建筑工程大体积混凝土施工技术分析
(浙江华元星河建设有限公司,浙江 杭州 310011)
摘 要:在大体积混凝土施工技术应用的过程中,除了外界因素会对工程项目的质量带来影响,混凝土自身的缺陷也是影响技术实施的主要原因之一。在大体积混凝土施工过程中,温度是核心影响因素,如果不能对温度的变化幅度进行合理的把控,就会导致浇筑后的大体积混凝土出现严重的裂缝,进而造成严重的质量问题,因此我们在对大体积混凝土施工技术进行选用之前,必须要做好全面的技术分析,并对相关的影响因素进行严格的把控。
关键词:建筑工程;大体积混凝土;施工技术
1 大体积混凝土施工技术主要特点
大体积混凝土施工技术的混凝土在施工难度、性能、体积方面与一般混凝土有着较大区别,归结起来主要有以下三点:
1.1 体积大
大体积混凝土施工技术,顾名思义,与普通形式的混凝土结构进行比较,在厚度与体积方面会大得多。
1.2 连续性要求高
要保证混凝土结构避免出现不齐全或者分裂现象,在浇灌时不能间隔,必须保证其连续性。而大体积混凝土对此方面的要求则更高,比如在浇灌时间、浇灌速度等方面都有着一定的规定。
1.3 防渗性要求高
大体积混凝土有着使用量大、结构表面易出现裂缝、断面多等特点。而大体积混凝土一般用于地面以下或者工程基础结构部分,但是地下环境通常比较潮湿,混凝土在此环境下会发生水化,并释放水化热,产生较大温度应力与收缩应力,致使混凝土表面开裂,随着裂缝的逐渐变大,混凝土的耐久性、整体性以及防渗性都会不断降低,房屋建筑工程的整体质量就会受到影响,因此在工程施工时必须在防渗性方面做好对应措施。
2 大体积混凝体在具体施工期间常会发生的问题2.1 水泥在水化期间会放出大量的热量水泥和水接触之后会产生化学反应,在产生新物质的同时,也放出了很多的热量。水泥和水发生反应后会放出很多的热量,每克水泥可以高达 502.42J,其能将混凝土结构的温度提升到 600℃之高,甚至于更高,而最高的温度一般发生在混凝土完成浇筑的 3d~5d[2]。因为混凝土自身的散热性较差,导致水泥和水发生反应所放出的热量会在很大程度上提升混凝土内部和外部的温差,在温差超出范围时,混凝土就会产生温度应力[3] 。因为体积膨胀、温度应力都与温度成正比,而温度也与混凝土结构的实际尺寸成正比,所以本身较大尺寸的混凝土,在温度升高之后会产生很大的温度应力,出现体积膨胀的情况,但在降温过后也会出现很大程度的体积收缩,进而加大了产生裂缝的概率。
在混凝土中的温度应力比约束力要大时,裂缝也就随之出现了。
2.2 内外约束条件对于混凝土裂缝产生的影响
因为水泥的水化作用需要放出热量,这会让混凝土结构的中心位置温度变高,出现热膨胀的情况,所以在混凝土结构的中心位置接受压力作用时,混凝土的表面也能够接受拉应力的作用[4] 。混凝土本身就具有很大的抗拉强度,并且钢筋对于混凝土变形也有很大的约束作用,在混凝土表层的拉应力超出这部分约束条件时,就可能出现裂缝。和地基连接的大体积混凝土,因为被地基因素所制约,在温度出现变化时,需要承受很大的约束力。在开始升温时,混凝土会出现很小的弹性模量,进而导致很大的抗拉应力松弛度与徐变。而在降温过程中,混凝土可能会出现很大的拉应力,当拉应力比以上的约束条件要大时,就会出现垂直形状的裂缝。混凝土结构的受力能力也会被徐变所影响。
3 建筑工程大体积混凝土施工技术要点
3.1 配合比要科学合理
在正式施工之前,应该做好相关的准备工作:一是选择合理的大体积混凝土的材料;二是大体积混凝土的配合比要准确,并且科学合理。在对材料进行配比时,不仅要满足相关的标准和要求,还要尽量的节约材料和资源。根据实际情况可知,混凝土中以骨料为主,大概占据了 80%左右,因此应该重视对骨料的选择和使用,同时要满足相关的数据标准:一是膨胀系数要尽量的小;二是岩石弹膜不能偏高;三是消除表面的弱包裹层。除此之外,选择砂子材料时,二区中砂为主要的使用材料,其中的含泥量不能够超过 1%,同时还要保证砂子的体积在 5mm~31.5mm 间。水泥可以用粉煤灰进行代替,但是要使得粉煤灰要和水泥保持相同的颗粒大小,掺量必须在 15%~20%范围。这样在节约资源的同时还能够减少水化热的问题。此外,使用相关的配料可以增加水的散热速度和降低水放热的时间,例如:低、中水化热的水泥种类;含有矿渣硅酸盐的水泥等,同时还要保证水泥的使用量,使其含量每米不高于 450kg.
3.2 分层浇筑施工
分层浇筑的施工方式是大体积混凝土施工中重要手段,在分层浇筑施工期间,为了保证其质量,每一层浇筑的厚度大概在 50cm。只有在大型的建筑工程中,才会常用到这种混凝土浇筑方式,这样才能够充分发挥分层浇筑的优势和特点,减少大幅度的减少裂缝的产生,提高建筑工程的质量。在分层浇筑施工中,分为三种施工方式,一是分段分层,需要严格的按照标准进行从下而上的顺序进行浇筑,只有确保下层的质量过关才能够进行后续的施工;二是全面分层,只有等初步的混凝土凝固了才能够进行后面的浇筑;三是斜面分层,是确保下面的一层浇筑好,才逐步的进行上层的施工,同时还要注意振捣工作程序性的重要性。在目前的建筑施工中,分层浇筑施工成为最常用的施工方式,此外,与此相关的施工技术已经较为完善,不仅能够加快散热速度,还能够方便进行混凝土的振捣,大大的提高的建筑施工的质量和效率。
3.3 混凝土温度的控制
水热化现象的出现,会导致隔热现象严重,从而使得混凝土结构出现温度差异的不良影响,所以为了减少此类情况的发生,相关的工作人员应当使用科学合理的方法进行预防。可以从水泥水热化这方面进行有效的解决:首先,施工人员可以选择水热化程度较低的水泥材料,同时加入部分的减水剂,来减少水泥量,然后在使用相关的技术降低混凝土的温度差,可以通过三个步骤来解决,一是在浇筑前将钢管依次排开进行填埋施工;二是浇筑时,应当均匀持续的进行浇筑;三是浇筑完成后,需要通过冷水进行降温处理。最终,可以通过防水草帘等方法对建筑结构进行保温处理,使得混凝土表面降温较慢,较少内外的温度差异,尽量避免裂缝的出现。
3.4 振捣施工
在大体积混凝土的施工期间,振捣是极其重要的部分,而插入式振捣棒是最为常用的工具。振捣棒可以有两种方式插入,垂直或者斜插,但是都要保证其插入点要均匀交错,此外,在使用斜插时,倾斜角要保持在 40°~50°之间。在施工期间,要保持插入时的稳定性,同时还要遵循快插慢拔的频率,尽可能的缩小两层之间的距离,在进行上一层混凝土振捣时,振捣棒插入的距离大概在 50cm 上下。此外,在进行振捣时,振捣棒不能够直接与底部和边沿进行接触,这样会大大降低振捣的质量和效率,影响建筑工程的施工。
3.5 后浇带施工
外界的因素通常会影响施工的效率,而在大体积混凝土施工期间,为了降低裂缝出现的概率,后浇带施工正在被广泛的应用,其可以大大的提高混凝土结构的稳定性和整体性。此外,在实际的施工期间,部分的干扰因素无法避免,例如温度应力的干扰,所以工作人员在施工时,要对混凝土的不同结构进行分段处理,对各段混凝土结构的长度等相关的数据进行分析,然后通过科学的施工技术对裂缝进行修复,减少混凝土温度应力的影响。在施工阶段的后期,对混凝土进行均匀的浇筑,使得各段的混凝土的结构形成整体,确保混凝土结构的整体性和稳定性。在浇筑施工大概 40d 左右,再进行后浇带的施工,此外不论使用何种的施工技术和方法,都需要做好前期工作,尤其是对混凝土的接触面凿毛工作,只有确保接触面干净整洁,才能够有利于后续的施工。
4 提高大体积混凝土施工技术的相关对策
4.1 加强对混凝土施工技术环节的管理
要想使大体积混凝土施工技术的质量和可靠性得到保障,必须要加强对各环节技术应用的管理,首先需要做的就是对各技术施工环节的任务进行有效地落实,对于其中比较重要的节点要给予必要的指导和交流;其次对于采取大体积混凝土施工的所有技术人员,必须要能够对施工技术以及工程质量的检验标准有着全面地了解和掌握,要严格按照规范要求开展施工作业;最后需要结合施工现场的原材料、技术水平以及机械设备和人力资源的数量对整个施工方案进行合理地安排和适当的优化调整,进而能够拟定较为合理的混凝土施工方案和技术方案。
4.2 加强对大体积混凝土的内部测温
针对大体积混凝土的内部测温问题来说,首先需要做的就是在承台内埋设四根垂直的测杆,同时每根测杆还要能够在沿着混凝土的厚度方向设置三个不同的测点,也就是说四根测杆总共需要设置 12 个测点。在测点设置好之后,测温的头三天每间隔一小时就需要测温一次,三天之后每间隔四个小时测温一次,测量人员要能够对每次测量的数据都进行详细地记录[5] ,并结合温度变化情况绘制相应的曲线图,并且要能够在图中将不同测点存在的问题标注出来,只有做好大体积混凝土的内部测温工作,才能够使温度裂缝得到很好的控制。
5 结语
随着建筑行业的不断发展,大体积混凝土浇筑技术的应用将会得到进一步的发展,因此为了使建筑工程项目的安全性、实用性和耐久性得到可靠的保障,我们要能够继续加强对大体积混凝土浇筑技术的研究力度,要能够在现有技术体系的基础上进行更加深入的优化升级,为整个建筑行业的进步和发展作出贡献。
参考文献:
[1]许钢,张慧.大体积混凝土施工技术在房屋建筑工程的应用[J].科技经济导刊,2017(03):95.
[2]沈左爱.大体积混凝土施工常见问题及质量控制措施研究[J].江西建材,2017(08):106+110.
[3]周维,徐倩,马亚航.大体积混凝土施工技术在房屋建筑中的应用分析[J].赤峰学院学报(自然科学版),2017,33(05):73-74.