土木工程中大体积混凝土结构施工技术探析

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:王益源
[导读] 摘要:大体积混凝土构件的质量会影响到整个土木工程施工质量,应该对质量影响因素进行分析,选用科学合理的施工技术。
        益阳市中等城乡建设职业技术学校  410000
        摘要:大体积混凝土构件的质量会影响到整个土木工程施工质量,应该对质量影响因素进行分析,选用科学合理的施工技术。本文对大体积混凝土结构施工技术的特点进行论述,并对大体积混凝土构件自缩和裂缝原因进行分析,最后对土木工程大体积混凝土施工技术优化进行了探讨。
        关键词:土木工程项目;大体积混凝土;质量保证措施
        1引言
        大体积混凝土具有施工费用高,工序复杂等特点,需要在混凝土施工前科学合理地设置配比,施工过程中控制好浇筑作业时间在,避免对混凝土构件强度性能等产生不利影响,还应该采取科学有效的养护措施。混凝土浇筑是大体积混凝土施工重要环节,而及时进行养护是保护达到设计强度和力学性的关键,上述两个环节做好质量控制方可以避免出现施工裂缝,还应该控制好大体积混凝土构件的内外温差,避免由于水化热造成的内外强度不均,会使构件在使用过程中产生裂缝,还需要严格执行操作规范,更好地保证施工质量。
        2大体积混凝土结构施工技术的特点
        大体积混凝土需要较大的浇筑量,还需要具备足够的施工面积,可以将混凝土水化热产生的能量释放出来,防止构件内外部温差过大,使混凝土出现收缩缝,影响构件的正常使用寿命,这是大体积混凝土施工必须要考虑的问题。在施工过程中不可以中断,在规定的时间内完成所有的浇筑作业,如果浇筑中断容易使构件在两个不同阶段浇筑的混凝土间无法紧密结合,会在连接部位产生裂缝。这就要求合理选择施工材料,控制好施工作业时间,降低水化热对大体积混凝土构件的影响。
        3大体积混凝土构件自缩原因
        3.1水泥因素
        水泥是配制混凝土重要的材料,会直影响到质量与性能,每种不同型号的水泥有着不同的性能,水泥具备的自缩能力有着很大的不同,比如采用早强水泥等则使混凝土凝结时产生较大的自缩量,而中热和低热类型的水泥则不会产生较大的自缩值,而矿渣水泥具备的自缩量会超过普通硅酸盐水泥。同时,水泥具备的细度也会影响到混凝土自缩速度,细度越低则自缩速度变得更快。
        3.2矿物掺和比例
        在对混凝土进行配制时,大多加入矿渣物质,而该物质的添加量超过一定值时,具备的自缩值会随着矿渣数量的增长而变大,而矿渣比表面积设置合理,则不会随着掺加量的变大而减少。而混凝土加入更多硅灰物质,会导致混凝土出现更大的自缩量。一般情况下,混凝土自缩量与煤灰量的增加而减少,尤期在混凝土凝结早期,自缩量的减少变得更为显著。粉煤灰物质掺和量大于20%,降低自缩的效果并不太理想。而对混凝土中加入高岭土,在该物质含量为10%时具备更大的自缩量。如果向混凝土加入防水处理的粉末,可以有效的降低自缩量,但防水处理后的高岭土则具备的自缩降低性能会在凝结后期消失,防水处理硅质粉末可以有着更持久的自缩保持效果。
        3.3外加剂
        通过对混凝土填加减水剂可以提高其流动性,高效的减水剂可以一定程度地对混凝土自缩进行抑制,不同规格型号和掺加量会对混凝土产生不同抑制效率。干缩减少剂的应用可以混凝土的自缩量降到原来的一半,这是该填加剂可降低混凝土毛细水张力有着直接的关系。膨胀剂具备的自缩抑制性能与选择的种类有关,一些氧化钙型膨胀剂可以降低混凝土自缩量,其它类型的膨胀剂在凝结初期有着膨胀效果,但后期的收缩效果与没填加外加剂一样。引气剂不会对混凝土收缩产生影响。
        3.4其它因素
        温度因素对混凝土浆体自缩有着很大的影响,温度在15-40度区间内,水泥砂浆具备的自缩速度和自缩量会随着温度的增长而变大,水灰比也会对自缩量产生很大的影响,水灰比降低则对应的自缩速度和自缩量变大。则由于养护时间的变长,自缩量也会不断变大,养护早期的自缩增加量比较大,进入到养护后期则比较缓慢。骨料也会对混凝土自缩产生一定程度的影响,骨料含量变大则对应的自缩量降低,人工轻骨料使混凝土产生自缩量要低于普通的硅酸盐混凝土,会跟着含水率和干密度的变大而相应的变小,如果在混凝土中加入含量为6%的钢纤维,混凝土自缩量会降低20%。


        4大体积混凝土结构出现裂缝的原因
        4.1水化热
        在完成大体积混凝土浇筑施工以后的8天内,混凝土在凝结过程中会释放出大量的热能,每克水泥会向外界释放约为600焦的热量,所以,大体积混凝土会释放更多的热量,但由于混凝土构件较大,不利于热量的及时散失,会使混凝土内外部有着较大的温差,受以温度影响会产生一定的应力,如果混凝土构件无法承受应力会诱使构件产生裂缝。
        4.2温差
        在进行大体积混凝土浇筑作业时,浇筑温度会受到外界环境的影响,如果环境温度产生很大的波动,混凝土构件内、外会产生很大的温差,这样就会形成了温度应用,混凝土构件会出现裂缝。
        4.3混凝土自缩
        混凝土凝固与硬件是形成强度的关键环节,水泥浆在硬化时会需要30%左右的水分,其余的水分由于水化热而蒸发掉,蒸发过程中如果出现异常构件则会产生自缩现象,收缩量的多少与水泥性能、骨料等因素有着直接的关系,混凝土构件产生自缩主要原因是来自于材料。
        4.4约束力引起的裂缝
        大体积混凝土浇筑由于受力面积大,构件又比较重,还需要不间断地浇筑,地基会对混凝土形成一定的约束力,受到外力的影响也会形成构件裂缝。
        5土木工程大体积混凝土施工技术优化
        5.1浇筑方案与构件设计优化
        大体积混凝土构件浇筑作业以前,需要结合施工区域的气候条件等因素来设计混凝土配合比,对可能由于温差等因素产生的裂缝采取预防措施,提前设置好钢筋,受到钢筋拉力可以减少或避免出现裂缝,提升混凝土构件的拉应力。在对浇筑区间进行划分,应该充分考虑到后浇带与伸缩相互间设置的问题,结合大体积混土浇筑施工的具体情况,使混凝土构件水化热能量可以散发出来,降低构件内外部温度差。还需要对构件进行优化设计,避免构件过厚而无法将热量释放出来,构件采取区块设计,这样可以少释放的能量。
        5.2材料的选择与配比
        水泥是混凝土的重要材料,为了保证大体积混凝土浇筑施工质量,应该科学合理地选择水泥,并设置好不同材料的配合比。在施工作业前,对水泥浇筑产生的水化热和强度进行分析,可以制定出相应的质量保证措施,混凝土辅料主要有细沙或砾石等,还需要添加外加剂,构件设计性的能不同,需要选用不同的施工材料,尽量选用水化热大的水泥,通地加入外加剂来延长水泥散热时间,保证构件内外部温度保持一致,防止构件产生施工裂缝。
        5.3选用合理的搅拌技术
        在浇筑作业进行充分地搅拌,可以进一步提升混凝土施工质量,需要采取现搅现用的施工模式,避免运输过程中出现塌落损失,还可以在混凝土中填加一些减水剂。搅拌应该严格按照施工方案,搅拌流得需要达到要求,按着要求的材料投放顺序、材料重量和搅拌时间等开展作业,选用适宜的搅拌设备,每次搅拌量不可以超过搅拌设备能力。
        5.4振捣作业
        为了保证大体积混凝土质量,多采用分层、分段浇筑的方式,还需要结合施工缝的设置来设计浇筑流程。根据浇筑厚度情况,选用合理的振捣器,泵送浇筑方式的混凝土厚度多在60厘米区间内,非泵送浇筑作业,厚度在40厘米。振捣发信息来深度和作业时间应该合理控制, 可以提高混凝土紧密性,避免混凝土构件存在汽泡。。
        6结束语
        大体积混凝土施工有着较大的难度,应该结合构件的设计情况制定出合理的施工方案,避免大体积混凝土构件自缩产生裂缝,影响到混凝土构件的正常使用,应该从水化热、材料性能等方面对施工质量的影响进行分析,采用合理的材料配比,对构件结构进地优化,做好搅拌和振捣作业,可以进一步提高大体混凝土构件性能。
        参考文献:
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