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摘要:在土木工程建筑过程中,大体积混凝土结构的应用中裂缝现象日益凸显,为土木建筑工程带来一定程度的质量和安全隐患。文章从土木工程建筑中大体积混凝土结构特点入手,叙述其产生裂缝的原因,并重点阐述土木工程建设中大体积混凝土结构施工技术。
关键词:土木工程;大体积混凝土;裂缝;施工技术
前言
大体积混凝土结构在土木工程中的应用广泛,并发挥着重要作用,而其质量的好坏,也同样影响施工过程安全和整个工程的质量。在土木工程建筑的施工过程中,大体积混凝土结构裂缝现象普遍存在,造成裂缝的主要因素包括温度变化、地基变形、钢筋锈蚀和工艺缺陷,为了给土木工程提供有效保障,在大体积混凝土结构的具体施工过程中,必须针对这些影响因素采取相应的施工技术。
1.大体积混凝土结构特点
大体积混凝土结构顾名思义,其体积巨大,而基于土木工程建筑中的混凝土表现形式,用量大和结构厚实是大体积混凝土结构的主要特点。结合其自身特点,在施工过程中也需遵循相应原则,首先,为了避免施工缝隙的出现,浇筑必须一次完成,这便对混凝土原料的配比提出严格要求;其次,大体积混凝土结构的养护条件,相对其他材料更严格、要求更高。
2.土木建筑工程中大体积混凝土施工问题及原因
2.1溢水问题
由于在土木建筑工程大体积混凝土结构施工过程中,在进行大体积混凝土结构浇筑时一般都会采用分段浇筑或者是分层浇筑,并且在进行不同层面浇筑时会产生时间间隔,因此就会出现溢水现象,导致不同层面的混凝土粘连性较差。
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2.2裂缝问题
引发大体积混凝土结构施工出现裂缝问题有很多原因,具体因素如下:
2.2.1水泥的水化热问题
在建筑施工项目施工之前需要将水泥与水进行融合才能进行施工作业,由于水泥遇水后温度会随之升高,就会释放一定的热量,由于大体积混凝土结构断面与普通的混凝土结构断面相比较厚,但是表面系数相对较小,导致水泥散热的空间较小,热量就会容易积攒在结构内部,进而导致大体积混凝土结构内部温度逐渐升高,与混凝土结构外部的温度差距越来越大,进而出现大体积混凝土裂缝。
2.2.2混凝土的自缩功能
在建筑施工中,建筑施工大体积混凝土中水泥硬化需要其中百分之二十的水分,而其他的水分就会被蒸发掉,如果水泥的实际最蒸发水量超过原本所规定的标准,也就是当水泥蒸发水分超过其自缩值时,混凝土本身也会发生一定的收缩,因此,混凝土的自缩与混凝土自身的自缩值之间有着必然的关系,另外混凝土的自缩值与混凝土组成材料也有直接关系。
2.2.3较强的约束力
在土木工程建筑施工时,往往都是厚重的整体浇筑物结构更广泛地使用大体积混凝土,因此地基对大体积混凝土有着明显的约束力,而这种来自于外部的约束力就会导致混凝土产生严重的裂缝问题。在建筑施工过程中,不仅地基会对大体积混凝土结构产生外部约束力,同时,温度效应也会对大体积混凝土结构产生内部约束力,并且温度效应是大体积混凝土结构产生内部约束力的主要原因。
3.土木建筑工程中大体积混凝土施工技术分析
某处一500kV变电站工程的主变压器基础就是大体积混凝土。主变基础垫层运用的是C15混凝土,混凝土的高度在1m,基础运用的是C30混凝土,运用补偿收缩混凝土的方式,来添加9%的膨胀剂。其中每一组主变基础是74.2m3,共三组。
3.1抗裂施工技术
大体积混凝土结构抗裂施工技术,主要是针对混凝土自身特性采取的,主要实施在大体积混凝土的制作过程中,首先,是混凝土原材料的选择和配比设计上,原材料的种类、数量、配比值均需通过试验和对比确定,在不同混凝土配比结果中选择最优抗裂性的方案应用,除此之外,还需强调配比过程的规范操作,具体施工人员必须根据既定方案和制度进行规范配置,不断提高大体积混凝土结构的抗裂性能;其次,除提升混凝土自身抗裂性能外,在混凝的搅拌过程中还可以添加其他材料加强抗裂性能,在保证混凝土材料充分混合的基础上,将配筋材料加入到混凝土结构相对脆弱的部分,通过增加混凝土强度来提升其抗裂性能;同时使用添加剂,控制大体积混凝土结构伸缩特性,将其收缩或膨胀程度固定在合理范围内,从而提升大体积混凝土结构的抗裂性能。
3.2控制温度施工技术
3.2.1测温方案
采用电脑测温系统对大体积混凝土进行测温。混凝土浇筑前在钢筋上布置好热敏温度传感器测温,能及时掌握大体积混凝土内部温度变化规律及混凝土内部与外界的温差,根据温度变化调整养护措施。测温点布设在有代表性的部位,混凝土浇筑体平面图共设12个测温点,3×4的形式排列,在基础中竖直埋设3个热敏温度传感器(测温点),分别埋入距底50mm,基础中间及距混凝土表面50mm处。在基础中水平埋设4个传感器,距离分别为距离竖向平面50mm,1250mm,2350mm及3500mm。
3.2.2测温时间及记录要求
测温时应随时做好下列记录:第一,各测点每次测温时间、温度值;第二,保温材料覆盖、去除时间;第三,浇水养护时间、恢复保温时间;第四,异常天气,雨、大风等发生时间;第五,测试结束后提交一份完整的测试数据。测温时,当板中间与距混凝土表面50mm处的温度差(即:混凝土内温度差)达到25℃时,测温人员应立即向项目部工程技术负责人反映,并及时采用相应降温措施。
3.3控制约束力施工技术
大体积混凝土结构的控制约束力主要来自地基和混凝土内部温度变化的影响,前者是外部约束力,后者是内部约束力。针对外部约束力,采取将混凝土与地基分离开来的施工措施,主要是在两者之间添加或铺垫沥青或砂子,形成沥青毡层或砂垫层,这样在地基发生沉降或位移的时候,有效减少其对大体积混凝土结构的作用力,从而避免裂缝情况出现;而对于内部约束力,主要原理是减少混凝土内部温度变化,主要方式包括覆盖和蓄水,以此来减少和保持混凝土内部产生的积聚应力和温度平衡,则能有效避免热胀冷缩对混凝土结构的影响。
3.4抗拉强度施工技术
大体积混凝土结构的抗拉强度依附于混凝土中应用的材料,想要提升这种强度,需考虑增强材料的合理利用。土木工程中主要采用的增强材料包括:有机纤维、无机纤维和金属纤维,其应用能够有效提升混凝土的抗拉效果。
3.5优化土木工程设计方案
在对土木工程建筑大体积混凝土结构施工方案进行设计时,要提前对施工当地的自然条件进行仔细了解,根据当地的自然条件对大体积混凝土进行科学合理的配比设计。另外,还要在容易出现温差裂缝的位置进行温度适宜的钢筋布设,确保大体积混凝土结构与抗应力相互抗衡,对大体积混凝土进行划分时可以利用后浇带和伸缩缝进行划分。除此之外,为了减少裂缝,要按照大体积混凝土结构的实际情况适当来扩大混凝土内部的水化热散热的范围,最大程度减小混凝土结构的内外温差。
结语
大体积混凝土结构是土木工程建筑的基础材料,是工程施工安全和工程质量的重要保障。因此,必须注意和严格控制其出现裂缝等质量问题,保证土木工程施工安全和施工项目质量,促进我国建筑行业顺利发展。
参考文献:
[1]孙庆民.土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术研究[J].新技术应用与实践,2018(6):132.
[2]杨卓.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术分析[J].环球市场,2018,(3):194.
论文作者:祁永来
论文发表刊物:《防护工程》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/17
标签:混凝土论文; 体积论文; 混凝土结构论文; 测温论文; 土木工程论文; 约束力论文; 裂缝论文; 《防护工程》2018年第20期论文;