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摘要:随着建筑行业施工技术的不断进步,大体积混凝土结构已经得到较为广泛的应用,但是由于这一结构的施工工序相对复杂,易产生裂缝等质量问题,因此成为建筑施工中的关键施工内容。本文分析了建筑工程中大体积混凝土产生裂缝的原因,针对大体积混凝土结构施工技术展开重点论述。
关键词:建筑施工;大体积混凝土;结构施工;技术
现代建筑工程施工中,混凝土是使用最多的一类材料,其重要性不容小觑,尤其是大体积混凝土的施工水平将直接影响工程整体的质量。大体积混凝土的结构较厚、材料用量大,需要通过浇筑环节一次成型,不可存在缝隙等情况,因此其施工工序更为严苛,在养护和维修方面也有着较高标准。除此之外,由于混凝土中存在的内部水热化热量无法排出,使得内外部温差过大,极易产生裂缝,因此,做好大体积混凝土的施工技术研究和控制成为建筑工程施工的重点内容。
一、建筑工程中大体积混凝土产生裂缝的原因
1、水泥因素
水泥作为大体积混凝土施工的核心,不同水泥种类也会存在着不同的性能,其自缩能力也有所不同,一般来说,铝酸盐、早强水泥的自缩性较高,低热、中热的水泥其自锁性较低,矿渣水泥在使用后期其自缩性会提升[1]。除此之外,水泥细度也一定程度的影响了自缩性,细度过大也会提高其自缩的速度。
2、材料的水热化作用
水泥有其自身的水化作用,并由此释放出大量热量,但因大体积混凝土本身的结构与规模相对较大,其表层系数偏小,无法将内部产生的热化散发出来,因此在浇筑完成后,经常会因水热作用使得里层的温度升高,使得内外部的温差过大,在超过65℃后[2],温度应力远超材料抗压度,就会产生裂缝。
3、保养不到位
由于混凝土材料本身的收缩性,在浇筑完成后,如果保养不到位,材料表层的水分蒸发过快,就很容易导致结构表层快速收缩,进而导致变形。在后期大规模使用后,保养工作的不到位,使得表层变形情况加重,进而产生裂缝。
4、内部约束
在建筑项目施工过程中,混凝土表层结构因收缩、变形等原因,其内部结构会产生较大约束,在约束力的作用性,内部结构产生应力,在超过结构本身的承载极限后就会发生裂缝[3]。另外,温差也会导致材料形态的变化,尤其是在极寒、极热的天气条件下,混凝土内部约束力进一步增大,使得结构更易出现变形和裂缝。
二、建筑施工中大体积混凝土结构施工的技术探讨
1、方案设计
在大体积混凝土的施工材料选择中,优先选择添加ZY膨胀剂的收缩性混凝土,以实现巩固连续浇筑后的超长结构,参照混凝土结构的裂缝控制标准,可将广场底板施工进行分块,将后浇带分为4块,并建立4个独立的浇筑单元,在每一方块中,再将其分为4块[4]。在分块后,将建筑墙板、底板和顶板的同一位置设置加强带、后浇带,以巩固混凝土的整体结构。膨胀加宽带设置为2米,并将其两侧利用钢筋帖丝网进行加固,加上对材料的合理搭配,提升结构功能的不断优化。
2、配合比设计
①原材料选择
在建筑工程大体积混凝施工中,水泥材料的选择,需选用那些水热化作用较弱的硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐,使结构水泥的水热化不超过270kJ/kg。如果想要准确的测量材料膨胀率,也可以在实验室进行测验。在选择外掺剂原料时,需与本工程施工条件相结合,根据实验室结果选择,需选择隔热性能较好的缓凝减水剂做外加剂,以降低材料的水热化程度。
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②水泥配合比
使用的砼材料为:42.5MPa的硅酸盐水泥;细度为MX=2.6的长江中砂,表层密度为2.64g/cm3,松散度为1410kg/m3,含泥量不超过3%;使用湖州石子,压水指标为8%,粒径为5~30㎜的连续配级[5];使用ZY膨胀剂;使用2级粉煤灰做掺合料。重新设计材料的配合比,减少水泥原料的使用量,节约材料成本。
③材料运输
值得注意的是,为保证混凝土的出水量、强度、收缩性等性能符合施工需求,需要在材料运输过程中,尽可能的做好材料的防晒、防雨等,并保持水泥的持续性搅拌,保证材料的高质量水平。
3、施工作业技术
①准备工作
在对砼进行浇筑前,需按照工程施工前的检验方法针对材料的温度、质量、保湿度与内部应力等做好验算,明确材料的温度基线,以施工技术进行温控的完善。工程施工通常中混凝土浇筑的温度最高为45℃,内外部温差最大为35℃,浇筑的降速率则为2.3℃/d。
②模板施工
砼结构在模板施工中,除了需遵照国家现行相关施工标准外,还需做好材料的保温控制,结构拆模时间需以材料强度为标准,综合考虑多种内外部要素,当砼结构和强度形态固定后,即可拆膜。
③浇筑
建筑工程砼结构的浇筑可具体分为分层式与推移式两种方式,分层浇筑又可细化分为全段式、全面式与斜向式三种形式,无论选择何种浇筑方法都需要施工人员控制好浇筑的时间间隔,在材料凝结前即完成整体结构的浇筑。通常,砼结构式从长边开始浇筑,逐渐过渡向短边,如果混凝土材料的供应量充足,还可通过多变多点的施工方向进行。为保证砼结构施工的整体质量水平,应当将混凝土的浇筑厚度控制在科学范围内。使用泵送施工形式的话,分层控制的厚度需保持在60㎝左右,而非泵送浇筑施工法则需将厚度控制在40㎝之内,避免因厚度过大而出现材料空隙情况。
④振捣
在对建筑筏板进行浇筑时,需注意要将筏板分为两层的浇筑面层和两层振捣层。振捣环节中,应当使用二次振捣的工艺,每一次振捣时间需控制在25″左右,振捣的间距为400㎜,在浇筑环节中还需注意对原材料表层翻浆、气泡情况的控制,如果材料的表层出现明显下沉,则需进行泌水排出。振捣工序施工完成后,需对砼结构进行刮浆找平,保证表层的绝对平衡性,然后均匀撒上碎石屑,将碎石的厚度把控在25㎜内,然后进行结构的提浆。在结构整体凝固后,进行二次振捣工序,并保证结构的压实。
4、施工养护
结构浇筑、振捣等施工工序完成后,需要做好混凝土表层的温度与湿度控制,除了一些比较常规的养护方式之外,还需要对结构整体做好保温、保湿。设置专门小组进行施工养护,按照结构的温度要求,进行材料温度的检测和记录,如此操作至少保证15天。混泥土的内外温差小于20℃后,也可将保温的设施进行拆除。
需要注意的是,在极端的天气状况下,如严寒、酷热、大风等,就需要采用特殊手段进行砼结构的质量保护。在高温天气下,需通过风吹、加冰等保护方式对结构表层降温,以最大限度的控制好材料温度,控制在28℃为宜。极寒天气条件下,则需通过加热集料、热水拌合的方法提升混凝土入膜温度,温度控制在15℃为宜,在浇筑后立立刻进行材料保温,避免出现裂缝情况。在大风等恶劣天气下,需适当增加对结构表层的模压,在浇筑完成后及时覆盖塑料薄膜,防止出现表层风干的情况。
结束语:
当前,大体积混凝土施工的工艺和技术已经十分成熟,应用也越来越广泛,为了保证大体积混凝土结构和性能达到最佳水平,应当注意从优化施工方案和管理措施着手,进一步调整现场施工的管理策略,保证各项技术有效应用,实现最佳施工效果。在实际施工中,还应当做好质量监督,按照标准和固定保证施工工艺有序进行,协调好现场的各个环节和方面,最大程度的提高工程质量,减少其他不良事件的发生。
参考文献:
[1]李昭娟.房屋建筑工程大体积混凝土施工技术探讨[J].企业技术开发,2015,02(06):160-161.
[2]陈茱莉.浅析建筑工程大体积混凝土施工技术[J].江西建材,2015,07(13):194-195.
[3]李博超.论建筑工程大体积混凝土施工技术[J].四川水泥,2015,05(02):136-137.
[4]何哲榕.关于建筑工程大体积混凝土施工技术要点的探讨[J].经营管理者,2015,22(05):333-334.
论文作者:牛德库
论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期
论文发表时间:2017/12/27
标签:混凝土论文; 材料论文; 结构论文; 体积论文; 表层论文; 水泥论文; 裂缝论文; 《防护工程》2017年第22期论文;