建筑工程施工中大体积混凝土浇筑技术的应用研究
2024-05-29唐钰洁
摘要:建筑工程施工中大体积混凝土浇筑技术直接影响工程施工质量,而混凝土裂缝和收缩问题是施工质量控制的重点。本文首先概述了大体积混凝土浇筑技术相关概念,针对大体积混凝土浇筑技术特点,总结了大体积混凝土浇筑技术要点和有效的施工质量控制措施,希望可以为同类工程应用大体积混凝土浇筑技术提供理论参考。
关键词:建筑工程;大体积混凝土;浇筑技术
文章编号:2095-4085(2024)01-0025-03
0引言
将大体积混凝土浇筑技术科学运用在建筑工程中,可以提高工程结构的整体强度和稳定性。但在建筑工程大体积混凝土施工实践中容易出现收缩和裂缝等施工质量通病,为确保工程整体施工质量,应做好施工准备工作,严格管控混凝土浇筑和养护过程。研究大体积混凝土浇筑技术应用理论,有利于充分发挥大体积混凝土施工的技术优势,最大程度地提高该技术的应用效果,从而推动建筑行业施工技术水平的不断提升。
1建筑工程中大体积混凝土浇筑技术概念
建筑工程中大体积混凝土通常是结合混凝土结构最小尺寸和混凝土浇筑体量确定,一般混凝土结构最小尺寸要求≥1m。当混凝土结构最小尺寸不足,但混凝土浇筑体量较大的项目,正常施工可以有效预防裂缝产生时,则不采用大体积混凝土技术;当混凝土浇筑体量和结构均不满足大体积混凝土施工要求,但混凝土施工过程温差较大且≥25°时,要求混凝土应力大于混凝土抗拉强度,可采用大体积混凝土浇筑技术和质量通病预防措施,以预防混凝土施工裂缝。因此,大体积混凝土技术即混凝土结构最小尺寸≥1m或为预防混凝土浇筑内外温度变化和收缩造成的裂缝问题,可采取大体积混凝土施工质量控制措施。大体积混凝土施工在现代城市建筑工程中应用广泛,施工环境、混凝土温度等因素对该技术应用效果影响较大,容易出现施工裂缝影响结构强度。混凝土表面系数较小,水热化造成混凝土内外温差较大,为减少温度裂缝,需要结合施工裂缝产生原因有针对性地进行预防,以确保工程结构安全和施工质量。混凝土结构稳定性和安全性需要严格控制混凝土材料配比和拌合质量,优化浇筑和养护方案,以提升大体积混凝土浇筑效果和工程整体施工质量。
2大体积混凝土浇筑技术特点
大体积混凝土浇筑方法主要包括分层分段、全面分层和斜面分层3种。分层分段浇筑施工是先在底层进行浇筑,然后开始第一层浇筑,依次进行浇筑至最后一层,在第一层混凝土凝结前完成所有浇筑施工;全面分层浇筑施工是在完成第一层大体积混凝土作业后,再开始第二层混凝土的浇筑,确保持续浇筑。全面分层施工要求建筑结构平面尺寸精准,在此基础上开展大体积混凝土浇筑,当建筑工程施工明确要求分两段进行浇筑时则采用全面分层施工;斜面分层浇筑施工通常应用在建筑工程斜面坡度<30°,且结构厚度相对偏大时。
大体积混凝土浇筑技术具有施工材料用量大、施工环境复杂、浇筑技术要求高以及容易发生裂缝等特点。大体积混凝土施工过程施工材料用量较大,比一般施工工艺需要更多施工材料,因此,要加强施工材料质量管控措施,需要严格控制施工材料质量,确定合理的混凝土材料配比。由于建筑工程施工工序复杂和大体积混凝土浇筑技术的特殊性,该技术主要运用在工程为钢筋混凝土结构的施工当中,因此大体积混凝土浇筑技术施工环境复杂、浇筑技术要求较高。在大体积混凝土浇筑技术应用实践中,为提高工程整体结构稳定性和预防混凝土裂缝,通常采用连续浇筑混凝土的方式进行施工。大体积混凝土表面系数较小,水化热比较集中,造成大体积混凝土内部温度较高,在混凝土内外温差>25°时,其内部结构会收缩造成体积变形、产生裂缝,影响工程施工质量和建筑结构安全。为尽量减少混凝土裂缝,可结合建筑工程实际施工要求,选择适量的减水剂、膨胀剂等外加剂加入混凝土原材料中,并规范管理浇筑过程,做好养护工作[1]。
3大体积混凝土浇筑技术要点
3.1施工准备
大体积混凝土施工准备工作应从建筑工程设计要求、施工操作可行性以及施工成本控制等角度开展,以确保施工质量满足工程设计要求。认真核实工程施工图纸,确定合理的施工方案,确定混凝土浇筑、养护、施工质量控制措施。根据建筑工程施工方案要求,选择构件、水泥、砂石等施工材料,设计适宜的混凝土配比,严格检查混凝土浇筑施工材料质量。大体积混凝土配比设计应符合实际工程设计强度要求,合理控制混凝土材料的和易性和水化热程度,以满足工程混凝土结构耐久度和强度要求。结合混凝土配比,确定水泥、水等混凝土原材料用量,然后进行混凝土集中搅拌。
3.2大体积混凝土配比
大体积混凝土材料的科学配比是满足工程设计强度要求的基础。混凝土材料配比设计中应重点考虑水化热对混凝土施工质量的影响,严格控制水泥和水的用量,确保混凝土浇筑质量符合要求。在大体积混凝土材料中可以加入适量粉煤灰,可以节约大量水泥用量,提高混凝土拌合后的可泵性和大体积混凝土浇筑技术的经济性。
3.3大体积混凝土拌合
在做好施工准备和科学配比的基础上开展混凝土原材料的集中拌和,采用搅拌机进行充分搅拌。搅拌时严格检查施工材料入场流程和产品质量,结合实际项目的施工方案和施工要求,检查水泥、砂、石、骨料、外加剂等施工材料质量,确保水泥具有复试报告、砂石无明显泥土、骨料无风化问题以及减水剂的减水率符合施工质量要求。混凝土原材料搅拌质量是工程整体施工质量的基础,直接影响大体积混凝土浇筑技术的应用效果。在施工材料搅拌过程中,先依次将石子、砂子、水泥加入搅拌机中,进行均匀干拌,再慢慢加入清水,注意控制加料时间<2min,然后继续拌合,严格控制大体积混凝土拌合时间(如表1)。大体积混凝土原材料可以进行多次搅拌处理,通过搅拌可以减少混凝土离析现象[2]。
3.4大体积混凝土浇筑
大体积混凝土浇筑需要结合建筑工程结构确定要求,确定混凝土浇筑体积和浇筑高度。正式浇筑前进行混凝土取样,检查混凝土强度、钢筋、模板等确保符合设计要求。大体积混凝土浇筑过程应严格控制浇筑高度,以避免出现混凝土分离现象。为提高大体积混凝土施工质量,可以采用分段分层连续浇筑的方法,同时插入振动棒进行充分振捣,要均速进行振捣,避免漏震或者在一个位置长时间振捣,混凝土表面泛浆时停止振捣。分段分层施工可以减轻水热化集中问题,有效避免因混凝土温差造成的混凝土裂缝。另外,大体积混凝土浇筑施工应充分考虑浇筑面积和温度变化对施工质量的影响[3]。
3.5大体积混凝土养护
大体积混凝土养护重点是控制混凝土内外温差和混凝土表面湿度。在混凝土水化热峰值出现前,严格控制混凝土表面湿度,预防湿度快速变化和内外温差造成的混凝土裂缝。混凝土初凝阶段的养护主要是采取覆膜方式进行保湿,控制混凝土表面湿度以减缓混凝土表层水分的蒸发,预防混凝土开裂,覆盖塑料薄膜,应交错布置、连接紧密,控制搭接长度>10cm。当混凝土内外温差为负值时,可以在混凝土保护膜上交错覆盖棉毡或麻袋等进行保温,棉毡和塑料薄膜采取同样施工方式,一起形成有效保护层,提高混凝土内部温度。如果混凝土内外温差>25°且表面温度快速下降时,可适当增加棉毡或麻袋的覆盖层数,确保混凝土温度指标符合施工要求;当混凝土表面温度和气温一致时,去掉覆盖的所有覆盖物,然后在混凝土表面用水桶、水管等工具重复的浇淋保湿,做好洒水养护;如果混凝土内外温差为正值,可以通过喷水方式降低温度,提高混凝土浇筑的抗裂性。大体积混凝土养护目的是确保混凝土抗裂性满足工程混凝土结构的强度要求,减少混凝土内外温差产生的收缩、裂缝概率[4]。
4大体积混凝土施工质量控制措施
4.1大体积混凝土裂缝防治
根据大体积混凝土裂缝深度的不同,浇筑裂缝主要分为表层裂缝、贯穿裂缝和深层裂缝,其中贯穿裂缝对工程危害最大。贯穿裂缝是由表层裂缝不断发展而来,对工程结构危害严重。当混凝土表面出现表层裂缝时应马上处理,避免其继续发展、恶化变成贯穿裂缝,严重影响工程结构的稳定性和整体施工质量,甚至会造成混凝土结构断开。常用浇筑裂缝处理方法有4种,可以单独使用或组合使用(如表2)。大体积混凝土浇筑裂缝出现的原因,主要是因为施工环境短时间内温度变化较大或者混凝土配比不合理造成的。大体积混凝土抗压强度大,但是容易在抗拉性较差时发生开裂,形成应力裂缝。应力裂缝对建筑工程整体强度影响较小,但对混凝土结构强度和建筑使用寿命有一定影响。
在混凝土正式浇筑前做好施工材料温度控制工作,加强混凝土材料搅拌过程的通风措施,减少拌合热量,为避免拌合工程中通风不足造成混凝土定型,可在混凝土中加入缓凝减水剂。在大体积混凝土浇筑过程中通过控制施工温度,预防裂缝问题。重点控制混凝土内外温差,密切关注水泥水化热能量对混凝土温度的影响,高温天气施工时对混凝土表面做好降温、防晒。浇筑完成后做好养护工作,控制混凝土温度变化在合理范围内,夏季确保混凝土具有一定湿度,注意防晒养护;冬季在混凝土表面采取保温措施[5]。
4.2大体积混凝土收缩防治
大体积混凝土收缩现象的主要原因是混凝土原材料质量问题、浇筑操作不规范或混凝土表面湿度不稳定。第一,严格检查施工材料质量,科学选择混凝土原材料,施工材料质量是提升混凝土浇筑效果的基础。为提高混凝土强度,应采用水化热程度较低的水泥,混凝土的骨料、砂石应选择合适的级配,还可以加入矿渣粉、粉煤灰等掺合料。第二,大体积混凝土浇筑过程通常可以采用分层分段施工。分层分段施工是先在底层进行浇筑,然后开始第一层浇筑,依次进行浇筑至最后一层,在第一层混凝土凝结前完成所有浇筑施工。第三,预防混凝土表面水分流失过快、湿度不稳定,可以减少30%大体积混凝土收缩现象。在混凝土水分蒸发过快时,混凝土会发生收缩现象,当洒水后混凝土恢复原状。如果混凝土表面湿度反复变化,会降低混凝土强度,影响建筑工程施工质量和使用时间。
5结语
建筑工程大体积混凝土浇筑技术是现代建筑中常用施工技术,该技术对提升建筑工程施工质量和工程整体结构强度发挥了重要作用。大体积混凝土浇筑技术应用实践中也存在收缩、裂缝等问题,需要在浇筑过程加强防治措施,规范浇筑技术管理和混凝土养护工作,提高大体积混凝土浇筑技术的应用价值,提高建筑工程施工质量。
参考文献:
[1]李慧.大体积混凝土浇筑技术在建筑施工中的应用分析[J].中国建筑装饰装修,2022(12):165-167.
[2]苏涛.大体积混凝土浇筑技术在建筑施工中的应用[J].河南科技,2021,40(32):110-112.
[3]黄泽勇.浅谈大体积混凝土浇筑技术在建筑施工中的应用[J].四川水泥,2021(11):159-160.
[4]韦永华.大体积混凝土浇筑技术在建筑施工中的应用[J].四川水泥,2021(7):11-12.
[5]吴丽秀.大体积混凝土浇筑技术在建筑施工中的应用分析[J].江西建材,2020(12):161-162.