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摘要:在房屋建筑工程施工建设过程中,大体积混凝土浇筑施工技术是保障整个工程施工质量的关键性技术。在大体积混凝土浇筑施工技术广泛应用于房屋建筑工程施工建设的过程中,也出现了混凝土结构开裂的施工问题,严重的影响了房屋建筑工程的施工质量及房屋建筑的安全性。为了避免这一问题,本文首先针对大体积混凝土施工技术的概念及产生裂缝的主要原因做了系统的阐述,然后全面分析大体积混凝土施工技术的应用要点。
关键词:大体积混凝土施工技术;房屋建筑工程;
1.大体积混凝土结构定义
建筑物一般都是用混凝土建造的,因此一般采用混凝土施工作为建筑施工的基础,不会用其他的代替。每座建筑物都是由诸多单一的混凝土结构组成。我们把这些各异的结构组合在一起,最终才建成一座能够正常使用的建筑物。其实,我们把不小于1米尺度的混凝土结构,或者在建筑过程中因混凝土中的胶凝材料水化而产生裂缝的混凝土,就是大体积混凝土。
2.大体积混凝土结构特点
(1)混凝土材质自身性质为脆性,从而决定其抗拉强度与拉伸变形能力小,在大体积混凝土结构中自身的断面大,水泥用量多,在混凝土浇筑完成后,水泥熟化会释放大量水化热,但在大体积混凝土内部散热条件有限,使混凝土结构内部温度快速升高,从而在混凝土内部蓄积大量热量,使混凝土内部温度与表层温度超过25℃,这时混凝土体积会产生变化,即产生温度变形。另外混凝土的弹性模量小,徐变大,随着混凝土温度变形,升温产生压应力较小,但混凝土温度在降低的过程中,其弹性模量会随之增加,徐变小,在一定条件下混凝土不能產生自由伸缩,从而导致混凝土拉应力增加,在大体积混凝土底部会产生收缩,产生较大拉应力,当拉应力超过混凝土抗拉强度的情况下,使混凝土产生开裂,抗拉强度降低,出现混凝土渗漏。(2)在高层房屋建筑基础工程施工中广泛应用大体积混凝土,对于混凝土强度等级要求较高,在建筑基坑内采用大体积混凝土结构,由于混凝土内部散热慢,内部基础复杂,钢筋直径大,配筋量多,混凝土和变形模量相差大,在混凝土收缩时容易使钢筋表面出现辐射性裂缝。(3)混凝土材料主要是由骨料、水泥石和水分等所组成,因其自身组成成分特性,混凝土是一种非均质材料,当外部温度与湿度等条件的变化下,混凝土发生硬化,使混凝土结构产生不均匀体积变形问题,这种情况通常是由于水泥石收缩大,骨料收缩小,或者是水泥石热膨胀系数大,骨料热膨胀系数小等原因所造成,在体积变形过程中混凝土各个组成成分之间会产生约束应力,从而造成水泥石产生微裂现象。
3.大体积混凝土结构出现裂缝的原因分析
3.1混凝土中水泥用量过大,配合比设计存在缺陷
混凝土中水泥用量过大会导致水化热反应剧烈,混凝土内部温度应力集中产生导致混凝土结构开裂。通过对多篇研究性文献分析可知,混凝土的体积与混凝土集合料中水泥的用量之间存在一定的比例关系,大体积混凝土中水泥的含量较大,但在短时间内所产生的水化反应也随之增大。混凝土集料的配合比设计存在缺陷会导致水泥的用量较大,大体积混凝土浇筑完毕之后混凝土内部温度远高于外部温度,致使混凝土结构的温度从内部向外部扩散,混凝土结构内部拉应力随之增大,混凝土结构的体积变大,进而产生较大的温度裂缝。
3.2混凝土约束力较大
大体积混凝土在浇筑过程中侧模对混凝土结构的约束力较大,在混凝土内部温度应力的挤压下混凝土的变形受到约束,导致混凝土结构内部的体积与外部表面体积出现不同程度的膨胀变形或收缩变形,进而出现混凝土裂缝。
3.3施工因素
①随着房屋建筑工程市场需求量逐渐上升,房屋建筑工程施工单位开始将工作重心转移到建筑外立面施工之中,而舒适了建筑物的承载能力和稳定性;②施工单位忽视对混凝土材料质量的把控而导致混凝土质量不佳,混凝土构件在浇筑完毕养护阶段开始出现裂缝;③施工队伍人才综合素质水平严重不足,无法满足房屋建筑工程对质量的要求;④混凝土养护时间未达到不能养护时间或养护措施不到位等。
4.大体积混凝土施工技术在房屋建筑工程中的应用
4.1配合比设计
为了保证混凝土的浇筑质量,避免因为水热化现象以及其他原因而造成开裂、变形,要保证配合比设计符合工程建设需要,合理控制水泥、矿物料的使用量。正式施工前,通过对混凝土抗压强度进行测试,如最大温差值、最大温差收缩应力测试等;充分考虑施工各项条件,选取合适的膨胀剂、粉煤灰等配合材料。对于水泥材料的选用,建议选择水化热较低的水泥,以此减少水泥使用量。粗骨料的选择,要求为5mm~25mm粒径的碎石,含泥量<1%。若是粗骨料的粒径较大的石子,那么要考虑其和易性良好、抗压强度较高,较少的用水量、水泥用量,可以降低混凝土因为温升造成的水化热问题。细骨料选择,建议采用Ⅱ区中砂,含泥量<3%。要求选用粒径较大的中、粗砂配合细砂拌制混凝土,这样的搭配有效降低10%用水量,避免温度上升而产生水热化。在混凝土拌制过程中,可以采用适量的粉煤灰,这一材料不仅成本低,还有效减少水泥用量,提高混凝土后期强度。对于矿渣微粉的选择,需要考虑施工的季节和温度条件,若是夏季施工或施工现场处于高温环境,使用矿渣微粉可以增强混凝土的后期强度,使干燥收缩、徐变值保持较低的水平。这种材料还起到优化混凝土结构的作用,提高抗渗性能,减少塌落度,使混凝土易振捣。外加剂的选择,选用缓凝高减水率的外加剂,选择厂家推荐用量,再经过试配确定。
4.2大体积混凝土搅拌浇筑
大体积混凝土施工技术在建筑中的应用要遵循严格的混凝土搅拌时间与投放量。大体积混凝土工程的施工宜采用分层连续浇筑施工。也就是说只有上一层浇筑成功后才能够进行下一层的浇筑,同时也要在上一层初凝时进行下一层的施工。浇筑过程需要保证分层、分段。这需要结合实际的施工情况进行开展,在其对应的横截面面积小于200m时,则其分段处理需要将其保证在两段以内,并且每段所对应的混凝土厚度需要进行严格控制,使其为1.5-2.0m之间。在进行分段浇筑的工作过程中,其所对应的竖向施工缝需要进行模板设置。
4.3混凝土运输浇筑技术实施
大体积混凝土材料的运输以及浇筑是关键内容,要保障混凝土的均匀搅拌,计算原材料投放质量,按照规定的搅拌时间操作。混凝土材料的运输过程中要避免出现离析的问题,保障其均匀性,混凝土入模的时候如果自由倾落度大于良母就要采用串筒。运输的时候选择最短的路径,减少混凝土水分蒸发量。具体的浇筑施工操作过程中,就要和房屋建筑工程的实际施工要求紧密结合起来,划分能控制的浇筑顺序,通过分层浇筑施工方式,上层初凝状态实施下一层的浇筑,浇筑的同时要做好振捣的工作,保障浇筑的密实度。
结语
在房屋建筑大体积混凝土施工技术施工中,涉及到的内容较多,其中混凝土结构质量是房屋建筑工程质量的重要基础,其使用年限、裂缝等问题对建筑使用寿命和使用性能具有决定性影响。为确保工程施工质量,需要各个单位之间紧密配合,本文通过对大体积混凝土结构裂缝问题进行分析,从而对大体积混凝土施工技术展开研究,在大体积混凝土结构施工中,需要充分考虑到多方面因素对于混凝土的影响,保障混凝土结构施工质量。
参考文献
[1]高琛琛.试论房屋建筑工程中大体积混凝土结构施工技术[J].赤峰学院学报(自然科学版),2015(5):79~80.
[2]黄振华.浅谈大体积混凝土结构施工技术在房屋建筑工程中的应用[J].江西建材,2016(7):118+121.