摘要:随着建筑施工技术飞速发展,混凝土大体积施工得到了广泛应用,混凝土体积由几百立方米逐渐增大到几千立方米,甚至上万立方了,对于大体积混凝土施工技术提出了更高的要求。本文探讨了建筑工程中大体积混凝土浇筑的特点及施工施工技术。
关键词:建筑工程;大体积;特点;施工技术
1大体积混凝土浇筑的主要特点与分析
大混凝土,根据表面含义即可知道是指体积都比较大,其结构断面最小厚度都在80cm以上,混凝土工程需要量大,施工技术非常严格且要求很高,混凝土结构物由于温度的变化很容易发生温度变形。所以,防止使混凝土的整体结构不受到温度的影响,普遍会在大体积混凝土中加入一种试剂―膨胀减水剂。相关施工单位会采取较为先进的施工技术,确保后期维护保养工作的完成,从而更好的完成施工建设。值得注意的是,要合理搭配混凝土中各种成分的比例,形成自己的严密的有创意的计划,并且制定一套高效严谨的施工制度。在以上的这些条件中,合理搭配混凝土中各种成分的比例是基础程序,其应做到的是:既要保证混凝土的承压力,又要使水化热现象减弱甚至是杜绝;既要保证混凝土具有良好的融合性和可塑性,又要尽量做到减少水泥和水的用量调配比例。大体积混凝土浇筑技术的重点在于水化热,这就要求相关施工单位要尽量挑选水化热现象相对较低的水泥,除此之外还要加入一定比例的粉煤灰的等一些灰类物质,这样做可以增加大体积混凝土的可泵性和表层混凝土的承受能力,并且可以节省大量的水泥。
2大体积混凝土裂缝的产生原因分析
在施工过程中,由于温差原因,导致大体积混凝土产生裂缝,通常由于两方面因素,一是由于混凝土内部原因,内外温度差异导致大体积混凝土产生裂缝;二是由于混凝土的外部原因,由于大体积混凝土结构的外部约束和混凝土各质点间的约束,对混凝土的收缩变形产生一定的阻碍作用,混凝土虽然具有较强的抗压强度,但是受拉力却很小,所以一旦温度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度时,就会导致裂缝的产生。如果裂缝的宽度在允许范围内,正常情况下对结构的强度不会产生影响,但是却会影响结构的耐久性,这种情况要引起足够的重视。造成裂缝出现的主要原因如下:
1、水泥水化热
水泥遇水会产生化合反应,化合反应的过程中会释放热量,但是由于结构断面的强度大,热气积在内部不易挥发,随着时间的推移,内部温度不断堆积,内外温差不断增加。在一定单位时间内应为水化作用释放的热量与水泥品种关系大,浇筑完成后的三到五天是混凝土内部温度最高的时间段,随后凝结聚集在表层的热量才能慢慢的散发。
2、混凝土的收缩变化
在混凝土的施工过程中,水泥硬化大约要20%的水分,剩余的水会随着热量的释放而蒸发,剩余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土的收缩情况直接影响到混凝土的质量。然而水泥的种类、调配的比例、减水剂和掺合料的种类以及施工方法的选择都会对混凝土的收缩好坏造成影响。
3、外界环境的气温变化
在大体积混凝土的施工过程中,外界温度对浇筑温度的影响也是巨大的。若气温下降,混凝土内外的温度差就会加剧,则会对大体积混凝土产生不良影响。温差会对结构产生直接影响,所以要做好温度的控制工作,预防温度差过大造成裂缝。
3施工技术要点分析
大体积混凝土由于其结构厚实,混凝土量大的特点,加上大体积混凝土除了对最小断面和内外温度有一定的规定外,对平面尺寸也有一定限制。因为平面尺寸过大,约束作用所产生的温度力也愈大,如采取控制温度措施不当,温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时,则易产生裂缝。所以大体积混凝土施工难度大,工程条件复杂,施工技术要求高。
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1、材料配合比
1.1水泥
在配制大体积混凝土中所使用的水泥质量必须要达到国家标准,优先选择使用中、低热硅酸盐水泥,可以是粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。尽量的降低使用水泥的数量,可以采取增大粉煤灰等掺合料掺加量的方法。当混凝土要求有抗渗性时,则水泥中的铝酸三钙含量不得超标。掺加一定的掺和材料到混凝土中,延缓混凝土的终凝时间,此外也考虑到了混凝土在初凝之前内部发热不会产生温度应力,因此要适当的延长混凝土的初凝时间,确保初凝时间维持在10个小时以上。
1.2骨料
要选择的合理混凝土骨料的级配。优先选用一些结构致密、热膨胀系数小、含泥量低、强度适中的骨料,尽可能多的使用粗骨料,选用10mm~40mm天然连续级配碎石。混凝土骨料要不含杂质,保持表面洁净,采用填充大粒径的碎石、中砂和毛石等,有机物含量和含泥量达到要求的石子、砂子等,减小使用水泥石的总量,从而降低水化热。为了提高骨料在砼中所占的体积,要尽可能的使用连续级配的骨料,从而能大大降低水泥浆的使用量,有效的减少收缩。
1.3掺合料以及外加剂
减水防裂剂能够降低混凝土用水量达到20%以上,而掺加减水防裂剂则能有效的改善水泥浆的稠度,相同比例的水灰比能够减少相应比例的水泥用量,降低塑性收缩,提高混凝土的抗拉强度。与此同时也要注意大体积混凝土浇筑中采用的外加剂的质量和技术要达到国家现行关于外加剂的相关规定和标准,选定外加剂的品种以及确定掺加量要依据工程的实际情况,通过水泥的实际的效果和适应性实验来决定。在高寒地区的大体积混凝土浇筑中也可采用引气剂。
2、浇筑施工工艺
大体积混凝土一般采用分段分层进行浇筑,避免整段浇筑释放较大的水化热,造成内部混凝土升温,与外部形成阶梯温差。浇筑最好选择室外气温较低时进行,不宜超过28°C。根据工程规模,制定施工方案确定混凝土运输工具、浇筑设备、捣实机械和施工人员数量。混凝土泵浇筑或用塔式起重机浇筑是常用的浇筑方法。混凝土运至浇筑地点除了符合浇筑规定的坍落度外,还要注意离析现象的发生,发生离析现象时,必须在浇筑前进行二次搅拌。混凝土卸出到浇筑完毕的延续时间应在规定值规定的时间内,浇筑过程应该保持连续性,在必须间歇的时候也要尽量缩短间歇时间,次层混凝土应在前层混凝土凝结之前浇筑完毕,混凝土浇筑层的厚度要等于小于振捣棒作用部分长度的1.25倍。
3、养护措施
大体积混凝土分段浇筑完毕后,为了消除最先出现的表面裂缝,可以在混凝土初凝后终凝之前进行二次振捣,排除上表面的泌水,用木拍反复抹压密实。定期测定混凝土表面和内部温度。一般是在在12小时以内加以覆盖,并浇水养护。先是塑料,然后麻袋,之后是浇水。12小时是理论时间并且是常温下。如果是在冬季进行混凝土浇筑施工工作,浇筑完后,冬季是不浇水的,由于铺设塑料薄膜,可以维持水分,使之不易挥发,同时也是为处于防冻考虑。理论上讲,日平均气温低于5℃时,不得浇水养护,宜用塑料薄膜或麻袋、草袋覆盖保温。夏季气温高、湿度低、干燥快,优先采用水养护方法连续养护。在混凝土浇注后的前一两天,应保证混凝土处于充分湿润的状态。
设置后浇带可以有效控制裂缝。伸缩缝隙是大部分工程渗漏的原因。把后浇带设置成平缝、齐口缝或阶梯缝方便填充,可以采用膨胀混凝土和比两边混凝土高一个强度等级的普通混凝土来填充后浇带。
4结语
保证混凝土质量的过程中,防止混凝土产生裂缝则是一项最基本、最重要的工作。各施工单位应在实际操作中,结合实际情况、符合施工特点、分析裂缝原因、吸取以往经验、采取得力的预防措施和应急预案,在问题发生前做好准备与防范,最大限度的使浇筑工程顺利进行,从而保证项目的施工质量,进而推动我国建筑行业的发展。
参考文献:
[1]施华顺.浅谈建筑工程现场施工管理[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2011(01).
[2]高阳,房胜连.论建筑现浇混凝土结构的常见病害与防治[J].中小企业管理与科技(上旬刊).2011(02).
论文作者:姚凯馨
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/25
标签:混凝土论文; 体积论文; 温度论文; 裂缝论文; 水泥论文; 水化论文; 骨料论文; 《基层建设》2018年第8期论文;