大体积混凝土指的是最小断面尺寸大于1m以上,施工时必须采取相应的技术措施妥善处理水化热引起的混凝土内外温度差值,合理解决温度应力并控制裂缝开展的混凝土结构。它的施工特点主要体现在:
①整体性要求较高,往往不允许留设施工缝,一般要求连续浇注;
②结构的体积较大,浇注后混凝土产生的水化热量大,并集聚在内部不易散发,从而形成内外较大的温差,引起较大的温差应力。大体积混凝土的施工尤其在高层和超高层建筑中较为广泛,其基础工程大多数都属于大体积混凝土工程。如高层建筑的箱形基础、筏板基础、桩基厚大的承台等,都属于体积较大的混凝土工程。
1 土木工程大体积混凝土施工中存在的主要问题
裂缝问题产生裂缝的原因有很多,其中主要有以下几种:
①施工工艺的优劣引起的裂缝。混凝土的施工工艺是比较严谨的,如果在施工的过程中,因为施工工艺的不规范会在后期使用中发生裂缝。
②地基变形引起的裂缝。在整体结构施工后,会发生竖向的不均匀沉降或者是横向的位移等,由此在混凝土的内部产生应力,当这种应力超出抗拉强度时就会发生裂缝。钢筋锈蚀引起的裂缝。
③温度变化引起的裂缝。混凝土具有热胀冷缩的性质,在整体结构完成后,当受到外部环境的温度变化时,会导致混凝土发生变形,在混凝土的内部会产生应力,在这种应力向外扩散时受到束缚,超过了所能承受的极限时,就会发生裂缝。
④施工时对钢筋所做的保护层不规范,导致后期钢筋发生锈蚀,由此导致附近的混凝土再次涨裂。
2 土木工程建筑中大体积混凝土结构施工技术的应用
2.1 增强抗裂性能的技术应用
2.1.1合理控制混凝土材料配比
混凝土在进行材料配比的过程中不可以存在随意性,有必要按照先进的技术方式来获取。施工的准备阶段,主要的技术人员需要开展混凝土材料的配比验证和试验流程,要通过多次的相互比较,才可以将比较合理的配比确定。这样的方式,能够让混凝土的强度符合土木工程的施工与设计要求,让混凝土的结构强度得到保障。
2.1.2适当加入配筋
配筋若在混凝土中适当添加,能够将混凝土的抗裂性能有效提升。如果配筋在使用的过程中,显示出较小的分布间距、较小的直径,那么在抗裂的效果上就会更加的明显。例如:9cm是配筋分布的间距,在混凝土中的裂缝宽度上就能够在0.005em上有效控制。因为大体积混凝土,在土木建筑工程中所产生的结构配筋是非常少的,能够将温度筋相应的在中间添加,让薄弱的部分增强其管理与控制。
2.1.3添加剂的使用
由于混凝土具有热胀冷缩的特性,因此必须使用相应的对策实现对混凝土自身收缩特性予以控制,确保混凝土的自缩特性可以得到有效缓解,在合理的范围内进行浮动。这样就需要依据混凝土的外加剂来实现对相关规范措施的控制。比如使用较先进的技术方式控制膨胀率,以此增强混凝土的抗裂性能。
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2.2 控制温度应力的技术应用
2.2.1控制浇筑温度
由于混凝土浇筑温度随着气温的变化而变化,上升的浇注温度会影响混凝土发生温度应力。因此,土木建筑工程中的大体积混凝土的浇筑工作应当尽量避免在炎热的夏天进行,尽量避免正午施工。倘若一定需要在仲夏正午施工,一定要采取有效措施降低原材料温度,进行有效的冷却处理来降低浇筑温度。
2.2.2控制水泥用量
大体积的混凝土之会有温度裂缝产生,原因在于混凝土释放大量的水化热,因此,尽可能使用水热化程度较低的水泥在大体积的混凝土当中,为了最大限度使用较少用量的水泥,还可以利用掺合料的方式,比如可以添加一些粉煤灰等。而在混凝土的细骨料的选择上,就必须符合泵送的要求,尽可能使用细砂或者中砂,这样可以保证以最小的表面积和空隙率充分减少使用水泥的用量。除此之外,为了更好地增加同龄期混凝土的抗拉能力,还可以采用掺加外加剂的方式进行,有效提高了混凝土的和易性,减少水灰配比。
2.2.3 强制性降温处理
在进行混凝土浇筑这一环节的施工时,施工人员一定要对其入模的温度进行严格的控制,从而有效的减少温度应力的出现。对此,施工人员可以采用加冷水或者是冷水浇筑的方法来降低混凝土的入模温度,从而有效的平衡该施工环节混凝土的内外温差。此外,在工程的施工阶段,施工人员在控制入模温度的时候可采用预冷骨料,采用水冷法或者气冷法来预冷骨料。
2.3 增强材料的应用
增强材料也就是指能够起到增强混凝土抗拉能力的材料。一般在土木工程大体积混凝土结构施工中,增强材料的应用可以有效提升混凝土抗拉效果。另外,除了以上几种技术之外,对于其他一些因素比如说骨料配比、水灰比或者是砂砾的大小及光滑程度等,也都会起到直接决定大体积混凝土结构强度的作用,因此必须要给予足够的重视。
2.4 有效控制约束力
一方面,对外部约束力予以有效控制。在当前土木建筑工程市场上,减少地基对混凝与约束力的方法主要就是指设置滑动层的方法。所谓的滑动层,就是指在大体积混凝土和地基之间设置的沥青油毡层或砂垫层。滑动层的设置能够减少地基对大体积混凝土约束,保证混凝土地块能够自由变形,进而降低裂缝的风险;另一方面,对内部约束力予以有效控制。由于大体积混凝土的内部约束来自于温度应力,那么只有减少温度应力才有可能减少内部约束。较少温度应力影响的有效措施,上述内容中已经有详细地论述,在此不进行过多论述。除了上述内容中论述的方法,还有一种保温的方法,比如暖棚发、覆盖法和蓄水法等。这些方式都是经过实践论述的、非常有效的保温方法,能够将混凝土内部温度保持在一定范围之内,减少与外部温度差异。
3 结语
大体积混凝土具有结构厚实、承载力高等特点,在高层楼房、水利大坝等土木工程中有重要应用。但是受施工条件、自身结构等因素的影响,大体积混凝土施工过程中对建筑单位的技术水平要求较高,如果现场施工管理不到位或是施工技术不达标,后期容易出现混凝土裂缝问题,严重影响了土木工程的的稳定性和安全性。因此,建筑单位必须要结合工程施工区域的实际情况和工程建设需要,合理制定施工规划,严格采取技术控制措施,保障工程施工质量。
参考文献
[1]余必华.浅析土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术[J].科技致富向导,2014,17:73.
[2]汤斐.浅析土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术[J].江西建材,2015,08:101+105.
论文作者:吕福庆 苏保国
论文发表刊物:《红地产》2017年1月
论文发表时间:2018/11/28
标签:混凝土论文; 体积论文; 温度论文; 裂缝论文; 应力论文; 土木工程论文; 骨料论文; 《红地产》2017年1月论文;