歐青偉
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大體積混凝土是一種最小幾何尺寸不小于1米的混凝土,或由于混凝土中的膠凝材料水化而引起的溫度變化和收縮,預計會造成有害裂縫。在施工過程中,由于水泥在混凝土中的水化作用是放熱反應,大體積混凝土本身具有一定的保溫性能,其內(nèi)部溫升范圍比表層大得多,而在冷卻過程中,在混凝土峰值溫升后,其內(nèi)部冷卻比表層慢得多,形成較大的溫差,容易導致開裂接縫的產(chǎn)生。
在土木工程混凝土澆筑過程中,既有現(xiàn)澆法和預制法兩種?,F(xiàn)澆法的主要操作過程:首先在施工現(xiàn)場進行大型模板支護,模板支護完成后進行統(tǒng)一澆筑。目前,該方法應用廣泛,是最有效、最方便的方法。另一種鑄造方法是預制。預制法與現(xiàn)澆法的主要區(qū)別在于不需要大規(guī)模的支撐。這不僅方便了操作過程,而且大大節(jié)約了成本[1]。
在混凝土澆筑施工中,應保持連續(xù)作業(yè),施工過程中的間隔不得超過2分鐘。這是因為混凝土澆筑過程停止,由于混凝土已澆筑凝固,混凝土前后會出現(xiàn)拉應力裂縫,甚至是由于混凝土已澆筑凝固,后澆部分與澆筑部分粘結(jié)不好,形成施工冷縫,造成產(chǎn)品質(zhì)量缺陷。由于本工程設計所用板厚和面積大,不僅增加了連續(xù)澆筑作業(yè)的難度,而且增加了裂縫的發(fā)生概率,對現(xiàn)場施工的質(zhì)量控制和管理提出了更高的要求。
混凝土振動技術(shù)主要強調(diào)振動的頻率、強度、范圍和均勻性。如果這四項要求中有一項不充分,很容易造成裂紋。在大體積混凝土施工中,也存在著振動面積大的現(xiàn)象。在這種情況下,許多施工單位仍然采用傳統(tǒng)的人工方式進行振動工作。為了保證施工效率,將同時安排大量的人工振動。這種性能無疑使振動施工的統(tǒng)一性不足,因為振動過程中不同的人工操作行為。完全相同是不可能的。同時,在同一振點上多次發(fā)生振動,說明現(xiàn)代大體積混凝土的振搗工作混亂,容易產(chǎn)生裂縫[2]。
在大體積混凝土澆筑階段,外部溫度下降,大體積混凝土表層顯著降低。隨著溫差的增大,容易產(chǎn)生溫度應力,從而產(chǎn)生相應的裂紋。另外,水泥本身具有干燥快、強度高、熱容量大的特點。另外,大體積混凝土的搗實時間主要集中在夏季。在不澆水養(yǎng)護的情況下,也會發(fā)生高溫蒸發(fā),大量失水后,造成大體積混凝土中水泥的快速開裂。
由于大體積混凝土的重量大,施工規(guī)模大,受力大,為支撐大體積混凝土的重量,必須保證板底支撐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,并進行相應的計算,以保證安全。根據(jù)現(xiàn)場施工管理經(jīng)驗,對承重結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和沉降應制定專項方案,并進行專項設計計算。如果沒有專門的設計和計算,大體積混凝土的應力將不會因板的不均勻沉降而釋放,從而導致混凝土中出現(xiàn)連續(xù)裂縫。此外,這些裂縫會在混凝土最終凝固前出現(xiàn),其強度不足以產(chǎn)生阻力。
為了減少大體積混凝土的裂縫,有必要對大體積混凝土進行科學配比。在配置過程中,應大幅度提高大體積混凝土的和易性、滲透性和抗離析性。在大體積混凝土中摻入一定量的粉煤灰或鋼渣,可有效提高大體積混凝土的滲透性,減少滲漏現(xiàn)象的發(fā)生。
針對大體積混凝土的澆筑工藝。為實現(xiàn)一次性澆筑,施工單位應引進相應的設備,如混凝土攤鋪機等,通過機械設備的應用,可有效提高大體積混凝土澆筑的效率和平衡性。另外,在實際澆筑作業(yè)中,可采用分層澆筑法和前后澆筑法,以滿足大體積混凝土澆筑作業(yè)的需要。分層澆筑法是根據(jù)大體積混凝土澆筑厚度的要求進行的[3]。
它分為幾個階段,每個階段需要完成混凝土層的相應厚度,直到達到整體厚度位置。這種方法有利于混凝土的整體質(zhì)量,避免了裂縫的產(chǎn)生,因為第一澆筑層可以提前固化,從而可以將第一澆筑層提起,從而避免了澆筑層受應力的影響,施工管理中只需進行第一次澆筑。分層管理可以降低大體積混凝土澆筑的施工難度,前后澆法是采用兩臺設備依次兩行澆筑。這種方法不僅有利于大體積混凝土的施工效率,而且能有效地防止混凝土裂縫的產(chǎn)生。
選擇水化熱較低的水泥,以降低水化熱和混凝土溫升。(2)采用連續(xù)級配粗集料配制混凝土,可降低混凝土耗水量和水泥用量,抗壓強度高。粗集料主要為5-40mm礫石,細集料應為粗砂。(3)混凝土中摻入復合摻合料和粉煤灰,降低了混凝土的耗水量和水泥用量,進一步降低了混凝土的水化熱,降低了混凝土的收縮率,提高了混凝土的性能。(4)合理控制澆注溫度,建議最高澆注混凝土溫度控制在40℃以下。
在混凝土管理過程中,應加強對混凝土溫度、和易性、坍縮收縮變形數(shù)據(jù)的有效檢測,對發(fā)現(xiàn)的問題及時反饋到施工現(xiàn)場,確保施工順利進行。管理者應加強對混凝土抗裂性的研究和管理,建立完善的管理體系,加強對混凝土施工的控制。加強混凝土養(yǎng)護,從根本上減少裂縫的發(fā)生。
在施工過程中,大體積混凝土的裂縫控制實際上是一個比較系統(tǒng)和全面的工程。因此,在實際施工中,要根據(jù)工程的實際需要和實際情況,采取科學技術(shù)措施進行控制。從設計、材料、施工等方面入手,嚴格控制大體積混凝土施工過程中的裂縫,達到施工效果。