词:高层建筑;大体积混凝土;关键技术
1 高层大体积混凝土施工特点
城市中高岑建筑数量逐渐增加,且建设工程规模逐渐扩大,对材料的要求也逐渐提高,高层建筑中,基础施工主要以大体积混凝土施工为主,大体积混凝土施工的质量关系到高层建筑的整体质量和稳定性。高层大体积混凝土体积较大,厚度较厚,浇筑过程中难度较大,混凝土的配比至关重要,混凝土的配比关系到混凝土的强度,在施工时要避免渗漏和断裂等想象的发生,避免混凝土发生水化热现象。高层大体积混凝土要控制好水热化,要做好混凝土防水,提高高层建筑的整体质量。
2 高层建筑混凝土裂缝产生的原因
高层混凝土施工体积要远远大于普通建筑和多层建筑,由于混凝土体积过大,极易由于多种原因发生断裂和裂缝。高层大体积混凝土裂缝一般多是表面裂缝,裂缝窄浅,对建筑危害较小,部分二裂缝还会自动闭合,上游较大裂缝必须进行处理,否则会影响建筑物的安全性和稳定性。高层大体积混凝土施工裂缝主要由以下几点原因造成的。
(1)水泥水化热现象。混凝土施工中经常会发生水泥水化热现象,这是一种释放热量的过程,大体积混凝土都是以水泥为主要材料,水泥水化过程会产生大量热量,混凝土温度上升较快,大体积混凝土体积较大,混凝土结构厚度较大,内部的温度不同意释放,内外温差较大,水泥发生水热化现象会使混凝土产生压应力,混凝土外部拉应力较大,拉应力大于抗拉强度时,混凝土就容易产生裂纹和裂缝。
(2)外界环境的影响。高层建筑在施工建设中容易受到外界因素的影响,大体积混凝土施工受温度、天气等因素的影响,大体积混凝土内外部温度是关系到混凝土结构和强度的重要原因。高层大体积混凝土浇筑难度较大,外部由于环境因素的影响,会导致混凝土内外温度不一致,且差距很大,混凝土的温度应力加大,混凝土内部温度比外界高出几倍,这样也容易产生裂缝。
(3)混凝土收缩导致。混凝土主要由于水泥、砂、石和水配比构成,水分的运用至关重要,混凝土收缩主要是指混凝土凝结初期或硬化过程中体积缩小,混凝土施工完成后,大部分水分会蒸发,蒸发时会导致混凝土发生收缩,体积变小,收缩较快就会导致发生裂缝。导致大体积混凝土收缩的因素有很多,如骨料的含泥量、骨料粒径,钢筋使用率等,混凝土发生收缩,但如果经过雨水冲刷混凝土达到水饱和状态会膨胀。高层大体积混凝土存在体积的不确定性。
(4)混凝土的沉降。高层建筑中大体积混凝土重量较大,如果地基不够坚固,混凝土发生沉降是十分常见的,这也是影响混凝土稳定性的重要因素。混凝土沉降主要与强度有关,而强度与材料配比息息相关,如混凝土材料选择不合理,粗骨料不足,混合时砂、灰、水比例不当,这都会导致混凝土发生裂缝。高层大体积混凝土地基如果不够稳固,模板刚度不够,也会导致混凝土发生沉降。
3 高层大体积混凝土施工关键技术分析
(1)混凝土材料的配比技术。高层建筑中大体积混凝土施工至关重要,关系到建筑物的安全性与稳定性,混凝土的坚固性和强度与混凝土厚度,水泥品種,材料配比和数量关系密切。高层大体积混凝土内部温度与混凝土的结构关系密切,混凝土体积越大,混凝土内外温差越大,温度应力较大。部分高层混凝土施工可以选择水化热相对较低的P·O52.5R,掺入一定量矿粉组成普通硅酸盐水泥,矿粉掺加量约为水泥量的45%,材料选配中可以添加粒径在5-20mm的碎石,含泥量控制在0.5%以下,选择中砂作为细骨料,含泥量在2%以下,混凝土加入粉煤灰,用量约为水泥量的1/4。外加剂可以选择抗裂泵送剂和低碱混凝土膨胀剂,采用Ⅱ级优质粉煤灰及S95矿渣。
(2)混凝土搅拌和运输。高层混凝土施工要注意做好混凝土的搅拌和运输,要使用强制式搅拌机搅拌,搅拌时要控制好温度,要确保混凝土满足高层建筑施工的需求。混凝土搅拌车上要配置防风、防雨、防晒设备,要减少多种因素的影响。混凝土搅拌好以后要快速送至施工地点,要在1小时内运输到施工场所,运输中出现离析和使用外加剂,要及时调整。
(3)混凝土入模温度控制。混凝土入模时要控制温度,最好控制在25℃以下,夏季施工时可以设置遮阳棚,必要时可以洒水降温,混凝土搅拌筒上设置遮阳棚,要避免阳光直射,要保证通风良好,要使用降温的拌和水,混凝土浇筑要避免恶劣天气。
(4)大体积混凝土的浇筑技术。高层大体积混凝土浇筑要选择分层浇筑的方法,这样可以促进水化热散发,要采取分层流水振捣搅拌,要保证上层混凝土在下层混凝土初凝前覆盖,避免纵向裂缝的发生。分层浇筑要注意振捣密度,要控制好停留时间,要避免发生两次浇筑混凝土粘结。具体浇筑时要根据高层施工特点,钢筋疏密度,水泥的水化热等因素选择浇筑方法。高层大体积混凝土浇筑可以选择从短边开始浇筑,沿着长边逐步浇筑,可以选择中间向两端浇筑或从两端向中间浇筑,浇筑方法要根据现场而定。
(5)大体积混凝土的养护。高层建筑中混凝土施工要注意养护和管理,混凝土浇筑后12-18小时,要开始科学养护,且养护时间控制在14天以上。混凝土养护要满足建筑需求,要保证温度和湿度适宜,促进混凝土强度发展,防止裂缝产生。养护中要根据当地气候条件,选择养护措施。
4 结语
综上,高层建筑在城市中工程数量越来越多,做好混凝土施工至关重要,大体积混凝土要注意材料配比的选择,要选择适合的骨料和细料,要做好质量控制,要选择适合的施工技术,要做好混凝土的养护,提高高层建筑的稳定性。
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