建筑大體積混凝土在澆筑施工過(guò)程中因其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、材料的要求,在澆筑施工中極易產(chǎn)生裂縫,并且大體積混凝土的澆筑施工尤為復(fù)雜,施工過(guò)程中的細(xì)小問(wèn)題均有可能引發(fā)施工裂縫的出現(xiàn)。所以,相關(guān)人員要對(duì)大體積混凝土澆筑施工的難點(diǎn)、重點(diǎn)問(wèn)題進(jìn)行分析,采取切實(shí)可行的措施,提高大體積混凝土澆筑施工水平,保證澆筑施工質(zhì)量。
1建筑大體積混凝土澆筑施工技術(shù)概要
大體積混凝土結(jié)構(gòu)就是體積較大的混凝土結(jié)構(gòu),一般尺寸在1米以上,并且其結(jié)構(gòu)斷面的最小厚度也相對(duì)較大,通常在80厘米以上。因?yàn)檫@些特性,大體積混凝土的施工技術(shù)的要求也較高。而隨著大體積混凝土施工技術(shù)的發(fā)展,在高層建筑、大型廠房、基礎(chǔ)設(shè)施、水利工程中都得到了廣泛的應(yīng)用。但大體積混凝土表面會(huì)因?yàn)橹車鷾囟鹊淖兓a(chǎn)生變化,升溫速度過(guò)快要求在施工中有效地降低其溫度,施工的難度較大。不過(guò)建筑大體積混凝土施工中困擾施工人員最大的問(wèn)題就是大體積混凝土裂縫問(wèn)題以及混凝土的收縮問(wèn)題,因此大體積混凝土澆筑施工技術(shù)主要解決的就是這些難點(diǎn)及重點(diǎn)問(wèn)題,提出有效的方法,防止裂縫的出現(xiàn)。在建筑大體積混凝土澆筑施工中(大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因如圖1所示),并運(yùn)用混凝土裂縫防治的方法、混凝土收縮防治的方法、養(yǎng)護(hù)工作來(lái)避免裂縫的出現(xiàn),提高大體積混凝土澆筑施工質(zhì)量。
2大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
2.1溫差原因
在建筑大體積混凝土澆筑施工中,因?yàn)闇夭畹脑驎?huì)造成裂縫的出現(xiàn)。溫差原因造成的裂縫主要有兩方面的因素:其一混凝土內(nèi)部的原因,即大體積混凝土內(nèi)外的溫差造成的裂縫;其二是外部的原因,外部原因主要是因?yàn)榇篌w積混凝土結(jié)構(gòu)在產(chǎn)生收縮變形的過(guò)程中,由于混凝土外部以及各質(zhì)點(diǎn)間的約束,使得收縮變形受阻,而混凝土具有較強(qiáng)的抗壓能力,但受拉力卻不足,因此在溫度應(yīng)力大于大體積混凝能承受的抗拉強(qiáng)度時(shí),裂縫由此產(chǎn)生。裂縫如果較小,在大多情況下并非會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度造成影響,但仍會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的耐久性,因此仍應(yīng)做好防范工作,避免裂縫的產(chǎn)生。
2.2水泥水化熱作用
水泥水化熱就是水泥在遇水的情況下產(chǎn)生的一種化合反應(yīng),在水泥水熱化過(guò)程中會(huì)釋放出較大的熱量,而大體積混凝土因?yàn)楸砻娴南禂?shù)小,結(jié)構(gòu)斷面厚度大的特點(diǎn),水熱化產(chǎn)生的熱量難以散發(fā)出去,大量熱量堆積在大體積混凝土內(nèi)部時(shí),增加了混凝土的內(nèi)外溫差,容易致使裂縫出現(xiàn),因此,要適當(dāng)?shù)慕档痛篌w積混凝土的水熱化程度。水泥水熱化程度其實(shí)與水泥的品種有較大的關(guān)系,在澆筑完成后的3到5天是混凝土內(nèi)部溫度達(dá)到最高的時(shí)候,此時(shí)要注意做好混凝土的降溫工作。
2.3混凝土的收縮作用
混凝土收縮作用主要是隨著水分的蒸發(fā)而產(chǎn)生的,水泥硬化只需要一小部分的水,而其余的水分會(huì)隨著混凝土表面熱量的揮發(fā)而蒸發(fā)掉,這時(shí)大體積混凝土就會(huì)發(fā)生收縮,當(dāng)大體積混凝土收縮后還有一部分的水沒(méi)蒸發(fā)掉時(shí),混凝土還可能在膨脹下恢復(fù)原來(lái)的體積。這種干濕交替的情況導(dǎo)致混凝土的體積也在發(fā)生變化,影響混凝土的質(zhì)量。這種情況下,影響混凝土收縮作用的主要有水泥的品種、水泥的配比、外加減水劑和參合料等,因此應(yīng)注意上述因素的影響,合理控制大體積混凝土的收縮作用。
2.4外界氣溫的變化
大體積混凝土的澆筑溫度與外界的溫度息息相關(guān),隨著外界溫度的變化而變化。因而在外界溫度下降的情況下,混凝土內(nèi)外層的溫度差將發(fā)生變化,影響混凝土的質(zhì)量。并且溫差導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形而產(chǎn)生溫度應(yīng)力,溫差越大,溫度應(yīng)力也隨之增加。而在外界溫度較高的情況下,混凝土表面容易聚集大量的熱量,混凝土內(nèi)部會(huì)達(dá)到較高的溫度,并持續(xù)一段時(shí)間,造成內(nèi)外較大的溫度差,直接影響混凝土質(zhì)量。
3防止裂縫出現(xiàn)的有效方法
3.1合理配比
混凝土的合理配比是控制水泥水化熱程度的有效方法,在混凝土配比中應(yīng)滿足強(qiáng)度要求,避免水化熱情況的出現(xiàn)。所以,要適當(dāng)減少水泥和水的用量,在材料選擇上使用水化熱作用相對(duì)較小的礦渣水泥,并加人大量的粉煤灰,增加混凝土的可泵性,減少水泥的用量,保證水泥的比例占總量的30%左右而凝膠材料占總量的20%左右,在水泥中適當(dāng)?shù)丶尤朔勖夯液虲40混凝土。此外,在大體積混凝土澆筑過(guò)程中要進(jìn)行分層澆筑(如圖2所示),并采用二次振搗的方法,在混凝土初次凝結(jié)后利用二次振搗的方法,解決初次振搗中出現(xiàn)的水分上升現(xiàn)象和氣泡上升的問(wèn)題,從而控制微孔的出現(xiàn)。二次振搗還可以解決鋼筋脫離的現(xiàn)象,保證混凝土的密實(shí)和抗?jié)B透能力,并且讓混凝土重新恢復(fù)易性,避免初次凝結(jié)現(xiàn)象的出現(xiàn),提高混凝土的質(zhì)量,避免裂縫的產(chǎn)生。
3.2有效控制溫度差
溫度差的控制是大體積混凝土澆筑施工中的一大難點(diǎn)。在大體積混凝土施工過(guò)程中,內(nèi)外的溫度差可以達(dá)到50T以上,而過(guò)大的溫度差無(wú)疑會(huì)影響混凝土的質(zhì)量,導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。所以,在澆筑施工中應(yīng)做好溫差的控制工作,當(dāng)溫差過(guò)大的情況出現(xiàn)時(shí),可以提前用保溫材料蓋在混凝土上,在這種情況下進(jìn)行保溫材料的覆蓋能有效提高混凝土表面的溫度,從而降低混凝土內(nèi)外的溫差,將內(nèi)外的溫差控制在25$以下。因?yàn)榇篌w積混凝土的厚度較大,因此只要將溫度差控制在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)即可。
不管外界溫度的高低都要做好大體積混凝土的降溫工作,并采取適當(dāng)?shù)谋仞B(yǎng)護(hù)措施:在對(duì)混凝土進(jìn)行保溫養(yǎng)護(hù)中,可以用防水棉被對(duì)其進(jìn)行保溫處理,保證防水棉被的厚度符合相應(yīng)的要求;使用塑料膜覆蓋在混凝土表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù);采用蓄水養(yǎng)護(hù)的方法,并且蓄水的深度應(yīng)隨著混凝土內(nèi)外溫度差的變化而變化。蓄水養(yǎng)護(hù)方法具有保溫性強(qiáng)的特點(diǎn),可以緩慢降低混凝土內(nèi)部的溫度,降低內(nèi)外的溫差,防止混凝土裂縫的出現(xiàn)。但是,蓄水養(yǎng)護(hù)法必須花較長(zhǎng)的時(shí)間來(lái)養(yǎng)護(hù)才能達(dá)到降溫的目的,并且在外界環(huán)境溫度大幅度變化時(shí)難以達(dá)到養(yǎng)護(hù)的效果,因此在實(shí)際的養(yǎng)護(hù)中,最主要的還是采取塑料膜覆蓋法,據(jù)此可以使混凝土表面長(zhǎng)期保持濕潤(rùn)。而使用水化棉被的方法時(shí),需注意在混凝土表面溫度過(guò)高時(shí),將水化柄被掀開,提高溫度下降的速度,并且水化棉被具有較強(qiáng)的吸水性,能夠控制混凝土溫度下降的速度,防止裂縫的出現(xiàn)。
3.3有效控制收縮作用
在控制大體積混凝土澆筑收縮的過(guò)程中應(yīng)選擇合適的澆筑材料,保證配比的合理性,并且在選擇粗骨材料時(shí)應(yīng)使用連續(xù)級(jí)配的方法,將比例合適的礦渣粉以及粉煤灰摻人大體積混凝土中,從而提升混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。同時(shí),還要選擇凝結(jié)時(shí)間較長(zhǎng),水泥水化熱程度較低的水泥降低大體積混凝土收縮現(xiàn)象的產(chǎn)生。而在澆筑施工中還應(yīng)做好分層工作,在工作過(guò)程中利用分層、測(cè)量分層和階段分層結(jié)合分層的方式,因此在具體的澆筑施工中可以先進(jìn)行第一層的澆筑,而后再進(jìn)行第二層的澆筑,并逐層連續(xù)地澆筑下去,以保證建筑結(jié)構(gòu)表面尺寸的準(zhǔn)確性。此外,要從底層開始澆筑,在第一層混凝土還沒(méi)有凝結(jié)前做好整個(gè)的澆筑工作,有效地控制大體積混凝土的收縮程度。
3結(jié)束語(yǔ)
綜上,本文針對(duì)大體積混凝土澆筑施工中的重要問(wèn)題進(jìn)行了分析,探討了大體積混凝土裂縫出現(xiàn)的原因,并對(duì)裂縫的控制方法進(jìn)行了探究,從合理配比、混凝土內(nèi)外溫差的控制以及收縮作用的控制三方面提出有效的方法,來(lái)避免裂縫的產(chǎn)生,希望本文的論述有助于提髙大體積混凝土澆筑施工的科學(xué)有效性,促進(jìn)大體積混凝土施工質(zhì)量水平的提高。