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摘要:伴随着社会经济水平的飞速发展,我国城市化进程得到了强有力的推动,但由于土地资源越来越稀少,建筑物尤其是楼层的高度一直在增加。为使高楼层的稳定性得到保障,保证人们生活工作的安全,土木工程中的大体积混凝土结构施工技术得到了广泛应用。本文将对大体积混凝土结构施工技术展开探讨,探究其在土木工程中的作用。
关键词:土木工程;混凝土结构;施工技术
引言
相比其他种类的混凝土结构施工技术,大体积混凝土结构施工技术在持久性、渗透性、强度及水灰比等方面均具有更多优势。大体积混凝土结构的厚度往往超过一米,常用于承载建筑整体负荷,大多数情况下被应用在高层建筑的地下室中[1]。大体积混凝土结构极易因受到水化反应或温度、湿度的影响产生较为清晰的裂痕,过于干燥的环境也会使混凝土结构产生自缩现象,同样会生成严重的裂缝,对土木工程的施工质量健全性造成严重威胁。要使土木工程的整体施工质量得到保障,就要对导致大体积混凝土结构产生裂缝的原因进行深入分析,之后按照分析结果改进施工技术并采取合理预防措施,以确保工程整体质量安全。
1.大体积混凝土结构出现裂缝的原因
1.1受温度变化影响
大体积混凝土结构施工过程会受外界温度变化的影响,在施工过程中环境温度的变化往往会导致混凝土内部架构产生改变[2]。其原因在于混凝土浇筑工序会产生一定温度,该温度与外界温度呈反比关系,外界温度升高的情况下混凝土内部温度会保持稳定,但如果外界温度骤降,会使混凝土内部温度迅速升高形成温差,导致混凝土发生一定程度的自缩并在混凝土表面或内部产生裂缝。
1.2混凝土自发性收缩
混凝土收缩是进行混凝土搅拌工作中的正常现象。在对混凝土进行注水搅拌工作时,搅拌工作做功加上混凝土内部成分的复杂化会使混凝土产生一定的热量,从而导致混凝土内部温度上升。而搅拌过程中的水分会蒸发一部分以带走混凝土内部的热量,在该部分水分蒸发后,原本水灰比合格的混凝土会因为水分的蒸发导致含水量下降,从而使得混凝土中的含水量达不到相应施工标准,这就会造成混凝土在施工过程中出现收缩现象[3]。
1.3水泥水化热作用
混凝土的主要成分是骨料及水泥,在施工过程中通过注水搅拌从而得到混凝土,因此混凝土往往具备一定的含水量,而问题就出在水和水泥两种材料上[4]。由于水泥具备溶于水后大量散热的特殊性,而大体积混凝土个头大,也就致使其拥有足够的断层,从而使得大体积混凝土结构在浇筑过程中易在内部积聚大量的热,断层数量多加上混凝土本身拥有较大密度,使得混凝土的散热极为困难,造成混凝土内部尤其是核心区域与外部环境存在较大的温差,导致混凝土因温度不均而产生裂缝。
2.全面土木工程中大体积混凝土结构施工技术
2.1优选建筑材料
建筑材料对大体积混凝土结构的影响是极为直接的,由于水化热系数高的水泥在遇水溶解后会散发出大量的热,因此在其他参数均符合相应要求的基础上,尽量选择水化热系数较低的水泥材料,以使混凝土在搅拌过程中由水泥散发的热量得到控制。除了要挑选水化热系数较低的水泥之外,还应做好水泥用量的严格控制,尽量使搅拌过程中的水泥数量刚好符合配比要求,以免过量水泥溶于水产生大量的热量,在降低材料成本的同时提升水泥的稳定性。另外,应重视对粗骨料规格的选择,在搅拌用于构成大体积混凝土结构的混凝土时尽量选用质量高、具有较高强度且颗粒较大的粗骨料,在投入使用前还应针对粗骨料进行有毒物质的检测工作;对细骨料的选用同样要以满足相应规格质量要求为前提,优先选择细砂或中砂。在对混凝土进行加工的过程中注意提升混凝土的抗拉性,必要情况下可适度加入添加剂,以提升混凝土自身对抗收缩的耐力,确保混凝土的材料选用不出现问题,保障整个土木工程的施工质量。
2.2优化大体积混凝土加工技术
对大体积混凝土的加工包括配置、搅拌及浇筑三方面工作,因此要优化混凝土的加工技术必须从这三方面同时进行。
大体积混凝土的配制需要采用特殊的手段进行控制,首先应保证施工理念具备相应的成熟性,由于大体积混凝土在施工工艺及难度上均有较高要求,而其出现裂缝的原因众多,因此应在选择好材料的前提下进行材料数据的整理对比,并按照配比的不同进行强度、抗拉性及散热能力上的实验,针对土木工程的施工要求甄选出合适的配比。由于混凝土容易受温度影响,因此配比过程中要做好对温度的管控工作,以将混凝土配比过程中的温度影响降到最低。配比过程可使实际情况需要应用相应的降温手段控制好水泥在融合过程中的散热,部分土木工程在配置混凝土时会加入一定剂量的膨胀剂,从而有效预防大体积混凝土结构出现开裂。
在进行符合相关要求的配置工作之后则需要着手准备混凝土的搅拌工作,做好搅拌工作的施工管理能够使混凝土的质量及性能得到有效提升。要强化搅拌工作的作用,首先要重视搅拌方式的改良,由于混凝土的搅拌过程受施工次序的影响,因此搅拌过程中应按照相应的施工次序逐步进行;在投放骨料及水泥时,应严格控制好水泥骨料的投入量及投入方式,最好是先进行研究,在设计出精密方案之后再将其投入实际应用。一般水泥原料的投入采用先投放较少分量进行搅拌,之后分批次、分阶段陆续投入细骨料、粗骨料及添加剂;进行搅拌工作前应重视对搅拌机的清理,清除掉搅拌机中的残余物,以免混凝土成分受到影响。
浇筑工作要求掌握好浇筑中的衔接技术,浇筑过程往往需要具备相应的连续性,一定不能中断。另外浇筑工作进行前应对钢筋的分布有充分的了解,以确保整块大体积混凝土结构的承重水平满足施工要求。进行浇筑工作前还应做好对场地的清洁工作,保证混凝土的纯净与质量。
2.3严格管控施工过程
混凝土施工全过程应当受到严格的管控,管理人员需要做好对混凝土坍落度的观察,针对坍落度产生的变化进行细致的测量,并及时将数据上报给搅拌站,以便及时采取措施进行处理。这就要求相关施工人员及管理人员必须具备相应的资质及资格证明,在进行严格的培训预考核之后,视综合能力进行评定择优录取,管理过程中还需明确责权与分工。施工过程中施工人员对施工现场情况应当有详细的把握,以保证在出现问题时能够及时解决。浇筑后的混凝土还需进行振捣工作,对于振捣厚度、振捣下落距离、振捣高度等数据的控制务必要详细而精确,避免出现过度振捣或漏振的现象。
2.4做好冷却降温工作
冷却降温工作也是大体积混凝土施工过程中的重要内容,做好冷却降温工作对保障混凝土的质量有非常重要的意义。实际操作过程中可采用定期向大体积混凝土结构表面喷洒水分的做法,保证混凝土结构表面保持一定的湿润度,此外还可以采取覆盖保护膜的方式减缓水分蒸发的速度以免出现质量问题。另外,保护工作还应做好对时间的控制。
结语
随着建筑行业的发展与相关需求的提升,大体积混凝土结构施工技术需要满足的要求在标准上越来越高,因此应重视对大体积混凝土结构施工技术的优化与升级,深入分析出现裂缝的原因并加以解决,确保该技术在质量及安全性上满足社会发展与现代化建设工作的需求,在保证项目质量的同时推动社会的发展。
参考文献
[1]梁学会.土木工程中大体积混凝土结构施工技术[A].工程技术.2019,(10):79
[2]沈靓嵘.试论土木工程中大体积混凝土结构施工技术[A].全文版-工程技术.2016,(23):136
[3]王忠志.试论土木工程中大体积混凝土结构施工技术[A].建材与装饰.2018,(46):18
[4]缪青云,李秀冰.论土木工程中大体积混凝土结构施工技术[A].施工技术.2020,(2):34