探析建筑工程中大体积混凝土施工技术及裂缝控制措施
2023-08-01张爱艳
张爱艳
(山西凯燕建设工程有限公司, 山西 太原 030000)
在建筑工程中, 大体积混凝土施工占据着非常重要的位置, 该施工环节的有效开展, 能够减少裂缝、 变形等问题, 既能够保障混凝土质量, 也能够保障工程整体的质量。 因此, 施工单位要提高对大体积混凝土施工的重视度, 在实际施工中, 需要对该施工环节的实际需求及具体情况予以全面了解,在这一基础上引入相应的施工技术, 并对其进行科学优化, 使其能够满足混凝土施工需求, 同时也要对有关施工技术进行规范操作, 避免出现技术操作问题, 影响其应用质量。 裂缝也是混凝土施工中常见问题, 施工单位若想提高混凝土施工质量, 则要采用合适的措施对其进行预防以及治理, 降低裂缝产生几率及其危害性。
1 建筑工程大体积混凝土裂缝类型分析
1.1 干缩裂缝
在建筑工程建设过程中, 大体积混凝土若是产生干缩性裂缝, 则会与水灰比、 水泥用量等有着紧密的关系, 就实际来看, 混凝土结构在水分蒸发程度上有一定的差异性, 若是因为混凝土结构的水分蒸发程度存在问题, 则容易出现变形结构。 对于混凝土干缩裂缝而言, 其本身会呈现出表面性的平行线状、 网状浅细裂缝, 而这些裂缝的宽度一般都是处在0.05 ~0.20mm的范围内, 在建筑工程大体积混凝土中也经常出现这种裂缝问题, 尤其是平面位置, 在相对较薄的梁板中, 裂缝则是呈短向分布的,这些裂缝的存在, 会降低混凝土本身的防渗漏性能,使得耐久性以及承载力有所弱化[1]。
1.2 温度裂缝
对于建筑工程大体积混凝土而言, 其会因为温度因素的影响而产生温度裂缝, 这些裂缝通常都是处在混凝土表层或者是结构内部。 温度裂缝是由混凝土内外温差不对等造成的, 而且这一类型的裂缝宽度并不一样, 尤其是在温差度的影响下, 其裂缝宽度变化可能比较大, 比如, 在冬季, 温差比较大,就会导致裂缝比较宽; 在夏季, 温差比较小, 其裂缝宽度也会比较窄。 就具体情况来看, 裂缝走向一般都是纵横交错。
1.3 沉陷裂缝
沉陷裂缝也是建筑工程大体积混凝土施工中比较常见的一种类型, 该裂缝产生的具体原因包括结构地基土质存在不均匀的情况, 回填土的密实度不达标等多个方面。 在混凝土施工中, 若是模板本身的刚度相对较低, 且支撑间距也较大, 就会引发沉陷裂缝。 比如, 在冬季开展大体积混凝土施工作业时, 模板通常会支撑在冻土上, 在化冻之后, 土层结构就会出现一定的变化, 以至于产生不均匀的沉降现象, 最终引发裂缝问题。 另外, 就沉陷裂缝的具体表现形式来看, 其主要会呈现出深进、 贯穿性的现状, 一般情况下, 裂缝会与地面保持垂直状态,也有可能会呈30 ~45°角的情况。 其中相对比较大的沉陷裂缝都会出现错位现象[2]。
1.4 塑性收缩裂缝
大体积混凝土施工中若是出现塑性收缩裂缝,则会对构件外观、 质量、 防水性能等多个方面产生较大的不良影响, 进而对混凝土施工效果造成不利影响。 塑性收缩裂缝一般会出现在大风、 干热的天气之中。 对于塑性收缩裂缝而言, 其具有中间宽、两端细的特点, 而且裂缝长短不一, 相互之间也缺乏连贯性。 该类性的裂缝会经常出现在混凝土板、面积较大的墙面上。 其中比较短的裂缝基本处在20~30cm的范围之中, 比较长的裂缝能有2 ~3m的距离, 宽度处在1 ~5mm以内。 从外观来看塑性收缩裂缝, 会呈现出没有规则的网状、 有规则的斜纹状。
2 建筑工程大体积混凝土施工技术分析
2.1 混凝土材料配置技术
1) 做好配合比的设计工作。 对于建筑工程大体积混凝土施工而言, 不同浇注位置会针对混凝土材料的性能提出不一样的要求, 所以, 在开展混凝土浇筑振捣施工之前, 需要对混凝土浇筑需求以及要求进行全面了解, 并在这一基础上, 配置出合适的混凝土材料, 使其能够满足混凝土施工要求。 而在对混凝土进行配置时, 要明确科学的配比, 这也能够为混凝土材料的配置奠定良好的基础。 基于此,有关施工单位要开展混凝土配比设计工作, 并且要对混凝土结构受力数据予以掌握及计算, 同时也要采用建模方式, 对建筑工程大体积混凝土施工所需的混凝土材料数量予以科学计算, 估算混凝土温差收缩应力, 通过开展实验测试不同原材料的质量以及性能, 以此对混凝土的抗压强度、 抗渗能力等多个方面进行检测试验, 最终确定合适的配置比例,对于添加剂、 各类原材料的比例予以有效设计, 使得配置出来的混凝土材料在质量、 性能等方面能够符合实际施工要求。
2) 混凝土搅拌。 在配置混凝土时, 也要做好搅拌工作, 由于大体积混凝土施工需要使用到的材料量比较大, 所以, 需要选择合适的搅拌设备, 也要对搅拌时间进行合理控制。 在搅拌过程中, 应该保持匀速、 同一方向进行搅拌, 同时也要对不同原材料按照比例进行投放, 对于水灰比、 外加剂等添加量予以科学控制, 促使多种材料能够充分混合, 提高混凝土材料的配置质量[3]。
2.2 混凝土泵送施工技术
在完成混凝土配置工作中, 需要对减水剂、 粉煤灰等多种材料的应用量进行合理控制, 尽量减少添加量, 这样也能够在较大程度上降低水化热反应,避免引发温差过大的问题, 影响到混凝土施工质量。在针对大体积混凝土开展浇筑施工时, 需要采用泵送方式对混凝土材料进行运输应用。 在实际泵送过程中, 相关施工人员需要对泵车进行科学调试, 确认运行状态没有问题之后, 就可以进行材料供应。对于泵送车设备, 需要安排专门的工作人员对其进行操控管理, 借此提高混凝土施工效果。
2.3 混凝土浇筑振捣施工技术
在开展混凝土浇筑施工作业之前, 相关施工人员应该先对模板、 钢筋的施工质量进行检查验收,确认钢筋、 预埋件的安装位置是否准确, 安装效果是否牢固, 确认达到相应的设计标准要求之后, 就可以开展后续的施工作业。 而且为了更好的保障浇筑施工效果, 还需要将模板予以全面清理, 使其保持整洁光滑的状态, 在其表层也要涂刷一层界面剂。施工人员需要结合混凝土结构情况及施工要求, 选择合适的浇筑施工方式, 通常情况下, 都会选用分层浇筑这一方式, 还要对浇筑速度、 浇筑时间进行合理控制。 在浇筑前, 需要把混凝土装车运送到施工现场, 安排好泵送工作, 及时为浇筑施工提供材料, 避免长时间的放置影响到混凝土施工。 在实际浇筑施工中, 若想达到无缝浇筑的目的, 要保持浇筑的连续性, 以免产生浇筑中断, 影响浇筑质量。
另外, 在混凝土入模之后, 需要开展有效的振捣工作, 结合浇筑方式及混凝土现状, 对振捣点予以科学布设, 选择合适的振捣设备, 通常会是插入式振捣棒, 并对其振捣移动间距进行合理控制, 也要保持科学的振捣速度, 若是混凝土表面出现泛浆现象, 就可以停止振捣施工操作。 在振捣施工过程中, 相关施工人员应该对钢筋、 预埋件情况予以高度重视, 避免其出现位移或者是变形现象, 同时要加大对定位筋、 受力钢筋等的防护力度。 若想使混凝土密实度达到相应的要求, 提高混凝土结构本身的强度、 抗渗性等多方面的性能, 则可以在混凝土还没有凝结的时候, 开展二次振捣工作, 不过, 在这一振捣施工中, 需要对振捣设备的振动力度、 时间予以合理控制, 以防对混凝土凝结效果产生不良影响, 导致其无法实现塑性。 在完成振捣施工工作之后, 需要开展抹面处理工作, 将多余的混凝土予以刮除, 也要在表面均匀撒上一层碎石, 并保证碎石粒径在25mm左右, 还要使用木模基将其抹平拍实, 以免产生裂缝问题[4]。
3 建筑工程大体积混凝土裂缝问题控制措施
3.1 合理选择混凝土配置材料
为了防控建筑工程大体积混凝土裂缝问题, 施工单位则要从施工材料出发, 对于混凝土材料进行科学管控, 选择合适的原材料进行混凝土配置, 为混凝土施工质量奠定基础, 降低裂缝问题产生的几率。 在选择水泥材料时, 应该尽量减少水化热程度较高的水泥材料的应用, 而且要优先选择收缩性比较小且具有微膨胀性类型的水泥材料, 这类水泥材料在应用过程中能够产生相应的预压应力, 而在水化后期, 也能够在一定程度上抵消温度徐变应力,这也有助于增强混凝土本身的抗裂性能。 另外, 在对骨料进行选择时, 应该对岩石弹性模量相对比较低、 线膨胀系数比较小等类型的骨料予以高度重视,这样就能够在应用过程中获得相应的小孔隙率以及表面积, 这也有助于减少水泥用量, 降低水化热程度, 使得裂缝问题得以减少。 此外, 在配置混凝土材料时, 也要对水用量予以高度重视, 由于大体积混凝土的强度并不高, 所以可以掺加适量的高效减水剂, 减少水的用量, 这也有利于降低混凝土本身的温度, 节省更多的施工材料, 实现对混凝土裂缝问题的有效预防。
3.2 科学控制混凝土温差
建筑工程大体积混凝土结构产生裂缝的重要原因之一就是温差较大, 就实际情况来看, 部分施工单位在建设建筑工程的过程中, 开展大体积混凝土施工工作时, 会存在散热不良的情况, 这就会提高裂缝产生的几率, 所以, 相关施工单位若想实现对混凝土裂缝问题的有效控制, 则需要加大对温度的重视以及控制, 避免温度过高或者是过低, 否则很容易产生裂缝问题。 比如, 在夏季开展混凝土浇筑施工作业时, 应该采用多种降温方式, 不仅要在浇筑施工中进行降温, 也要对配置混凝土的各类原材料进行降温处理, 可以采用搭设遮阳装置这一方式,这样能够防止材料遭受暴晒的影响。 对于石料等有关粗骨料可以应用清水冲洗的方式进行降温, 这可以去除一定的杂质, 也能干防止搅拌过程中出现温度过高的现象。 在具体的搅拌过程中, 施工人员还可以采用水汽加热技术, 利用蒸汽炉这一设备对混凝土进行拌合[5]。 另外, 在混凝土浇筑过程中进行降温处理时, 施工人员也可以将雾化方式应用其中,实现降温的目的。 不过, 就混凝土控温而言, 其本身存在相应的上下标准, 而且与施工环境温度、 混凝土内部温度之间有着较大的关联, 所以, 施工人员要制定出完善的温度监测方案, 并且要在混凝土不同部位设置测温孔, 通过对预埋测温芯片装置的有效应用, 实现对大体积混凝土温度的动态化检测,这样也能提高温度控制的准确性, 以防混凝土出现降温过快的情况, 造成早期热裂缝, 进而保障大体积混凝土施工质量。
3.3 加强对混凝土的养护
在对混凝土进行浇筑施工之后, 还需要静置一段时间, 等到混凝土完全凝固之后才能够达到相应的强度要求, 在这一过程中, 水化放热、 天气变化等多种因素都会对混凝土质量造成一定的影响, 从而产生裂缝或者是其他质量问题。 因此, 若想降低混凝土裂缝产生几率, 减少裂缝问题, 就需要加大对混凝土的养护力度, 通过有效的养护, 实现对裂缝问题的有效控制。 在开展混凝土养护工作时, 相关施工人员需要对大体积混凝土的具体施工情况予以全面了解, 根据每天的天气预报、 混凝土结构类型、 温度监测数据信息等多个方面, 制定出科学、可靠的混凝土养护施工方案, 借此对混凝土的温湿度进行合理管控, 使得混凝土内外温差降低, 同时也要始终保持混凝土的湿润度, 以此实现对混凝土的有效养护, 防护控制裂缝问题。 在针对混凝土开展保温养护工作时, 结合混凝土现状, 选择合适的保温覆盖材料, 以免与混凝土产生直接的接触, 造成混凝土表面受损, 施工人员可以选择塑料薄膜、草席等, 将其作为覆盖混凝土的保温材料, 这样则有利于避免温差过大, 若是混凝土表层的温度与环境温度之间相差20℃, 就要对覆盖在混凝土上的保温层予以分层拆除。 通过这一保养方式, 就能够降低温度裂缝的产生几率。 另外, 在开展保湿养护施工工作时, 需要选择合适的洒水方式, 同时也要确保水源质量。 一般情况下, 保温保湿养护时间至少为两周, 而且要安排专人进行巡视, 对于塑料薄膜、养护剂土层的完整度予以及时检查, 也要定期进行洒水, 使得混凝土表面能够保持湿润度。
4 结语
针对建筑工程的大体积混凝土施工, 采用科学有效的施工技术, 同时也要对混凝土裂缝进行合理管控, 有利于减少各种隐患问题, 并提高混凝土施工的整体质量。 作为施工单位, 更应该认识到施工技术及问题防控的重要性, 在具体的大体积混凝土施工中, 需要了解各项技术手段, 明确裂缝问题产生的原因, 这样也能够更好的应用施工技术, 同时也能够实现对裂缝问题的有效防控, 以此增强整个工程的质量。