曹樹仁
摘 要:隨著國家建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,現(xiàn)代化建筑施工技術(shù)得到了一定程度的進(jìn)步,其中大體積混凝土澆筑技術(shù)也在進(jìn)行持續(xù)的革新與完善。在現(xiàn)階段的混凝土澆筑過程中,如何防止裂縫的出現(xiàn)是施工建造領(lǐng)域關(guān)注的熱點問題之一,同時也是關(guān)系到建筑物使用安全性的重要問題。在此背景下,本文主要對建筑工程大體積混凝土澆筑施工技術(shù)進(jìn)行探討研究。
關(guān)鍵詞:大體積混凝土;澆筑技術(shù);建筑施工
1 大體積混凝土施工概述
大體積混凝土,顧名思義,就是在一定的溫度下形成的體積足夠大的混凝土澆筑,而混凝土在25℃的內(nèi)外溫差下可以使混凝土發(fā)生水化熱的變化,從而產(chǎn)生混凝土脹縮變形而裂縫。它們的橫斷面大小都多于1m。在一般的建筑中,使用的混凝土大多數(shù)都屬于大體積混凝土。其特點主要包括:大體積混凝土主要用于大型的高層建筑中,并對其要求較高,同時,在對其進(jìn)行澆筑時,必須連續(xù)作業(yè),中途不能停止。而在大體積混凝土中也不能留存施工的縫隙。另外,在大體積混凝土中,由于其體積較大,在澆筑中容易出現(xiàn)水化熱量,并很難散發(fā)出去,從而使混凝土內(nèi)部的內(nèi)外溫差較大,產(chǎn)生溫度應(yīng)力,不能保證建筑施工的質(zhì)量。所以,混凝土的施工技術(shù)的使用尤為重要,只有選擇合理的,科學(xué)的施工技術(shù),才能保證工程施工的順利完成。
2 大體積混凝土澆筑施工問題分析
2.1 內(nèi)外溫差過大易產(chǎn)生溫差裂縫
溫差裂縫通常在大體積混凝土澆筑的第三日出現(xiàn),混凝土的內(nèi)外部溫差主要由水泥水熱化散發(fā)延遲造成。在大體積的混凝土結(jié)構(gòu)建筑中,由于澆筑具有一次性及整體性特點,因此澆筑后水泥與水產(chǎn)生化合作用,引起混凝土內(nèi)部水化熱凝聚,由于澆筑體積較大,內(nèi)部水化熱不易散發(fā),但外部水化熱散熱速度較快,內(nèi)外部散熱速率的差異造成內(nèi)部溫度持續(xù)升高,與外部形成溫差。當(dāng)溫差較大時,混凝土內(nèi)部的壓應(yīng)力也隨之增強,外部則表現(xiàn)為抗拉應(yīng)力增強,當(dāng)外部的抗拉應(yīng)力強于建筑結(jié)構(gòu)的抗拉上限時,混凝土建筑結(jié)構(gòu)的表面即會產(chǎn)生裂縫。另外,在降溫階段混凝土開始硬化收縮,此時其內(nèi)部出現(xiàn)膠質(zhì)體的膠凝及拌合水蒸發(fā)等現(xiàn)象,增強了混凝土的收縮力度,在該情況下也會產(chǎn)生拉應(yīng)力,造成裂縫的出現(xiàn)。
2.2 降溫與干燥收縮易產(chǎn)生收縮裂縫
混凝土的形成過程需要經(jīng)歷散熱與硬化,過程中混凝土可能出現(xiàn)收縮。散熱階段:混凝土內(nèi)部溫度上升至最大值后會出現(xiàn)水泥水化現(xiàn)象,該過程將消耗大量水分,使得混凝土出現(xiàn)溫度下降現(xiàn)象,同時凝膠孔液面降至彎月型,此時混凝土的體積相應(yīng)縮小,產(chǎn)生降溫收縮;干燥收縮:大體積混凝土澆筑主要采取泵送方式,帶來較多的游離水分,當(dāng)混凝土進(jìn)入硬化階段時,游離水分蒸發(fā),造成水分補充不足,從而形成干燥收縮。兩種收縮方式疊加,產(chǎn)生拉應(yīng)力,使得原本處在約束狀態(tài)下的混凝土結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。在裂縫出現(xiàn)的初期,拉應(yīng)力多集中于一點,后期隨著力度不斷增強,裂縫也隨之變長、變寬。
3 建筑工程大體積混凝土澆筑施工技術(shù)要點分析
3.1 水化熱控制技術(shù)
(1)選擇發(fā)熱較低的水泥。在選擇混凝土?xí)r,為了控制水化熱之后產(chǎn)生的溫度升高問題,應(yīng)該選擇發(fā)熱量較小的水泥,進(jìn)行混凝土攪拌過程中,其內(nèi)部應(yīng)該選擇低熱水泥,而在表面使用普通硅酸鹽32.5的中熱水泥,這樣能夠有效減少水泥的發(fā)熱量。
(2)在單位體積內(nèi)有效減少水泥的使用量。據(jù)有關(guān)人士試驗得知,在每立方米內(nèi),降低10kg的水泥的使用量,當(dāng)出現(xiàn)水化熱情況,可以有降低1.2℃,除此之外,在具體施工過程中,如果使用大骨料粒徑的集料,同時對骨料級配做好充分的設(shè)計,可以有效減少水化熱問題,與此同時,還能有效降低大體積混凝土的絕熱溫升。
(3)選擇使用低流態(tài)的混凝土。據(jù)相關(guān)試驗證明,如果混凝土可以降低1cm的塌陷度,就能夠少使用4~6kg 的水泥,在進(jìn)行大體積混凝土施工時,有關(guān)人士必須嚴(yán)格控制混凝土的坍落度,通常會控制在3cm左右,這樣可以有效減低水泥和水的使用量。
(4)嚴(yán)格控制好水灰比。保證水泥混凝土的質(zhì)量,必須控制好水灰比,一般設(shè)計人員不會讓水灰比超過0.45。除此之外,對用水量要求不能超過150kg/m3,而卵石不能超過140kg/m3,如果混凝土需要添加外加劑,應(yīng)該保持更低的水灰比,用水量也要相應(yīng)的減少,如果水灰比比較低,那么在水泥混凝土中的游離水也會減少,減少了水泥中的孔隙,增加了整體的密實度,提高了澆筑硬化后的強度,讓其可以應(yīng)對之后產(chǎn)生的拉應(yīng)力,避免生產(chǎn)裂縫。
3.2 溫度控制技術(shù)
(1)合理的降低骨料產(chǎn)生的問題。增加骨料的堆高,可以把碎石、砂的骨料倉建成三面圍護結(jié)構(gòu),在中間設(shè)置一個隔離墻,這樣不同的骨料就被自然的隔離成不同的區(qū)域,在不同區(qū)域內(nèi)分別存儲不同直徑大小的骨料,在取料口的一側(cè)應(yīng)該不斷增加骨料堆放的高度,通常會在5m 范圍,在進(jìn)行施工澆筑時,通常要在底部進(jìn)行取料,這樣就降低了骨料的溫度。在骨料的頂部可以設(shè)置遮陰棚,有效控制陽光的照射,除此之外,在這一位置還應(yīng)該設(shè)置噴淋管路,對于一些粗骨料要進(jìn)行冷水噴淋,控制噴淋水的溫度在5℃左右。
(2)使用低溫水進(jìn)行混凝土的拌合。在進(jìn)行混凝土拌合過程中,也就是其發(fā)生水化熱的過程,為了有效降低水化熱所產(chǎn)生的問題可以使用低溫水進(jìn)行混凝土的拌合,當(dāng)發(fā)生水化熱之后其產(chǎn)生的溫度肯定要高壓低溫水,因此低溫水會吸收熱量而蒸發(fā),有效降低水化熱,及時排除熱量。
(3)有效降低混凝土的澆筑溫度。在混凝土澆筑時會有溫度回升問題,使用的混凝土需要運輸?shù)浆F(xiàn)場,在運輸過程中,應(yīng)該做好防曬措施,如果沒有進(jìn)行防嗮,那么在運輸中,在陽光的照射下,其溫度就會上升,一般照射一小時溫度會上升 20%,如果間隔2h,溫度回升在35%范圍,如果照射3h,溫度回升在45%范圍,因此在施工中,必須科學(xué)選擇混凝土廠庫的位置,避免距離施工現(xiàn)場太遠(yuǎn)。
3.3 大體積混凝土養(yǎng)護的施工技術(shù)
在大體積混凝土建筑工程中,澆筑溫度的控制非常重要,直接關(guān)系著大體積混凝土的質(zhì)量,最大限度的減少了混凝土裂縫情況的出現(xiàn)。在混凝土施工的溫度控制中,工作人員必須熟練的掌握溫度控制技術(shù),利用溫度測量技術(shù)進(jìn)行針對性的養(yǎng)護,能夠有效的提高大體積混凝土的質(zhì)量。施工技術(shù)人員要根據(jù)大體積混凝土各個層面溫度,進(jìn)行數(shù)據(jù)的記錄和整理,分析出大體積混凝土的具體適應(yīng)溫度系數(shù)。在溫度的測量中,我們經(jīng)常使用的溫度計為電阻型的,可以利用科學(xué)的方法來確定混凝土的溫度并使溫度達(dá)到一個準(zhǔn)確的數(shù)值。混凝土的養(yǎng)護工作是大體積混凝土施工中的一項重要內(nèi)容,必須得到相關(guān)部門和工作人員的重視,而養(yǎng)護的時間一般要多于15d。在保證混凝土溫度的同時要觀察混凝土的濕度,保持一定的濕潤度能夠減少大體積混凝土的溫度應(yīng)力,為建筑工程提供高質(zhì)量的大體積混凝土,從而保證整體的建筑質(zhì)量。
4 結(jié)束語
目前的大體積混凝土澆筑技術(shù)主要面臨裂縫問題,可以通過采用現(xiàn)代測溫技術(shù),動態(tài)調(diào)整澆筑方式以及科學(xué)選擇、配比材料,提升溫控的準(zhǔn)確性、及時性,增加澆筑方案的合適性,同時提高混凝土性能,從而實現(xiàn)對大體積混凝土澆筑技術(shù)的完善與發(fā)展。通過不斷探索有效的澆筑策略,提升混凝土結(jié)構(gòu)建筑的安全性與穩(wěn)定性,提高國家建筑行業(yè)的發(fā)展水平。
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