摘要:随着建筑工程行业的不断发展,大体积混凝土施工技术已在工程施工中得到广泛的应用。大体积混凝土主要是指在认为现场所浇筑的混凝土其尺寸大到必须采取措施,对水泥水化产生的热量及伴随的体积变化,尽量减少温度裂缝的出现。所以,加强对工程大体积混凝土施工技术的控制就显得十分重要了。本文就对工民建大体积混凝土施工技术要点进行分析,希望可供相关从业者的参考借鉴。
关键词:工民建;大体积混凝土;施工技术;质量控制
前言:在大体积的工民建混凝土施工过程中,由于结构截面过大,水泥用量多,水泥水化所释放的水化热会产生较大的温度变化容易产生裂缝。下面就对控制工民建工程大体积混凝土的施工技术进行阐述。
一、体积混凝土特点
大体积混凝土最为典型的特点是水泥使用量较大、断面多、结构表面容易产生裂缝等。由于水泥水化后会释放出大量的水化热,从而会使混凝土产生出较大的收缩应力和温度应力,当这部分应力超出混凝土承受极限时,便会造成混凝土表面开裂,随着裂缝的出现,混凝土结构的整体性、耐久性和防水抗渗性必然会受到严重影响。所以,在大体积混凝土施工时,必须采取有效地措施防止裂缝的产生。
二、造成大体积混凝土施工裂缝问题出现的原因
1、温度应力和温度变形使混凝土产生裂缝
水泥在水化的过程中会产生大量的水化热,水化热是混凝土内部热量的主要来源。而温度应力和温差是成正比,温差越大,温度应力也越大,当混凝土的内部与表面温差过大时,会产生温度应力和温度变形,当混凝土的抗拉强度不足以抵抗温度应力时,便开始产生温度裂缝。因此,防止混凝土出现裂缝的关键就是在保证混凝土设计强度的基础上,尽量降低水泥用量,减少内部水化热,控制大体积混凝土内外温差。
2、外界气温的变化使混凝土产生裂缝
对于混凝土的内部温度是由浇筑温度以及水泥水化热的绝热温度和混凝土的散热温度三者相叠加。外界温度越高,混凝土的浇筑温度也越高。外界温度下降,尤其是骤降,将大大增加外层混凝土与内部混凝土的温度梯度,产生温度应力,造成混凝土出现裂缝。此裂缝可通过调整混凝土掺合料、减小水化热和控制温升时间及增减保温设施的方式进行施工控制。
3、混凝土干缩使混凝土产生裂缝
混凝土的拌和水中,只有约20%的水分是水泥水化热所必需的,其余80%被蒸发。随着混凝土的干燥就会出现干缩,混凝土的表面收缩较快,中心收缩较慢,则表面的干缩受到中心的约束,而在表面产生拉应力,出现裂缝。此种裂缝多数体现为表面裂缝,虽然对混凝土整体防水效果影响不大,但是影响钢筋保护层效果和观感质量。当裂缝宽度超过O.2mm时,也达不到规范要求。此裂缝一般施工控制手段是增加表层防裂筋(网)和多次碾压。
4、塑性收缩变形使混凝土产生裂缝
在混凝土硬化之前会产生塑性收缩裂缝、处于塑性状态时。它的产生主要是由于上部混凝土的均匀沉降受到了限制,如遇有钢筋或大的骨料,或者是平面面积较大的混凝土,其水平方向的收缩比垂直方向更难,这样就会形成不规则的深裂缝。这种裂缝通常是互相平行的,间距为0.2一lm左右,并且有相当的深度。防止出现这种裂缝的最好办法,就是连续浇筑与修整抹面,并立即养护,保护混凝土免受风吹日晒。
5、混凝土不均匀性使混凝土产生裂缝
混凝土在经过运输到达施工现场,由于坍落度不同,石子粒径和品种不同,振捣的密实度不同以及长距离运输的影响等,都会影响到混凝土的匀质性。由于匀质性不同,而造成混凝土的弹性模量不均匀,从而使得混凝土在收缩变形过程中导致应力集中,引起裂缝。
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三、对大体积混凝土施工技术要点分析
1、原料的控制
大体积混凝土主要的原材料是水泥和砂石料,混凝土中水泥是主体,水泥主要引起水化热的发生。而水泥的水热化与矿物成分和细度函数息息相关,所以在选择水泥的时,要选择适合的矿物成分和调整水泥细度模数。在配筋过程中,砂石料的含泥量就必须严格控制,如果含泥量过多会降低大体积棍凝土的抗拉力,增加混凝土的收缩力。在配置的过程中要控制水泥和水的比例,在添加外加剂的混凝土中应该减少水泥和水的应用,不仅可以降低水热化以免引起收缩变形还可以降低成本,养护等费用也会减少。在柱子混凝土中减少水泥和水灰的用量。为了降低水热化提高和易性,对粉煤灰和外加剂的用量进行配置调整会减少水泥用量。粉煤灰因为有硅、铝氧化物能够与水泥的水化产物发生二次反应,所以可以降低混凝土的热胀。而其颗粒轻、细又能够分散到混凝土的孔结构中,降低孔隙率。粗骨料的添加作用能够降低混凝土的孔隙率,减少水泥的用量,同时减少水热化,降低裂缝的发生。细骨料中尽量用干净的中砂和中粗砂,因为总面积小,所以水热化也低。同时要控制沙子的含泥量,减少收缩变形的几率。外添加剂中可以采用0.5~0.6%的ZB-lA型减水剂。
2、钢筋配置
由于大体积混凝土的质量不均匀、温度变化会使混凝土的抗拉强度减小,容易引起局部塑性变形,导致断裂。而在大体积混凝土中加入钢筋就可以分担混凝土的内应力,增加其受力作用,提高抗拉能力。现在钢筋配置方案已经对大体积混凝土质量起着重要作用,合理的配筋方案可以将大体积混凝土内部的热量及时传递出来。还可以通过上下皮配筋差异的方案让钢筋的直径变小,使混凝土的热量散发出来。
钢筋的配筋率与混凝土的体型有关。因为混凝土的体积和面积都决定钢筋的受应力。所以钢筋布局和直径大小都与混凝土结构尺寸有着关系。一旦混凝土内部的配筋不足时会导致混凝土的开裂。
3、浇注技术
浇注技术是大体积混凝土施工过程必不可少的环节。浇注技术需要遵守浇注顺序,对核心筒墙、柱、梁、板混凝土的浇注依次进行。同时混凝土配合比是浇注技术的前提,混凝土配合比要求:减少水化热的产生、增加混凝土的可泵性、节省原材料。大体积混凝土浇注凝结之前要进行二次浇注,可以确保浇注环节的质量。在浇注过程中对温度和湿度的控制可以避免大体积混凝土出现裂缝,所以必须采取措施对温度和湿度进行控制。在浇注过程中浇注温度应该低于32℃。时间应该尽量避太阳光照最强烈的时段,安排在早晚温度较低时。在气温较高时可对泵管进行搜盖或者拌合水中加冰等方式进行物理降温。在浇筑后拆模时温度应该低于25℃,且拆模后表面温度不能冷热温差太大。在浇注的过程中还应注意主筋、负筋、箍筋的局部裸露。灌注混凝土时钢筋保护层垫块位移或太少所以导致钢筋外露。
4、加强大体积混凝土的养护
大体积的混凝土养护,是为了防止混凝土内外温差过大,造成温度应力大于同期混凝土抗拉强度而产生裂缝,应根据当时的施工情况和环境气温,采用“蓄水法”进行混凝土养护。并且在混凝土的早期养护中,温湿条件要保持适宜,以达到两个方面的效果:一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩;一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。具体操作如下:可以先在混凝土表面覆盖双层麻袋,浇水湿润。在混凝土初凝后,可以在周围砌挡水,蓄水深6cm,进行养护约20d左右。此外,为及时掌握混凝土内部温度变化,便于调整养护措施,需对大体积混凝土进行测温,防止大体积混凝土内部的温度变化过大,导致混凝土出现裂缝。
结束语
综上所述,在大体积混凝土的施工过程中,应严格按照相关施工设计的标准进行施工,控制好混凝土配置的比例及其施工材料的管理,加强对工程施工全过程的管理,进而有效的保证工程建设的质量,确保工民建工程的施工质量。
参考文献:
[1]吴志明.浅析大体积混凝土无缝施工技术在建筑施工中的应用[j].城市建设与商业网点,2009(28).
[2]刘伟.大体积混凝土裂缝成因及控制措施[J].中国高新技术企业,2013(23).
论文作者:王德兵
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/3
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 体积论文; 水化论文; 温度论文; 水泥论文; 应力论文; 《基层建设》2018年第34期论文;