基于土木工程大体积混凝土施工技 术的研究

发表时间:2020/6/17   来源:《建筑实践》2020年第39卷2月4期   作者:徐发森
[导读] 目前很多新型的建筑技术已经在建筑工程中得到了广泛应用,这些技术不仅保障了建筑施工的质量

        摘要:目前很多新型的建筑技术已经在建筑工程中得到了广泛应用,这些技术不仅保障了建筑施工的质量,也推动了建筑行业的进一步发展。对于土木工程建筑施工而言,大体积混凝土结构施工技术是必不可少的环节,因此,需要合理控制施工流程,科学选择施工技术,降低裂缝出现的概率,有效保障施工质量。
        关键词:土木工程;混凝土;施工技术;应用;控制措施
引言
         工程项目建设过程中,大体积混凝土施工技术的应用是较为广泛的,不仅满足了建筑业发展的需求,也是建筑业发展的技术支持和质量保证。但是在实践过程中,大体积混凝土施工技术依然会出现裂缝等问题,对工程外观、工程质量、工程建设进度等等都有一定程度的影响。因此有必要对土木工大体积混凝土施工技术产生裂缝原因进行研究,同时优化施工技术,实现土木工程质量保障。
1大体积混凝土结构的简介
         在土木工程建筑实际施工过程中,由于大体积混凝土结构具有面积大、施工费用高、工序结构复杂等特点,因此,在施工过程中需注意以下三点事项:首先,注重混凝土原材料的配比比例,合理控制混凝土浇筑时间,因为混凝土浇筑的时间直接影响着后期裂缝;其次,科学实施养护工序。混凝土浇筑是第一步,及时养护是第二步,只有两个环节都未出现问题,混凝土才不会出现裂缝;再次,由于混凝土浇筑会产生内外温差,在施工过程中,要严格按照规范标准进行浇筑,以防混凝土出现裂缝,影响建筑质量。
2大体积混凝土结构施工技术的特点
         大体积混凝土结构施工技术的特点主要包括以下两个方面:①大体积混凝土结构施工的面积和浇筑量都比较大,混凝土在浇筑过程中会与水发生反应而释放热量,这便是水化热,水化热会让混凝土内部和外部形成温度差,如果混凝土内部的水化热温度超出标准范围,就会导致混凝土出现收缩裂缝。如果外界的温度和水化热产生温度值偏差过大,所引起的裂缝问题也会随之增加。所以,水化热所释放的热量问题应引起技术人员的重视;②在进行土木工程大体积混凝土结构施工时,要尤其重视混凝土浇筑环节,需不间断的完成所有浇筑工序,因为,如果期间间断浇筑,便会引发后期裂缝问题。同时,科学选用施工材料,严格按照标准调配混凝土比例,进而降低浇筑过程中产生的水化热问题。
3大体积混凝土结构产生裂缝的原因
         3.1水泥水化热
         水泥水化过程,是一个放热的过程。在施工过程中,对于大体积混凝土施工最小断面、平面尺寸、内外温度都有一定的规定。由于体积较大,表面系数偏小,在实际应用过程中,水泥水化过程易出现热集中释放的情况,大体积混凝土内部升温速度快,当存在较大内外温差时,如果没有提前进行温度控制或控制措施不当,造成温度应力过高,混凝土拉力无法承受时则容易产生裂缝,这对于建筑结构、工程质量安全都有着直接的影响。在单位时间内,混凝土释放的水泥水化热主要与水泥材料、用量以及龄期有关,一般在混凝土浇筑厚的第三至第五天其内部温度将达到最高。
         3.2温差变化引起的裂缝
         土木工程中大体积混凝土结构在进行浇筑施工时,浇筑温度容易受外部环境的影响,如果外界温度波动值较大,就会使混凝土内部和外部产生温差阶梯,形成温度应力,导致混凝土出现裂缝。可以说,温差是造成混凝土出现裂缝问题主要因素。
         3.3混凝土的收缩
         混凝土的组成是水和水泥,其中水泥硬化所需的水分仅占全部水分的20%,而内部剩余水分的蒸发过程就是混凝土收缩的过程。混凝土具有较好的吸水能力,收缩后如果再次处于水饱和状态则依然可以进行恢复性膨胀。因此混凝土会由于干湿情况的不同进行体积的变化,这对于混凝土质量稳定是不利的。在先进研究情况下,混凝土收缩情况的主要影响因素包括:水泥品种、配合比、外加剂、掺合料以及养护条件等诸多方面。


         3.4约束力引起的裂缝
         在进行大体积混凝土结构施工时,由于其面积大、结构重,而浇筑又需要连续整体浇筑,此时,地基会对混凝土形成一股外部约束力,进而引发混凝土裂缝问题。同样,约束力还有来自混凝土内部,即温度应力产生的约束力,使混凝土出现裂缝。
         3.5施工工艺原因
         大体积混凝土施工过程中,对于施工工艺的要求是较高的,对于施工工艺的保障不仅需要施工技术达到要求,还需要施工人员具备相应的专业技术能力水平。目前一部分大体积混凝土裂缝问题的产生,是由于施工工艺不足的情况造成的。
4优化土木工程大体积混凝土施工技术应用研究
         4.1科学使用施工技术
         科学使用施工技术包括以下三个方面:①合理控制水泥用量。由于水泥是混凝土重要的原材料,但其由于会产生水化热现象而释放大量的热量,导致混凝土内外部出现温差值引发裂缝,因此,为了减少水泥水化热放出的热量,合理控制水泥用量是关键。除此之外,还可以根据实际情况选择搅拌技术,充分搅拌混凝土,使其内部热量散发出来。②合理控制建筑温度。由于气温对混凝土浇筑的温度影响较大,浇筑温度的波动会直接影响混凝土的温度应力。大体积混凝土浇筑应尽量避免在高温天气施工,如切实需要在高温天气进行浇筑,那么一定要做好原材料的降温措施,将浇筑温度合理控制在规定范围内。③针对特殊情况进行强制降温,这种方式主要是对埋在混凝土内部的水管所采取的降温措施。
         4.2加强混凝土施工温度控制力度
         在土木工程建筑大体积混凝土结构施工环节,施工人员要科学控制施工温度,温度的控制主要涉及两个阶段,分别是施工与养护阶段。在实际施工环节,尽可能的选择傍晚与早晨进行施工,在大体积混凝土施工场地砂石堆砌场,可以设置遮阳棚,也可采用湿麻袋进行覆盖。在混凝土拌和之前,使用冷水对碎石料进行冲刷,进而更好的降低混凝土施工温度[3]。此外,在泵送混凝土的过程当中,施工人员可以直接在泵管外部缠绕一层草袋,在草袋内部喷洒适量的冷水,有效降低大体积混凝土的施工温度。在大体积混凝土模板当中,科学设置冷却水管与传感器,混凝土浇筑结束之后,及时测量出混凝土内部温度,若混凝土结构的内部温度与外部温度差超出25℃,则需要在冷却水管当中通入冷水,有效缩小混凝土结构内外温差,防止大体积混凝土结构出现温度裂缝。
         4.3优化土木工程设计
         在对土木工程建设进行设计的过程中,必须全面了解好当地气候的具体变化,及时制定出适宜的混凝土配比方案,比如,可以通过合理加大钢筋配比来增强结构中易出现温度裂缝问题位置的抗温度裂缝能力,促使相应的拉力和应力达到平衡状态。同时,大体积混凝土设计过程中,必须明确后浇带及伸缩缝的具体位置。再结合混凝土结构现实施工的需要,科学合理的增大水化散热的范围,减小结构内部和外部的温度差,防止相应拉应力的出现,有效杜绝因温度因素引起的裂缝问题出现。另外,也可以优化二次浇注施工设计,合理增添钢筋网,提高结构的抗拉应力性能。
结束语
         总之,土木工程施工中,大体积混凝土结构施工技术作为最常用的一种施工方式,其应用质量直接决定了最终的工程质量。因此,为了保证大体积混凝土结构施工的效率、质量及安全,必须要从混凝土的配制、浇筑、振捣及养护等各个方面加强质量控制,并针对易出现裂缝问题的部位及环节提前做好预防措施。同时,也应做好施工技术人员的技能培训及考核工作,提高整体的施工水平。另外也应积极引入先进施工技术,提高大体积混凝土结构施工技术水平,保障土木工程高效、优质、安全的建设完工,进而推动我国土木工程行业实现长久可持续发展。
参考文献
[1]郝俊明.刍议土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术[J].建材与装饰,2018(47):25-26.
[2]王忠志.试论土木工程中大体积混凝土结构施工技术[J].建材与装饰,2018(46):18-19.
[3]郭斌,孟庆楠,韩国栋.建筑工程大体积混凝土浇筑施工技术[J].花炮科技与市场,2018(04):232.
[4]赵梅.关于水利工程大体积混凝土施工技术的探讨[J].四川水泥,2018(11):161.
[5]薛军.浅析土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术[J].建材与装饰,2018(42):22-23
        
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