劇孟飛
摘 要:大體積緩凝土是一種新型的混凝土材料,與一般混凝土相比,具有水灰比小、強度高、滲透性好、持久性長等顯著優(yōu)勢。盡管外界荷載很難引起大體積混凝土發(fā)生裂縫等質量通病,但是在其自干燥現(xiàn)象的影響下極容易引起自縮問題,導致混凝土出現(xiàn)裂縫問題而影響了土木建筑工程的施工質量。為了保證土木建筑工程的施工質量,有必要進一步分析大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因,以及結構施工設計和技術。
關鍵詞:土木工程;大體積混凝土;建筑工程;結構
1 前言
新時期我國建筑行業(yè)發(fā)展的速度很快,越來越多的土木工程投入建設,對于我國社會的發(fā)展也有著積極的促進作用。大體積混凝土施工在現(xiàn)代土木工程施工中的應用非常的廣泛,大體積混凝土在土木工程中的應用能夠有效的提升建筑的工程性能。但是需要明確的是大體積混凝土施工具有一定的難度性,若是施工技術人員不能對施工技術難點進行有效的控制,那么大體積混凝土結構具有的優(yōu)勢就不能全面的發(fā)揮出來,還會適得其反,對土木工程建設質量造成不良的影響。
2 大體積混凝土施工技術分析
2.1 材料問題
混凝土是一種混合配比型材料,其包括了多種物質,其中最為主要是水泥、粗骨料以及水等,水泥的用量與混凝土的體積有很大關系,在大體積混凝土結構的施工中,對水泥的需求量比較大,所以,施工人員在配比的過程中,需要增加水泥的用量。水泥與水作用時會產(chǎn)生大量的熱量,而且不易揮發(fā),這也會使混凝土出現(xiàn)水化熱反應,這一過程升溫的速度比較快,而且擴散的范圍也比較大。在澆筑混凝土時,混凝土的內外溫度形成了較大的溫差,這會使構件的表面出現(xiàn)一定拉應力,而且會出現(xiàn)大量的裂縫,嚴重時還會發(fā)生斷裂。由溫差而引起的大體積裂縫也叫做早期裂縫,是建筑施工初級階段容易出現(xiàn)的問題。
2.2 受力不均
受力不均的現(xiàn)象突出表現(xiàn)在混凝土晾曬過程中,特別是大體積混凝土在澆筑完成后,會受到一定的內外因素的約束而出現(xiàn)內應力,內約束主要是指水泥內部由于水化熱而產(chǎn)生的升溫現(xiàn)象,在澆筑的過程中混凝土表面的溫度較易散發(fā),而且內部的溫度很難散發(fā)出去,所以受到熱脹冷縮的影響,混凝土表層的體積會出現(xiàn)收縮現(xiàn)象,屬于內部體積膨脹。
這種由內外溫差引起的變化,會產(chǎn)生內應力。外約束指的是外界因素對混凝土的約束,這一現(xiàn)象主要發(fā)生在混凝土水化熱的后期,水泥在配比的過程中產(chǎn)生的熱量比散發(fā)的熱量大很多,在澆筑完成后由于表面溫度下降比較快,所以會出現(xiàn)較大的拉應力。
2.3 抗拉性差
從混凝土的物理特性來說,其抗拉能力一般比較差,但是抗壓性比較強,所以其一般被用作承重部件,混凝土屬于脆性材料,一般抗壓性是抗拉性的10倍左右,而且混凝土在澆筑完成后拉伸性也比較小。混凝土由于比較容易受到溫度的影響,所以其受到的約束力可能會超過其抗拉范圍,這也是造成其出現(xiàn)裂縫的原因之一。在大體積混凝土結構中,會產(chǎn)生較大的拉應力,但是由于其受外界因素的影響比較大,所以對混凝土的拉應力的控制不易掌握。
3 土木工程中大體積混凝土施工存在的問題
3.1 結構材料問題
相對而言,我國在混凝土大體積施工層面的技術與國外發(fā)達國家還存在差距,根據(jù)相關建筑工程行業(yè)規(guī)定和標準分析,在目前多數(shù)建筑工程項目中,大體積混凝土原材料還不能夠達到相關的質量要求。為了提高工程建筑的質量,在工程項目施工中,混凝土材料必須要能夠達到設計標準,同時在施工的過程中要確保砂石骨料的選擇具有一定的含水量,并且要定期進行含水量的監(jiān)測,從而保證混凝土強度能夠滿足目前的施工要求。
3.2 技術規(guī)范問題
事實上,我國針對土木工程施工中的大體積混凝土有明確的要求,但在現(xiàn)實中,展開有效的測試卻十分困難;大體積混凝土在實驗室進行配比的過程中雖然技術規(guī)范都達到了規(guī)定標準程度,但是由于在施工的過程中與實驗室存在著一定的差異,因而按照實驗室規(guī)定進行配合與分析,使得其在施工的過程中能夠達到混凝土施工強度要求模式。
4 土木工程中大體積混凝土結構的施工技術
4.1 裂縫控制技術
裂縫是混凝土施工技術中常見的問題,理論上說,混凝土用量越大,出現(xiàn)裂縫的幾率也就越高。相對應的,大面積混凝土由于用到的水泥比較多,所以受水化熱反應的影響比較大,很容易出現(xiàn)裂縫,這些裂縫會極大的降低施工質量,還會引發(fā)建筑的安全問題,所以必須采取必要的措施對其進行控制與防范;混凝土養(yǎng)護的核心是防止混凝土早期表面失水,同時養(yǎng)護可以補充混凝土早期水化需要的水分,有助于水泥水化的進行?,F(xiàn)代高性能混凝土基本沒有泌水,如果風大或溫度高,水分蒸發(fā)量大,混凝土表面很快就會出現(xiàn)裂縫。
4.2 混凝土結構原料的控制
第一,材料的選擇,應優(yōu)先采用低水化熱的水泥配制大體積混凝土,如礦渣硅酸鹽水泥。在施工中避免使用含泥量高的集料,因使用含泥量高的集料會導致集料表面與水泥石的機械粘結力降低,而且會增加混凝土拌合物的用水量,不僅增加了混凝土的收縮,同時降低了混凝土的抗拉強度,導致收縮裂縫發(fā)生。 第二,選用中低水化熱水泥,可使水泥在拌和過程中水化熱釋放較小,用以減少混凝土升溫,如選用礦渣硅酸鹽水泥,火山灰質硅酸鹽水泥、普硅非早強型水泥。充分利用混凝土后期強度,減少每立方米混凝土中水泥用量。
4.3 控制混凝土溫度的上升技術
混凝土的攪拌控制技術,很大程度上決定了混凝土澆筑應用后的質量效果。施工單位可以從材料的選擇方面入手,控制混凝土溫度上升引起裂縫的現(xiàn)象出現(xiàn),如選擇礦渣硅酸鹽水泥等那些水化熱較低的水泥品種。在骨料的選擇方面,可以采用連續(xù)級配粗骨料配置的混凝土,通過選用體積相對較大的碎石塊,以減少混凝土體積收縮程度??刂苹炷恋娜肽囟?,以減低水泥、骨料以及水等材料的溫度,甚至在需求下,可參入冰塊攪拌,從而實現(xiàn)對混凝土澆筑混合物溫度的控制。
4.4 延緩混凝土表面散熱
為了減少升溫階段,內外溫差較大情況的出現(xiàn),常采用保濕(水)養(yǎng)護的方式。在表面進行適當濕(溫)度的調節(jié),可以降低外表面溫度的快速揮發(fā),從而縮小混凝土的內外溫差,防止裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。常用的辦法由薄膜包裹和高含水谷草覆蓋,不論哪種方法,都需要定期檢測溫度,采取恒溫措施。養(yǎng)護齡期不宜少于28天,如遇低溫時期,混凝土后期強度增長較緩慢,應合理延長保養(yǎng)護時間。
5 結束語
大體積混凝土結構施工與一般的混凝土結構施工不同,其對施工條件和施工質量要求更高,若在施工中不能嚴格按照規(guī)范要求進行施工,就很難完成高質量的大體積混凝土結構施工。大體積混凝土施工的關鍵性質量問題在于裂縫,想要保障土木工程中大體積混凝土結構施工的質量,就要對裂縫進行分析、研究,防止裂縫的發(fā)生,施工單位要注意每一項施工的技術,最大程度的避免裂縫的出現(xiàn),為工程施工帶來良好的開端。
參考文獻:
[1] 劉嘉寧.橋梁大體積混凝土施工質量問題產(chǎn)生原因及對策[J].房地產(chǎn)導刊,2014.
[2] 張凱鵬.大體積混凝土溫縫產(chǎn)生的因素及控制措施[J].中國科技博覽,2014.
[3] 溫平.淺談大體積混凝土底板防裂施工技術[J].中小企業(yè)管理與科技,2013.