摘 要:隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和國家對建筑工程投資的增加,我國高層建筑日益增多,大體積混凝土澆筑技術(shù)的應(yīng)用也越來越廣泛。由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)厚實(shí),施工條件復(fù)雜,水泥水化熱較大,所以結(jié)構(gòu)物很容易產(chǎn)生溫度變形,當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差較大時(shí),混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫。因此,本文通過分析大體積混凝土澆筑施工技術(shù),并提出如何控制和防止大體積混凝土產(chǎn)生裂縫,保證施工質(zhì)量。供參考。 

  關(guān)鍵詞:大體積混凝土;施工方法;對策分析 

  前 言: 

  我國建筑業(yè)的快速發(fā)展,在當(dāng)代高層建筑經(jīng)常涉及到大體積混凝土施工的建筑設(shè)計(jì),大體積混凝土施工技術(shù)的主要特點(diǎn)就是體積較大,通常情況下,最小的體積尺寸都有一米,由于表面系數(shù)較普通混凝土施工技術(shù)小,水泥水化熱釋放比較集中,因此內(nèi)部升溫速度比較快。如果沒有采取合適的溫度控制措施,溫度應(yīng)力超過混凝土所能承受的拉力極限值時(shí),就容易產(chǎn)生裂縫。因此,大體積混凝土的施工難點(diǎn)就是控制裂縫的產(chǎn)生。 

  1、建筑工程大體積混凝土的主要特點(diǎn)分析 

  大體積混凝土自身的體積要比一般混凝土大,所以在澆筑的過程中就需要很多的原材料,結(jié)構(gòu)斷面最小厚度都在80厘米以上,結(jié)構(gòu)厚實(shí),混凝土量大,施工技術(shù)要求高,水泥水化熱釋放比較集中,通常超過25度,結(jié)構(gòu)物很容易發(fā)生溫度變形。因此,為了使混凝土的整體性不受到影響,通常在大體積混凝土中加入膨脹劑、減水劑,采用先進(jìn)的施工工藝及手段,做好后期的維護(hù)保養(yǎng)工作,確保工程的施工質(zhì)量不受到影響。 

  2、施工大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生原因分析 

  在施工過程中,由于溫差原因,導(dǎo)致大體積混凝土產(chǎn)生裂縫,通常由于兩方面因素,一是由于混凝土內(nèi)部原因,內(nèi)外溫度差異導(dǎo)致大體積混凝土產(chǎn)生裂縫;二是由于混凝土的外部原因,由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)的外部約束和混凝土各質(zhì)點(diǎn)間的約束,對混凝土的收縮變形產(chǎn)生一定的阻礙作用,混凝土雖然具有較強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度,但是受拉力卻很小,所以一旦溫度應(yīng)力超過混凝土所能承受的抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。如果裂縫的寬度在允許范圍內(nèi),正常情況下對結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不會(huì)產(chǎn)生影響,但是卻會(huì)影響結(jié)構(gòu)的耐久性,這種情況要引起足夠的重視。 

  導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生的主要原因有以下三點(diǎn): 

  (1)水泥水化熱。水泥遇到水會(huì)發(fā)生化合反應(yīng),在這個(gè)過程中會(huì)釋放出一定的熱量,由于大體積混凝土的表面系數(shù)相對較小,結(jié)構(gòu)斷面厚度較大,所以在水化熱過程中產(chǎn)生的熱量不易揮發(fā),聚集在內(nèi)部導(dǎo)致大體積混凝土同時(shí)也與水泥含水量有關(guān)。隨著時(shí)間的推移內(nèi)部的溫度升高,增加內(nèi)外溫差。單位時(shí)間內(nèi)由于水化作用釋放的熱量,和水泥的品種有關(guān),聚集在混凝土表面的熱量可以自行揮發(fā)掉,因此,在澆筑工作完成后的三至五天,是混凝土內(nèi)部溫度最高的時(shí)期。 

 。2)混凝土的收縮變化。在混凝土中,水泥硬化大概需要20%左右的水分,剩下的80%的水分隨著表面熱量的揮發(fā)而蒸發(fā)。多余水分的蒸發(fā)會(huì)導(dǎo)致混凝土體積的收縮。如果混凝土收縮后,如果處于水飽和狀態(tài),還可以恢復(fù)膨脹并幾乎達(dá)到原有的體積。干濕交替導(dǎo)致混凝土體積隨之交替變化,這會(huì)影響混凝土的質(zhì)量。水泥的品種、合適的配合比、外加減水劑和摻合料的品種以及施工工藝的選擇(特別是養(yǎng)護(hù)條件) 等均會(huì)影響混凝土的收縮情況。 

 。3)外界環(huán)境的氣溫變化。大體積混凝土在施工過程中,它的澆筑溫度是隨著外界環(huán)境溫度的變化而變化的。如果發(fā)生氣溫下降的情形,就會(huì)增加混凝土內(nèi)層與外層之間的溫度差異,對大體積混凝土產(chǎn)生極為不利的影響。由于溫差引起結(jié)構(gòu)變形產(chǎn)生溫度應(yīng)力,溫差愈大,產(chǎn)生的溫度應(yīng)力也就愈大。同時(shí),在高溫條件下,大體積混凝土表面容易聚集大量的熱量,因此,混凝土內(nèi)部的最高溫度一般可達(dá)60 至65 度,并且能持續(xù)較長時(shí)間。因此,應(yīng)采取有效的溫度控制措施,防止混凝土內(nèi)外溫差引起的溫度應(yīng)力。 

  3、大體積混凝土的澆筑策略研究分析 

  進(jìn)行大體積混凝土的澆筑工作時(shí),通常都采用二次振搗的方法。通過二次振搗,可以減少水分、氣泡對混凝土產(chǎn)生的細(xì)孔,同時(shí)也可以阻止混凝土在經(jīng)過一次振搗后的下沉現(xiàn)象,從而提高混凝土的強(qiáng)度、密實(shí)度以及防滲性。在大混體積凝土澆筑的過程中,要控制好二次振搗的時(shí)間間隔,通常以表面泛起泥漿為最佳,完成澆筑工作后,混凝土的表面要保持平整,防止表面出現(xiàn)裂縫。二次振搗可以提高混凝土拌合物的緊密度,加快混凝土的水化速度,加強(qiáng)鋼筋的界面強(qiáng)度。 

  4、大體積混凝土澆筑的施工技術(shù)分析 

  4、1控制裂縫的措施分析 

  (1)選擇合理的配合比。嚴(yán)格控制砂石以及水泥的含量,在混凝土中加入膨脹劑、減水劑,節(jié)省水泥的用量,降低水化熱產(chǎn)生的溫度,在不影響設(shè)計(jì)強(qiáng)度的同時(shí),也要保持混凝土良好的性能。 

 。2)有效降低混凝土混凝土澆筑后的初始溫度?梢圆捎脺囟认鄬^低的水、將砂石冷卻的方法混凝土的攪拌溫度,延長初始凝固的時(shí)間,降低澆筑的速度,以加快熱量的揮發(fā)。 

 。3)嚴(yán)格控制混凝土的拆模時(shí)間。如果混凝土的內(nèi)外溫差在25 度以下,可以進(jìn)行拆模工作,但是如果混凝土的內(nèi)外溫差大于25 度,就應(yīng)采取相應(yīng)的保溫措施,減小內(nèi)外溫差。 

  (4)做好混凝土的維護(hù)保養(yǎng)工作。早期的養(yǎng)護(hù)工作可以降低混凝土的內(nèi)外溫差,提高混凝土的強(qiáng)度,減少混凝土的收縮,降低后期出現(xiàn)裂縫的可能性。 

  4、2 混凝土的澆筑施工技術(shù)分析 

  大體積混凝土澆筑前,選擇合理的配合比,初始凝固時(shí)間控制在3至4 小時(shí)內(nèi),在運(yùn)送混凝土至施工現(xiàn)場的過程中,堅(jiān)決嚴(yán)禁加水。在混凝土到達(dá)施工工地后,根據(jù)具體情況加入膨脹劑或者減水劑。澆筑工作開始時(shí),將混凝土進(jìn)行分區(qū)處理,按區(qū)澆筑,嚴(yán)格遵守澆筑順序。進(jìn)行振搗工序時(shí),振搗棒應(yīng)快速插入,緩慢拔出,保證混凝土的緊密度;炷恋乃袧仓ぷ鲬(yīng)在混凝土最終凝固之前完成,防止表面出現(xiàn)裂縫,抹壓工作應(yīng)分三次進(jìn)行;炷恋臐仓ぷ鲬(yīng)連續(xù)進(jìn)行。中間不得中斷,如果因?yàn)橐馔,不能進(jìn)行連續(xù)澆筑,應(yīng)立即采取緊急措施,啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案,保證混凝土的施工質(zhì)量。混凝土澆筑完成后,做好混凝土中心溫度和混凝土表面溫度以及混凝土表面溫度與大氣溫度之差的測量工作。 

  4、3 混凝土的養(yǎng)護(hù)技術(shù)分析 

  在完成最后一道抹壓工序后,表面要做好遮蓋工作,一般選用不吸水的材料,防止表面水分散發(fā)導(dǎo)致混泥土干裂收縮,同時(shí)防止干濕循環(huán)的現(xiàn)象發(fā)生,一般來說,混凝土的養(yǎng)護(hù)溫度控制在15 度左右,時(shí)間控制在14 至28 天之間,保證混凝土水化的順利進(jìn)行。 

  5、結(jié)論 

  綜上所述,大體積混凝土由于其自身體積過大的特點(diǎn),水化熱后內(nèi)外溫差較高,容易產(chǎn)生裂縫,因此,對于大體積混凝土的澆筑工程來說,最大的難題就是控制裂縫的產(chǎn)生。本文通過分析大體積混凝土的物理特性,研究了大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因,探求大體積混凝土的施工技術(shù),采取切實(shí)有效的措施,從根本上保證大體積混凝土施工工程的質(zhì)量。