摘要:大体积混凝土广泛应用于建筑工程中,随着大体积混凝土需求量的不断增大,现代工程建设对其施工质量也提出了更高的要求。大体积混凝土在施工中最容易出现的问题就是混凝土结构裂缝的产生,裂缝给建筑工程质量造成严重影响,本文基于该质量问题来探讨大体积混凝土的施工技术,并通过分析裂缝产生的原因提出相应的控制措施。
关键词:建筑工程;大体积混凝土;施工技术;裂缝;控制措施
一、引 言
随着国民经济的发展,城市化进程逐渐推进,为建筑工程行业提供了良好的发展平台,成为推动我国经济发展的重要力量。现阶段,大体积混凝土施工技术是目前建筑工程常用的施工技术,但是由于施工现场地复杂性导致在应用大体积混凝土施工技术的时候会受到诸多因素的限制,导致建筑裂缝的出现,如果不妥善解决,就极易影响到最终的施工质量,控制在此过程的温度及收缩各阶段产生的裂缝,是大体积混凝土施工的重点。
二、建筑工程大体积的混凝土产生裂缝的主要原因
1、水泥水化热的影响
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,受到基础或混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。水泥在水化过程中要释放出一定的热量,而大体积混凝土结构断面较厚,表面系数相对较小,所以水泥发生的热量聚集在结构内部不易散失。这样混凝土内部的水化热无法及时散发出去,以至于越积越高,使内外温差增大。
2、温度的急剧变化
大体积混凝土在施工阶段,它的浇筑温度随着外界气温变化而变化。混凝土浇注后,水泥水化热较大,使混凝土温度上升。当聚集在内部的水泥水化热不易散发时,混凝土内部温度明显升高。而混凝土表面通常散热较快,形成内外温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土就会产生裂缝。
3、混凝土的收缩
混凝土中多余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土收缩的主要原因是内部水蒸发引起混凝土收缩。如果混凝土收缩后,再处于水饱和状态,还可以恢复膨胀并几乎达到原有的体积。干湿交替会引起混凝土体积的交替变化,这对混凝土是很不利的
三、大体积混凝土进行浇筑时采用的施工技术
建筑工程当中对大体积的混凝土进行浇筑的时候,其施工的工序通常较为复杂,不但要充分考虑钢筋实际疏密程度,同时也要考虑预埋的管道、其结构的大小以及混凝土的实际供应情况等,而且还要确保到浇筑的混凝土在进行初凝之前就已经覆上了一层新的混凝土,还要将其捣实。
1、大体积混凝土分层浇筑通常会选用以下三种方法来进行:
全面分层就是在完成了第一层的浇筑之后再进行第二层的浇筑,循环接替完成所有的浇筑工作,这种方案可有效地防止裂缝出现,倘若产生了裂缝也可进行及时有效的修补,因此受到了广泛应用。
分段分层,就是浇筑工作从底层进行,当浇筑到一定的高度后就由第二层开始向后浇筑,采用这样的方法所浇筑的层数很多,在浇筑完成后第一层也没有初凝,这种浇筑技术适用于长度、面积较大且厚度略薄的混凝土。
斜面分层浇筑就是由最下一层开始向上浇筑,主要运用于结构、长度为厚度三倍的大体积混凝土浇筑结构中。
控制其施工时母层的相应厚度于1m~1.5m间,具体指标根据混凝土浇筑能力极其降温措施来确定。浇筑捣实下层混凝土的工作的完成必须在前层混凝土初凝或丧失重塑性之前。若下层混凝土施工时无法在前层混凝土初凝或失去重塑性能前完成,应按规定有4d~7d的间歇,待前层混凝土到达一定强度后再浇筑下层混凝土,且在浇筑前按施工缝对两层结合面进行凿毛及清扫浮浆处理。
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2、分块浇筑
当截面面积超过100m2时,在前层混凝土开始初凝或失去重塑性能前无法完成浇筑振捣下层混凝土时,如采用分层浇筑,因 间隔时间长会导致工期的延误。为加快进度并保证施工质量,应采取分块浇筑。对分块区域进行合理布置,每块平均面积应不小于50m2,高度应小于 1.5m。错开布置上下邻层混凝土间的竖向接缝,将其做成企口,按施工缝处理。
四、大体积混凝土防止裂缝产生应采取的一些措施
大体积混凝土结构中的温度裂缝是不可避免的,重要的是采用合理的措施来防治和控制裂缝的发展。防止大体积混凝土出现温度裂缝应从两方面出发,一方面应从控制温度、改善约束,即从减小温度应力着手;另一方面应尽可能设法提高混凝土抗裂能力,改善混凝土自身性能,但这些措施不是孤立的,而是相互联系、相互制约的,必须结合实际,全面考虑,合理采用,我们经常采用的防止措施如下:
1、采用降低水泥的水化热材料
在进行水泥的选择时,一般要选用一些中低水化热的水泥,比如说矿渣的硅酸盐水泥或者是火山灰的硅酸盐水泥等。大体积混凝土的骨料控制在选择粗骨料时,根据施工条件,尽量选用粒径较大、质量优良、级配良好的石子。既可以减少用水量,也可以相应减少水泥用量,还可以减小混凝土的收缩和泌水现象。在选择细骨料时,采用平均粒径较大的中粗砂,从而降低混凝土的干缩,减少水化热量,对混凝土的裂缝控制有重要作用。这样就可以充分的利用混凝土在它的后期的强度作用,而且也能够减少水泥的整体用量。
2、掺加外加料或外加剂
可掺入复合型外加剂及粉煤灰,以减少水泥用量,改善混凝土和易性及可靠性,延长缓凝时间。在大体积混凝土中掺入一定量的粉煤灰后,可以增加混凝土的密实度,提高抗渗能力,改善混凝土的工作温度,降低最终收缩值。要降低大体积混凝土的水泥水化热引起的内部温升,防止结构出现温度裂缝,利用粉煤灰作混凝土的掺合料是最有效的方法之一。
2、降低混凝土的实际入模温度
在实际的浇筑过程中应该按照实际情况不断通过水循环进行降温,并根据混凝土内部和外部的温度差异调节水循环的温度变化速度,不断降低浇筑过程中的内部温度,达到减小内外温差的目的。在温度较高的夏季,混凝土浇筑过程中存在的重要问题就是内部的温度,因此,在夏季进行混凝土的浇筑工作必须要做好降温,采取适当的降温和遮阳措施保证混凝土浇筑的质量,对于施工现场也可以向其喷洒水雾以便降低整体环境的温度。
3、加强施工当中的温度控制
为了掌握大体积混凝土水化热造成不同深度处温度场的变化规律,在大体积混凝土中布设测温点,随时检测混凝土内部的温度变化情况,以便及时采取有效措施,控制温差,进而保证混凝土施工质量。
4、改善具体的约束条件
大体积混凝土施工中也可以设置水平施工缝,考虑混凝土浇筑过程中温控要求、浇筑能力以及钢筋的绑扎等因素来合理设置水平施工缝,并合理的设置一些施工缝和后浇带,合理的分缝分块可以放松具体的约束条件,同时也能够减少水化热发生聚集的现象。
五、结语
大体积混凝土结构裂缝控制难度大,必须对其裂缝的成因深入分析,总结出其产生裂缝的主要影响因素;力求从多个角度提出防治措施。今后工程技术发展与日俱进,我们必须不断创新设计理念,改进施工方案,以此保证工程的施工质量和使用功能,从而为整个的建筑工程最终的高质量奠定一个必要的基础。
参考文献:
[1]葛新友.大体积砼温度裂缝产生的因素及控制措施[J].中国科技博览.2010(4).
[2]刘卫红.大体积混凝土温度裂缝的控制措施[J].科技资讯.2009(22)
[3]陈蕾.大体积混凝土施工技术在建筑工程中的应用[J].中国房地产业,2011,08.
论文作者:陈永兵
论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期
论文发表时间:2017/7/27
标签:混凝土论文; 体积论文; 裂缝论文; 水化论文; 温度论文; 水泥论文; 措施论文; 《基层建设》2017年第10期论文;