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房屋建筑工程大体积混凝土施工技术

2024-06-24欧阳剑清

经济技术协作信息 2024年6期
关键词:配合比设计房屋建筑工程大体积混凝土

欧阳剑清

摘 要:随着我国建筑行业不断创新发展,建筑技术越来越成熟,在各种新应用新技术推动下,房屋建筑工程也越来越精美,功能性越来越强。在各种技术中,大体积混凝土施工技术已经广泛得以使用,为推进房屋建筑工程质量提升发挥了重要的作用。本文主要通过对大体积混凝土定义和特点的介绍,阐述了大体积混凝土配合比设计、浇筑相关工艺、温度控制技术和养护保养技术等核心要点,同时,也深入分析了大体积混凝土施工流程中的问题,最终提出相应解决措施,以此,为工程技术人员提供有效借鉴参考,提升工程建筑质量,保证建设安全。

关键词:房屋建筑工程;大体积混凝土;施工技术;配合比设计;浇筑工艺

我国城市建设、城乡发展越来越快,特别是随着城市化进程不断推进,各种建设项目不断增加,公共基础建设满足了人们工作与生活需求,特别是在房屋建筑、桥梁工程上,各种规模大、功能全、结构复杂的工程不断增加,这也就对混凝土性能和技术提出更高的质量要求。对于一些大型建筑来讲,比如高层建筑、大跨度桥梁、重要水利设施等项目上,经常用到大体积混凝土施工技术。要想发挥大体积混凝土技术优势,需要掌握施工技术,把握流程环节,有效解决技术实施过程中的问题。与普通常规混凝土技术相比,大体积技术更具有挑战性,比如在温度控制、混凝土坍落度保持、硬化收缩等环节中,如果处理不当,则会导致工程的失败,出现质量与安全问题。所以说,只有做好大体积混凝土技术研究,创新大体积混凝土施工技术,不断总结施工实践经验,才能切实解决实际现场出现的问题,快速提升工程施工效率[1]。

一、大体积混凝土的定义和特点

大体积混凝土,是当前重点施工技术之一,其技术特点是体积大、面积广,结构物实体较宽泛,最小几何尺寸不低于1m。这样的大体积施工多用在现代大型建筑项目中,一般情况下,在高层楼房基础、大型设备基础和水利大坝基础等施工现场,能够使用到这项技术,以此,确保工程整体性。正是因为体积大,往往会导致水泥水化热释放过于集中,热量散发比较慢,不容易快速固化,混凝土内部升温快,内外温差大的情况下,不利于混凝土强度硬度形成。如果控制不好温度,在温差达到极限程度时,则会造成混凝土温度裂缝,不利于工程的建设质量与安全。为了有效保证混凝土施工的效果,需要不断总结经验,针对温度差情况,施工过程中要严格做好温控,通过有效措施避免裂缝。施工时,需要严格执行《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018及其他建筑业规定,掌握技术细节,严格施工环节。因此,对大体积混凝土施工和管理要高度重视,明确任务、清晰环节、优化流程,这样,以先进的技术实施保证工程整体质量安全。

二、房屋建筑工程大体积混凝土施工技术要点

(一)配合比例设计

根据不同的施工环境条件,做好配合比设计,通过高质量的设计保证混凝土施工质量与效果。配合比设计是混凝土施工中非常重要的一个环节,要高度重视,精准计算,才能确保重要环节不出问题。充分把握好大体积混凝土体积大、面积大的特点,强化设计标准,避免出现不科学不合理的问题。设计配合比不但需要考虑强度和密度,更要把握温度与湿度,充分抓住主要的指标体系进行设计。从技术标准上看,采用配比的标准是水泥:砂:石子 =1:2:3,通过这样的配置,能确保混凝土具备更加良好的和易性,有力保证后期固化强度,提高混凝土施工效果。根据不同的建筑要求,灵活做好配合比设计,配合比的比例并非一成不变,主要是根据实际需求来确认比例,以现场的环境与条件为基础,合理调整、科学配置。一项建筑中,混凝土需要更高强度或更小密度,那么就可以根据要求适当增加水泥含量,强化比例设计;相反,如果降低混凝土内部温度,就减少水泥含量,降低比例设计。严格把握好水灰比也是重要的环节,水灰比一般情况是 0.5~0.6。通过这样的科学配比,不但能够确保混凝土流动性,更能够防止强度下降,水灰比也是需要根据条件环境变化灵活调整应用[2]。

(二)原材料质量控制

混凝土的原材料是最为关键的要素,原材料质量好坏直接影响到最终的质量与安全,要做好原材料质量检测,确保混凝土性能稳定,达到施工标准要求。严格选择低热水泥作为主要胶凝材料,包括矿渣水泥、粉煤灰水泥等多种选择,这样原材料水化热低,能够有效降低混凝土内部快速产生出来的高温。在以往的经验中,矿渣水泥水化热只有普通硅酸盐水泥 1/3 左右,是最佳的原材料选择,通过这种材料的使用。能够显著减少混凝土内部热量,降低潜在的高温危险,有效避免温度导致裂缝相关问题。同时,在处理过程中,也可以添加适量外加剂,以此改善混凝土整体的性能,确保最终的强度硬度。可以在实际材料处理中减少混凝土用水量,确保混凝土性能稳定,减少混凝土凝固过程中容易出现的流动性;通过膨胀剂也能够在混凝土硬化过程中产生微量的膨胀,防止混凝土产生收缩开裂的问题。

(三)浇筑与振捣

浇筑与振捣环节也是实施大体积混凝土施工的重要环节,充分掌握浇筑环节的控制,一般情况下,通过分层浇筑方法有效避免出现裂缝,提升混凝土施工效果。通过这样的方式有效防止混凝土内外温差大造成的裂缝问题,解决混凝土施工难题,保证使用效果。通常,在每次浇筑时,要合理控制好厚度要求,落实技术标准,严格施工规程,确保厚度控制在 300mm内,不但能够充分保证混凝土充实度,更能够避免出现浇筑厚度大造成的温度应力加强。要掌握浇筑过程中的振捣,科学选择适当的设备机械,合理做好施工,通过科学的混凝土振捣,提高充实度。混凝土振捣主要是为了让混凝土更充分、更密实,使混凝土空洞和蜂窝快速消除,保证混凝土强度,确保长久使用。充分掌握振捣力度和时间,根据不同的混凝土施工范围,控制并合理调整,振捣时间的控制非常重要,如果时间不足会导致混凝土不够充实,出现蜂窝现象,如果振捣时间太长还会导致混凝土强度不足。混凝土浇筑速度也是重要的环节,根据不同的施工进度,合理控制速度进程。速度快会造成内部温度升高快,很可能会导致裂缝;浇筑慢则可能导致表面过于干燥,不利于后期使用,更影响安全[3]。

(四)温控措施

大体积混凝土施工技术要严格各个环节,有效保证质量与安全。水泥在水化过程中往往会出现热量过高的问题,此时的温度较大,凝固时内部温度升高较快,此时的外部温度还是恒温状态,内部与外部出现强大的温度反差,如控制不好,会导致裂缝的出现,影响到质量与安全,采取必要的严格温控措施、合理调整温度才是解决问题的根本保障。具体操作时,根据天气情况变化,合理选择浇筑时间,避开影响施工的恶劣天气,尽量选择良好的天气施工;在原材料上加以控制选择,一般会使用到低热水泥或添加粉煤灰等掺合料的水泥,降低混凝土水化热的现象;做到科学划分,合理分块、分层做好各层的浇筑施工,减小每次浇筑混凝土的体积,这样,也能够有效降低混凝土内外温差;施工结合后的覆盖保湿环节要处理好,通过这样的办法能够减缓混凝土内外温差,使内外温度趋于平稳。举例说明,假设一项大体积混凝土工程,设计厚度 0.8 米,体积 200 立方米。春季开工时,则可以采用矿渣水泥作胶凝料,降低水化热。进行分块浇筑,保证每次浇筑厚度 300mm内,浇筑后覆盖做到保湿。通过合理温度控制,最终会有效提升混凝土性能,避免出现裂缝问题,保证整体质量与安全。

(五)养护技术

大体积施工的混凝土浇筑后,需要做好各项养护,以此提升混凝土性能,确保后期使用安全。混凝土硬化过程发生在 28 天后,只有做好早期的干预,才能提高质量。一般情况下,需要在早期做好各类养护工作,以此,防止混凝土过早失水和温度过高出现的裂缝问题。混凝土养护需要及早介入,早期是浇筑后 2 天内,此时的混凝土处于塑性状态,如果失水多会出现内部水分不足的问题,不利于有效硬化,整体强度不达标。早期温度高会使混凝土内部水分蒸发快,容易出现裂缝。选择养护方式是关键,不同的养护方式有不同的效果,对缓解混凝土水分蒸发有不同的作用。养护方式主要有湿麻布覆盖方法,这种方式简单,容易操作。主要就是在混凝土表面覆盖湿润麻布,减缓水分蒸发度,确保表面保持在最佳湿润状态。喷涂养护剂方法,主要是用养护剂喷涂的方式,让混凝土表面形成保护膜,也能够有效减少水分蒸发速度。蓄水养护方法,主要是在混凝土表面产生一种薄层水体,也能够减缓水分蒸发速度。

三、大体积混凝土施工过程存在的问题

(一)容易产生温度裂缝

从实际施工情况看,混凝土浇筑后 2d~5d 内,混凝土会释放大量热量,出现内部温度急剧升高的现象。特别是大体积混凝土项目的施工,这种情况较为多见,因为体积大、结构厚,往往造成内外系数不均匀,热量散发不够,内部温度升高导致裂缝问题。内外部温差加大造成了混凝土热应力加强,如应力超过抗拉强度,就会出现裂缝现象,被称为温度裂缝,处理不好,则会对混凝土耐久性和安全性造成潜在威胁,不利于安全使用。

(二)内外温差控制不够

大体积混凝土内外温度的变化也是造成问题产生的根本原因,混凝土内部温度高于外部环境的温度,往往会出现内部水分蒸发的现象,混凝土内外收缩不一致,会出现严重的施工裂缝,如果凝结度不够,还会造成混凝土膨胀现象,此时也可能会产生混凝土裂缝。

(三)施工技术操作不规范

大体积混凝土施工对技术的要求较高,需要在实施过程中,有效操作、科学标准,大体积施工由于体积大、结构厚,对施工技术要求更高。在施工过程中,配合比选择不合理,导致混凝土强度不足。温控措施不到位,出现混凝土裂缝。一些施工单位往往会忽视技术标准,难以确保工程质量,最终出现质量问题。

四、房屋建筑工程大体积混凝土施工质量控制

措施

(一)施工过程质量控制

严格控制质量关,大体积混凝土施工时,严格各流程环节,从源头把好质量关,确保整体施工效果。原材料的检测和控制是确保混凝土质量的关键步骤。原材料主要包括水 泥、骨料、粉煤灰等材料,充分列出材料清单,合理科学细致检测,通过性能测试、质量抽查、强度要求等,严格标准,确保原材料质量符合设计需求,满足施工标准。针对重点的原材料,如水泥品种和强度等参数,一定要强化责任追究,使用质量稳定、可追溯的原材料,只有这样,才能有助于提高混凝土整体质量。大体积混凝土施工时,要根据不同的项目要求和施工环境,充分把握现在的条件,对混凝土水灰比、骨料粒径分布做好控制,精确计算。施工前,可利用实验室功能做好原材料的配比试验,通过试验数据现场检测,根据性能与效果,合理调整好配合比例,确保混凝土能够达到设计要求的标准强度、耐久性。控制工程质量,还需要从混凝土坍落度和温度过程入手,关注各项参数的形成过程,通过参数调整,有效保证混凝土强度与硬度。要做好日常监测,实时进行坍落度观测,科学调整混凝土流动性,保证浇筑过程均匀,合理采取控制温度的措施,预防温度裂缝产生。

(二)质量检测手段

科学采用先进的检测方式手段,有效做好质量控制,超声波检测、钢筋探伤、温度监测等手段是当前最有效的大体积混凝土施工质量检测方式。通过良好的检测,能够及时发现可能存在的质量风险,预防问题的发生,保证能够快发现、快处置。超声波检测是当前使用频率较高的一种常用非破坏性检测方式,主要是对混凝土质量结构进行评估。超声波能够检测到混凝土空洞、裂缝等,及时发现缺陷问题,确保结构的安全性和稳定性。

(三)施工记录和经验总结

为了更好地提炼经验,需要在大体积混凝土施工过程中建立详细记录,做好合理控制。记录的内容包括混凝土配合比例、施工参数、材料信息等等,通过各种参数的保存为今后在面积推广提供可靠保障,同时,也能够对当下的工程做好质量溯源和问题纠错。通过科学的经验总结与参数分析,不断优化施工工艺和质量措施。后期的经验总结包括施工技术难点、质量难点及解决方案等三个部分,通过合理的总结给后期的大面积推广提供参照,科学建立技术体系,不断提高施工团队应急处理能力。

结论

综上所述,通过房屋建筑工程大体积混凝土施工技术应用,能够提高建设质量,保证安全,做好大体积混凝土施工过程管理与控制,时刻做好配合比设计、原材料质量控制、浇筑施工工艺、温度控制养护等方面的技术工作,充分掌握各环节流程的核心要点,确保大体积混凝土施工质量和性能。针对施工中产生的问题,分析成因,解决降低温度裂缝、内外温差等技术难题,不断提升大体积混凝土施工技术能力,确保建筑工程更安全、更耐久、更环保,为人们创造更美好的宜居工作环境。

参考文献:

[1]戴闻斌.建筑工程大体积混凝土施工技术要点[J].城市建设理论研究(电子版),2023(30):115-117.

[2]孙蛟松.试析建筑工程的筏板基础大体积混凝土施工技术[J].建材发展导向,2023,21(20):175-177.

[3]连梅波.土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术应用研究[J].广东建材,2023,39(10):112-115.

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