摘要:大體積混凝土由于其自身體積過大的特點,水化熱后內外溫差較高,容易產(chǎn)生裂縫,本文分析了大體積混凝土的物理特性及產(chǎn)生裂縫的原因,探求大體積混凝土的施工技術,采取切實有效的措施,從根本上保證大體積混凝土施工工程的質量。
關鍵詞:大體積混凝土 施工方法 措施
如今,大體積混凝土澆注已廣泛應用于高層建筑,其混凝土構件的澆筑質量也直接決定了工程質量的好壞。所以在這個過程中混凝土施工 ,現(xiàn)場技術人員要全程監(jiān)督施工,發(fā)現(xiàn)問題要及時解決和上報,避免出現(xiàn)工程質量問題給企業(yè)帶來不必要的經(jīng)濟損失和施工安全。同時,大體積混凝土構件的養(yǎng)護也同等重要,保濕是前提,控制降溫速度是關鍵,只要嚴格施工規(guī)范 ,認真執(zhí)行每一個施工環(huán)節(jié),認真妥善地作好澆筑完的保溫工作,減少工程中常見通病的發(fā)生, 穩(wěn)步提高工程的質量。
1、大體積混凝土的主要特點分析
所謂大體積混凝土,顧名思義,就是其與一般的混凝土相比,在體積方面較大,根據(jù)《JGJ55-2000 普通混凝土配合比設計規(guī)程》上,定義大體積混凝土為:
混凝土結構物實體最小尺寸等于或大于1m,或預計會因水泥水化熱引起混凝土內外溫差過大而導致裂縫的混凝土。因而不僅結構厚度大,而且混凝土的使用量也大,尤其對施工的要求十分高,在施工過程中必須嚴格控制溫度,以防裂縫的出現(xiàn)。因而在進行混凝土調配時,通常會加入膨脹劑、減水劑等,并采用現(xiàn)代化的大體積混凝土施工技術,尤其在施工后期還應做好養(yǎng)護工作,唯有如此,工程質量才能從根本上得到保障。
2、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,一是由于混凝土內部原因,內外溫度差異導致大體積混凝土產(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構的外部約束和混凝土各質點間的約束,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的抗壓強度,但是受拉力卻很小,所以一旦溫度應力超過混凝土所能承受的抗拉強度時,就會導致裂縫的產(chǎn)生。如果裂縫的寬度在允許范圍內,正常情況下對結構的強度不會產(chǎn)生影響,但是卻會影響結構的耐久性,這種情況要引起足夠的重視。造成裂縫出現(xiàn)的主要原因如下:
(1)水泥水化熱
水泥遇水會產(chǎn)生化合反應,化合反應的過程中會釋放熱量,但是由于結構斷面的強度大,熱氣積在內部不易揮發(fā),隨著時間的推移,內部溫度不斷堆積,內外溫差不斷增加。在一定單位時間內應為水化作用釋放的熱量與水泥品種關系大,澆筑完成后的三到五天是混凝土內部溫度最高的時間段,隨后凝結聚集在表層的熱量才能慢慢的散發(fā)。
。2)混凝土的收縮變化
在混凝土的施工過程中,水泥硬化大約要20%的水分,剩余的水會隨著熱量的釋放而蒸發(fā),剩余水分的蒸發(fā)會引起混凝土體積的收縮。混凝土的收縮情況直接影響到混凝土的質量。然而水泥的種類、調配的比例、減水劑和摻合料的種類以及施工方法的選擇都會對混凝土的收縮好壞造成影響。
。3)外界環(huán)境的氣溫變化
在大體積混凝土的施工過程中,外界溫度對澆筑溫度的影響也是巨大的。若氣溫下降,混凝土內外的溫度差就會加劇,則會對大體積混凝土產(chǎn)生不良影響。溫差會對結構產(chǎn)生直接影響,所以要做好溫度的控制工作,預防溫度差過大造成裂縫。
3、大體積混凝土的二次振搗技術的研究
二次振搗往往是由于大體積混凝土的澆筑施工之后的振搗效果不佳時時才被采用。采用此種方式,不僅可以降低含水量、氣泡,預防混凝土中細孔的出現(xiàn),而且也可以防止第一次振搗之后出現(xiàn)下沉現(xiàn)象,由此來增加混凝土的強度、密度以及防滲性。在澆筑施工的過程中,兩次振搗之間的時間間隔要控制和掌握好,若表面開始起泥漿則表示好,在澆筑工作結束后,混凝土表面要維持其平整度,預防裂縫的出現(xiàn),二次振搗不僅加強混凝土拌合物的緊密度,而且還能混凝土水化的加速以及鋼筋強度的增加都很有幫助,因而我們必須切實掌握大體積砼的二次振搗技術。
4、大體積混凝土澆筑的施工技術分析
4.1控制裂縫的措施分析
1)大體積混凝土的強度等級宜在C20~C35范圍內選用。設計強度過高,水泥用量過大,必然造成混凝土水化熱過高,混凝土塊體內部溫度高,混凝土內外溫差超過30℃,溫度應力容易超過混凝土的抗拉強度,產(chǎn)生開裂。采用C20~C35的混凝土,避免設計上" 強度越高越好" 的錯誤概念。考慮到建設周期長的特點,在保證有足夠強度、滿足使用要求的前提下,可以利用混凝土60d或90d的后期強度,這樣可以減少混凝土中的水泥用量,以降低混凝土澆筑塊體的溫度升高。
2)在工程結構設計中要特別注意降低結構的約束度。對于混凝土中鋼筋保護層的厚度應當盡量取較小值,因為保護層的厚度愈大愈容易發(fā)生裂縫。
3)為滿足混凝土設計強度、抗?jié)B性、耐久性等要求及施工和易性的需要,應進行混凝土施工配合比優(yōu)選試驗;炷潦┕づ浜媳冗x擇應經(jīng)綜合分析比較,合理地降低水泥用量。
4)大體積混凝土基礎除應滿足承載力和構造要求外,還應增配承受水泥水化熱引起的溫度應力及控制裂縫開展的鋼筋,以構造鋼筋來控制裂縫,配筋應盡可能采用小直徑、小間距。
5)嚴格控制混凝土的拆模時間
要進行混凝土的拆模工作內外溫度必須控制在25攝氏度以下,若溫差高于25攝氏度,則要進行保溫工作,減小內外溫度之間的差。
6)做好混凝土的養(yǎng)護時的溫差控制工作
施工澆筑完成之后盡快進行養(yǎng)護工作可以減少混凝土內外的溫差,增加混凝土的強度,降低混凝土的收縮,這樣后期出現(xiàn)裂縫的可能性可以大大降低。
常用的溫差控制方法有以下兩點:
、俳禍胤ǎ杭赐ㄟ^預先在混凝土內部預埋的U型水管,通過冷卻水來降低混凝土內部水化熱產(chǎn)生的熱量。
②保溫法:即混凝土澆筑完成后,通過外部保溫的方法來控制混凝土外部的溫度,以達到降低內外溫差的方法,常用保溫材料或定時噴灑熱水的方法。石化行業(yè),以其特殊的行業(yè)性質,有時也采用蒸汽養(yǎng)護的方法。
4.2混凝土的施工過程分析
在進行大體積的混凝土澆筑前,要科學調配混合物的比例,在混凝土最初凝固的3到4個小時中,禁止對混凝土加水。當混凝土運送至工地時,應依據(jù)實際情況加入膨脹劑或者減水劑。澆筑工作進行時,要對混凝土進行分類處理,按照澆筑的順序進行施工。開展振搗工作時,應該快速插入振搗幫慢速取出,從而使混凝土密度適中;炷恋臐仓ぷ鞅仨氃诨炷聊讨巴旯ぃ蝗粫霈F(xiàn)裂縫;炷恋臐仓ぷ鞑荒荛g斷施工,抹壓工作要分三次進行。
4.3混凝土的養(yǎng)護技術分析
在混凝土的施工抹壓工作結束之后,表層一定要做好遮蓋工作,通常采用防水材料,預防水分的蒸發(fā)而造成混凝土的干裂收縮,與此同時為了防止干濕循環(huán)的現(xiàn)象出現(xiàn),混凝土在養(yǎng)護過程中也要做好溫控工作,時間周期一般是兩到四星期,為混凝土水化做好先期工作。
5、結語
綜上所述,大體積的混凝土因為其自身體積相對較大的特征,水泥的水熱化程度高,從而導致混凝土的內外溫差較大,這樣一來裂縫就極易產(chǎn)生。所以在進行大體積混凝土的澆筑工程時,最重要的就是控制混凝土的內外溫差,從而達到減少裂縫產(chǎn)生的可能。筆者通過分析研究大體積混凝土的固有物理特征,總結出了大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因,在此基礎上,提出了在進行大體積混凝土施工時應采用的先進技術、注意事項,以及應采取的相應手段和措施,以保障大體積混凝土建筑施工的質量,為我國建筑事業(yè)的發(fā)展添磚添瓦。
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