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摘要:当前我国建筑工程在经济不断进步的前提下有了较快的发展,大体积混凝土得到广泛应用,大体积混凝土的施工质量对于整个工程的质量有着重要的影响,提升大体积混凝土施工技术对工程建设来说是至关重要的。大体积混凝土裂缝产生的主要原因是水泥水化热温升、混凝土收缩变形、外界气温变化、养护条件等。混凝土出现裂缝,使构筑物结构的整体性、耐久性以及防水抗渗性受到影响。所以要了解大体积混凝土施工的特点,分析大体积混凝土裂缝产生的原因,采取有效的预防措施,提高施工质量。
关键词:建筑工程;大体积混凝土;施工技术
随着我国经济建设发展的需要,建筑工程在向着高、大、深和结构复杂的方向发展。大型设备基础;大型构筑物的基础;高层、超高层和有特殊功能要求的构筑物基础及结构墙板;有较高承载力的基础承台等都是体积较大的钢筋混凝土结构,大体积混凝土已大量应用于工业与民用建筑中。由于大体积混凝土在施工过程中工序复杂、施工要求高,施工措施不好控制,容易出现裂缝等质量问题,导致工程质量受到影响。所以必须了解大体积混凝土施工的特点以及裂缝产生的原因进行分析,采取有效的施工措施,保证大体积混凝土的施工质量。
一、大体积混凝土的特点
大体积混凝土具有体积大、结构厚实、浇筑作业量大、施工条件复杂、施工技术要求高、水泥水化热较大等特点。大体积混凝土施工过程中由于自身的特点更容易受水泥水化热、外界气温变化、混凝土收缩变形、养护条件等因素的影响产生裂缝等质量问题。大体积混凝土浇筑后内外温差较大,温控措施采取不当,温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时,会使构筑物产生裂缝。因此,大体积混凝土除具有足够的强度、刚度、稳定性以外,还应满足结构物的整体性和耐久性要求。
二、大体积混凝土裂缝产生的主要原因分析
2.1水泥水化热不能够得到有效的控制
混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,聚集在内部的水泥水化热不易散发,混凝土内部温度将显著升高,而其表面则散热较快,形成了较大的温差,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝土上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。
2.2混凝土收缩变形
混凝土中约20℅的水分是水泥硬化所必须的,而约80℅的水分要蒸发。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的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若混凝土收缩后,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,对混凝土是很不利的。所以要从水泥品种、混凝土配合比、外加剂和掺合料的品种及掺入量、施工工艺等方面优化,防止混凝土收缩产生裂缝。
2.3外界气温变化
大体积混凝土在施工阶段,浇筑温度随外界气温变化而变化。特别是气温骤降,会大大增加混凝土内外温差。温度应力是由于温差引起温度变形造成的;温差愈大,温度应力也愈大。同时,在高温条件下,大体积混凝土不易散热,内部的最高温度一般可达60~65℃,并且有较长的延续时间。因此,应采取温度控制措施,防止混凝土内外温差引起的温度应力。
2.4原材料、混凝土供应以及浇捣技术的影响
水泥品种、粗细骨料、粉煤灰、添加剂等混凝土原材及其配合比例是混凝土的源头,原材是否合格直接影响混凝土的质量。比如水泥安定性不合格或骨料中含泥量过多会引起混凝土龟裂。
由于大体积混凝土自身的体积比较大,混凝土的浇筑作业量就会增大,单位时间的混凝土供应量大,所以在浇筑过程中选择科学合理的施工工艺,有利于水泥水化热的散发。浇筑工艺和振捣技术在一定程度上影响到混凝土内部热量的释放。大体积混凝土在施工过程中容易受各方面因素的影响,使施工作业不能够有效连续的进行,如:项目周边环境比较复杂、材料供应不及时、供应间隔停顿时间比较长、施工工序安排不合理、未合理采用分层分段浇筑振捣、外界不可控因素等等。
2.5不能够有效的落实混凝土养护工作
由于建筑工程本身施工工序比较复杂,在进行大体积混凝土浇筑施工中要每一道工序的细节问题,特别是浇筑完成之后的保温保湿养护。混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化,如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。混凝土硬化的过程中由于水分蒸发导致混凝土出现相应的收缩反应,而这时候也会影响到混凝土的稳定性。通过对混凝土的保温保湿养护,减少因温度变化过快而产生的裂缝,提高混凝土的质量。
三、建筑工程大体积混凝土施工技术分析
3.1混凝土的浇筑施工技术分析
混凝土的原料配合比例是影响混凝土质量的关键因素,所以在进行大体积混凝土浇筑施工的过程中,首先就是要结合设计图纸、相关规范、原材料技术参数计算混凝土的密度、内部最高温度、浇筑温度、最大绝热升温值等,选择科学合理的混凝土施工配合比。施工时选用分层浇筑的方法有利于水泥水化热的散发,分层流水振捣,同时要保证上层混凝土在下层混凝土初凝前覆盖、捣实并结合紧密,避免出现纵向施工缝,注意振捣密实且停留时间不能过长,以免降低两次浇筑混凝土的粘结。分层浇筑施工时根据结构大小、钢筋疏密、混凝土供应情况以及水化热等因素可选择全面分层法、分段分层法和斜面分层法。因施工期间外界气温较高,尽可能地降低混凝土最高温升,减小混凝土内外温差,控制温度应力,避免出现裂缝。由于混凝土的最高温升是浇筑温度和水化热温升之和,因此,除做好配合比设计、降低单位水化热外,还应采取冷水拌和、降低骨料初始温度、骨料含水量控制、减少混凝土运输距离和中转次数、蓄热保温保湿等措施,有效降低混凝土浇筑温度,实现混凝土的温度控制。
3.2混凝土的养护技术分析工作
控制大体积混凝土的工程质量,养护是十分关键的工作。一般在浇筑完毕后12~18h内立即开始保温保湿养护,可选择塑料薄膜、纤维毛毯等材料进行遮盖,连续养护时间不少于28d或设计龄期。养护工作要满足强度增长和温度控制,防止因温度变形引起混凝土的开裂。养护主要是保持适宜的温度和湿度,以便控制混凝土内表温差,定时测量浇筑后的混凝土表面和内部温度,将温差控制在设计要求的范围内,促进混凝土强度的正常增长和水泥水化热的正常释放,进而确保建筑工程的施工质量。
3.3混凝土抗裂性能的提升措施
混凝土抗裂性能是影响混凝土质量重要指标。混凝土浇筑完成后,在其表面设置一层抗裂性能的钢筋网片,钢筋网片的力学表现能有效提升混凝土的稳固性,降低混凝土的收缩量,从而降低收缩裂缝发生的几率。另外,在混凝土原材选取、配合比设计、浇筑、养护等环节中,可采取下列措施:优先选用低水化热的矿渣水泥拌制混凝土,并适当使用缓凝剂;在保证混凝土设计强度等级前提下,适当降低水灰比,减少水泥用量;降低混凝土的入模温度,控制混凝土内外的温差;及时对混凝土覆盖保温、保湿材料;可预埋冷却水管,通入循环水将混凝土内部热量带出,进行人工导热。
结语:
综上所述,大体积混凝土施工中要对原材料进行优选并科学配比,加强混凝土施工控制,有效采取措施保证混凝土保温保温养护,这样才能提高大体积混凝土施工质量,保障构筑物结构的整体性和耐久性要求。
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论文作者:余军强
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第26期
论文发表时间:2019/7/15
标签:混凝土论文; 体积论文; 水化论文; 裂缝论文; 温度论文; 温差论文; 水泥论文; 《建筑细部》2018年第26期论文;