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大体积混凝土施工技术的应用

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大体积混凝土施工技术的应用

【摘要】随着我国经济的不断发展,各种基础设施的建设在不断极大力度,使得我国的大型工程项目日趋增多,进行混凝土的大体积施工的工程也日趋增多。大体积混凝土工程具有长度大、厚度大、宽度大的特点,加上建筑面积也很大,所以有着很高的整体性要求。在本文中,首先叙述了大体积混凝土的定义,然后介绍了在大体积混凝土施工中常遇到的问题,最后介绍了大体积混凝土施工技术的应用

【关键词】大体积混凝土施工技术应用

随着我国经济的发展,建筑行业近年来得到了迅速发展,大体积混凝土施工技术被越来越多地应用到了大型建筑工程的施工中。大体积混凝土施工相较于一般的混凝土施工具有更大的体型,且其施工的条件也变得更加复杂,如何保证复杂施工条件下的大体积混凝土施工的质量就成为了建筑企业需要面对的重要问题。我国的大体积混凝土施工技术经过近年的发展已经取得了一定的成绩,但是受到多种因素的制约,仍然存在不少的问题,其中最重要的问题就是混凝土的施工问题,一旦它出现了问题,建筑工程就会出现各种的质量问题,这不仅会影响到工程的质量安全,同时还会影响到实际的使用。在实际的施工中,大体积混凝土施工受到原材料、环境因素和施工工艺等的影响很严重,这些因素都会使得质量受到影响。大型建筑工程一旦建成就不能随便拆除或是改动,所以更需要将施工质量控制好。

1关于大体积混凝土

1.1大体积混凝土的定义

大体积的混凝土是最小断面的尺寸不小于1米的,在具体施工中因为水化热会在混凝土的内部产生一定的内外温度差,需要采用适当的技术措施进行相关处理。大体积混凝土施工有着很高的整体性要求,在施工中要进行连续的浇筑。施工的结构具有很大的体型,使得在混凝土浇筑完成后会有很大的内外温差。对于大体积混凝土结构来说,使用大量的混凝土、密集的钢筋、庞大的体型,使得施工变得很复杂,施工技术相对要求也很高,它必须同时满足这些刚度、强度和耐久性的要求。对于其中的温度应力和裂缝变形等问题也要加以控制。[1]

1.2大体积混凝土的特点分析

大体积混凝土的第一个特点就是体积大,同时有着很厚的工程结构,混凝土在施工中会需要很大的量,因此对施工技术有着很高的要求。另外,在混凝土的浇筑过程中会产生大量的内外温度差,内外的温度差会让结构产生裂缝,因此控制温度应力很重要。

2大体积混凝土施工技术中存在的问题分析

在建筑结构中,裂缝问题是不可以避免的现象,属于固体材料中出现的一种不连续现象,是一种人们能接受的材料特点。建筑结构出现裂缝问题是不可避免的,但是建筑物的抗裂要求不要过高,对它的要求是将其控制在可以控制的范围之内。建筑物的裂缝问题需要进行必要的预测和预防及处理控制工作。根据调查结果显示,在混凝土的施工中大约有80%的裂缝问题是在早期的施工中形成的,混凝土的材料问题能引起15%的裂缝问题,另外的5%裂缝问题是因为不合理的设计引起的。[2]

2.1混凝土自身的影响

2.1.1混凝土的体积稳定性影响

对于混凝土来说,其体积温度是其在化学和物理作用下发生变形的能力。如果没有很好的体积稳定性,会在很大程度上降低混凝土的抗渗性能,使得混凝土中渗透进了溶液性的物质,使得混凝土的耐久性严重下降。

2.1.2混凝土自身的收缩

对于混凝土来说,它本身就具有一种收缩的特征,在没有受到荷载影响的情况下,混凝土自身的收缩就会导致开裂变形。

2.1.3混凝土的徐变

混凝土在有附加荷载的情况下,一般会发生弹性形变,同时随着时间的增长而产生一种非弹性的形变,这就是所谓的“徐变”。大体积混凝土结构的温度应力能够依靠徐变进行降低,同时将裂缝的收缩减少。但是,混凝土结构的徐变也有不好的影响,例如混凝土结构的变形会因为徐变而不断增大。同时,在混凝土预应力结构中,徐变能引起预应力的损失,所以应对徐变的影响进行综合的考虑。[3]

2.1.4受到混凝土材料的影响

混凝土结构之所以会产生开裂就是因为其自身进行收缩时产生的抗应力超过了其本身材料的抗拉强度。因为水泥的种类各不相同,水泥的用量拌制各不相同,使得混凝土产生的收缩强度和收缩值也各不相同。其中,最需要进行关注的是水泥的细度,水泥越细,混凝土结构越容易发生裂缝。混凝土的骨料与开裂程度也有着重要关系,骨料的含泥量越低越不容易产生裂缝。这是因为在骨料的表面带有的泥粉能够有效妨碍水泥浆和骨料间的粘结咬合,使得界面结构得以弱化,从而将混凝土的抗拉强度从一定程度上降低了。混凝土在掺假了化学外加剂后能使得其干缩值增大,使用促凝性AE减水剂后的干缩值要明显高于使用一般的化学外加剂。对于混凝土来说,在使用外加剂后其初期的干缩值较大,使用了促凝性AE减水剂和不使用外加剂的混凝土相比,具有更高的干缩值。使用了膨胀剂后,混凝土的养护要求会更高。如果做不好早期养护,膨胀的混凝土产生裂缝的可能性更大。

2.2其他因素

在实际的施工中,裂缝可以通过理论的计算来加以控制,对于裂缝的变形问题可以通过构造的设计来进行控制,在计算结构时,需要首先将建筑结构物的受力体系相关参数进行假定。但是,建筑结构的实际工作状态与常规的计算模型会存在着较大的差距,使得最终的实际结果与计算出的结果有着较大的差别,这些没有考虑到的因素同样会对结构的裂缝问题产生影响。

3如何应用大体积混凝土施工技术

对于大体积混凝土来说,它产生裂缝的原因是多样的,但最主要的原因是温度应力,所以要提高大体积混凝土的质量需要进行综合的防治。

3.1设计构造要求

大体积混凝土首先要符合相应的生产工艺要求和设计规范要求,其次混凝土应保持在C25-C40的强度范围之内,使用的钢筋既要满足能承受温度应力同时还能对温度进行控制;当在岩石类地基上施工时,需要设置相应的滑动层在混凝土垫层上;大体积混凝土需要在设计中充分考虑到外部的约束;在施工前设计单位需要进行相应的应变和温度场测试;对于箱式基础和大块式基础来说,不宜设置竖向施工缝和永久变形缝;水平施工缝的设置需要根据浇筑过程中控制温度裂缝的要求进行。在大体积混凝土施工前,需要先将浇筑体的收缩应力、温度应力和温度差等计算好,以此来确定在施工中的内外温差和升温峰值及控制降温的速率指标等。一般来说,在入模时混凝土的最大温度绝热值要低于45摄氏度,不能有超过30摄氏度的内外温差,同时保持2.0摄氏度每天的降温速率。[4]在施工前,需要及时掌握好寒潮和低温等天气状况,冬季施工时需要采取相应的保温措施。模板宜选用钢木混合模板和木模板及钢模板等。

3.2混凝土浇筑

在混凝土的浇筑过程中,浇筑方法可以选用推移式或是分层连续浇筑方式,同时不能随便留下施工缝,而要符合规定。摊铺混凝土的厚度由混凝土的和易性和振捣器的作用深度来决定,摊铺混凝土厚度在使用泵送时需要小于600毫米,非泵送时应小于400毫米。层间间隔在使用推移式浇筑和分层浇筑时需要尽可能的缩短,在浅层混凝土初凝前就进行次层混凝土的浇筑。混凝土的初凝时间需要大于层间间隔时间。对于混凝土的初凝时间,也需要通过试验来确定。当混凝土的初凝时间小于层间间隔时间时,按照施工缝来进行层面的处理。连续推移式浇筑法适用于大面积的浇筑,同时工程量也很大,连续浇筑的厚度不超过3米且没有很强的浇筑能力的工程。[5]对于分层浇筑的施工缝处理,需要按照相关的规定来进行:浇筑表面可能残存一些石子和浮浆等,先将它们清除干净,让粗骨料均匀地露出来。在浇筑上层前,先将其表面的污物冲洗干净,不能存有积水。非泵送的,在上层混凝土浇筑前需要采用必要的接浆措施。在混凝土的运输和拌制的过程中必须要满足连续浇筑及出罐温度不高等需求,同时还需要满足其他一些规定:比如,大体积混凝土在夏季浇筑时,需要对砂石骨料进行必要的降温和遮阳处理。使用自备搅拌站时,尽量让其靠近浇筑地点,便于进行输送。混凝土使用泵送施工时,需要使用混凝土搅拌运输车,其数量要能满足连续浇筑的需求。混凝土表面存有的泌水需要在浇筑过程中及时清理,因为泌水问题普遍存在,它的存在对浇筑质量有很大影响,需要及时清除。在泵送过程中,一般都有很大的水灰比,泌水问题也较为严重,及时清除能有效提高混凝土的质量。

3.3关于混凝土养护

在混凝土每次浇筑完成之后,需要进行必要的保温养护措施,且需要按照一定的规定来进行。在保温养护的过程中,混凝土的浇筑块体降温速度和内外温差需要达到温控指标的需求。依据相关的温度应力进行保温养护,在拆除保温覆盖层时需要逐步分层进行。混凝土的表面在保温养护中,需要保持其表面的湿润状态。混凝土的表面在浇筑后的4-6小时可能出现塑性裂缝,及时采用二次浇灌层或是二次压光进行相应的处理。保温材料可以选用草袋锯末和塑料薄膜等,用它们对模板和混凝土进行覆盖,如果是在冬季需要将挡风的保温棚搭好。根据温度控制指标来决定覆盖层的厚度。在大体积混凝土的施工过程中,可以使用一些价格相对便宜、保温性能好的材料进行保温防护。

4结语

大体积混凝土的裂缝问题对整个工程的质量有着很大影响,需要在施工中采取良好的措施,及时调整好湿度和内外温差,防止出现裂缝和泌水现象。在大体积混凝土施工中,需要严格遵守相关的施工规范,施工中的每个环节都要做到位,从而确保大体积混凝土施工技术的应用达到理想的效果。

参考文献:

[1]张力文.大体积混凝土施工技术的应用与管理[J].门窗,2013,(02).

[2]才素平.大体积混凝土施工技术及其应用[J].西安建筑科技大学,2013,(03).

[3]赵人越.大体积混凝土施工技术浅析[J].科技创新与应用,2013,(06).

[4]欧阳东.大体积混凝土施工技术的应用与管理[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2013,(07).

[5]张少峰.大体积混凝土裂缝控制[J].土工基础,2013,(16).

作者:钟财贸 单位:广州增电电力建设投资集团有限公司