土木工程大体积混凝土浇注施工控制技术分析 于淼

发表时间:2021/2/24   来源:《基层建设》2020年第27期   作者:于淼
[导读] 摘要:近年来,我国的土木工程建设的发展迅速,土木工程中大体积混凝土的应用较为普遍,但混凝土受温度应力的影响容易发生开裂问题,所以必须重视大体积混凝土浇注施工控制。
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        摘要:近年来,我国的土木工程建设的发展迅速,土木工程中大体积混凝土的应用较为普遍,但混凝土受温度应力的影响容易发生开裂问题,所以必须重视大体积混凝土浇注施工控制。
        关键词:土木工程;大体积混凝土;浇注施工控制技术分析
        引言
        当前我国的建筑事业飞速发展,尤其是房屋建筑工程的规模越来越大、建筑体积也越大,显著的推进了城市化的发展进程。大体积建筑的出现可以在一定程度上体现出一个地区的经济发展情况,目前很多的施工单位在利用大体积混凝土施工技术方面较为成熟,不过在大体积混凝土结构施工中还存在一些问题,其中包括了施工管理问题以及施工技术问题,如果不加以解决将会导致裂缝出现,甚至更为严重的后果。为了保证施工质量与施工效益,需要对这些存在的问题分析和解决,及时采取预防措施,这样才能实现我国建筑事业的进一步发展。
        1大体积混凝土内涵及特点
        根据《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009相关规定,混凝土结构物的实体最小尺寸>1m混凝土,或是由混凝土自身胶凝材料水化效应而产生的温度变化与收缩,从而出现开裂的混凝土,都属于大体积混凝土。与普通混凝土对比,大体积混凝土的突出性特点是体积大,其结构实体尺寸>1m。大体积混凝土在土木工程中的实践应用,工程条件比较复杂,对原材料有着严格要求,而且浇注施工技术直接影响着土建工程质量,特别是连续性混凝土浇注,如果不能保证连续性,就容易发生缝隙而造成大体积混凝土浇注质量不佳。与此同时,大体积混凝土受水化热效应的影响,混凝土内部就会出现大量热量,而又不能及时地散发,就会造成混凝土的内外部温度差比较大,从而引发混凝土开裂现象,严重影响混凝土质量。此外,大体积混凝土对后期养护的要求比较严格。
        2大体积混凝土工程施工过程中存在的问题
        混凝土建筑中较为常见问题一个是部分混凝土结构会存在裂缝。大体积混凝土由于自身体积较大,因而其受力强度相对较高。因此外载负荷或其他作用力大的体积混凝土结构产生的影响较小,产生裂缝的可能性也相对较小。但其产生裂缝的主要原因往往是在混凝土结构硬化这一过程中,由于混凝土自身的性质,常常会产生收缩作用,水泥水化的过程中水蒸发吸热,导致混凝土结构在冷却凝固的过程中,环境温度会产生变化。这一变化会使大体积混凝土结构自身产生温度应力与收缩应力,上述内容便是导致大体积混凝土结构出现裂缝的主要原因。
        2.1设计方案或施工操作不当
        在施工过程中由于结构特殊而容易造成应力集中的位置,例如转角部位或者截面突变的位置,常会存在设计缺陷,或者在对外约束形式处理不恰当,针对这些问题,相关设计人员在这些特殊的位置在设计方案的过程中应投入更多注意力。另一问题则为由于混凝土的配比设计不合理,常会导致混凝土的收缩变形效果与预想方案中的形状差异较大,或者抗拉强度较低的问题。而在施工过程中,由于施工养护技术不成熟,对检测养护方面重视力度不足等问题往往也会造成大体积混凝土产生裂缝。
        2.2水泥中水分蒸发化热的影响
        根据混凝土冷凝的物理原理和混凝土化学成分原理,凝固过程中的水化过程由于其产生大量的水化热,该部分水化热量是混凝土的内部温度不断变化并且呈上升趋势的主要原因。并且由于大体积混凝土的体积较大,热量难以透过厚厚的混凝土层而散发,则会导致建筑结构中心温度高,而表面温度较低的状况。根据力学和热学的相关原理,若温度差为内高外低的状况则会导致混凝土表面产生拉应力,内部产生压应力,最终导致大体积混凝土的形状与预设方案有所出入,并且容易在混凝土表面产生裂缝。


        2.3混凝土收缩变形产生影响
        混凝土的硬化过程常常会伴随着一定的体积收缩,而这一收缩过程则会使其内部产生一定的收缩应力。根据物理力学定理可知,当混凝土结构的抗拉强度小于收缩应力时,则会使混凝土结构中产生收缩裂缝。根据相关经验以及知识原理,大体积混凝土结构主要存在五种收缩变形问题,即凝缩变形、干燥收缩变形、冷收缩变形、自身收缩变形与碳化收缩变形。
        3大体积混凝土施工技术的应用要点
        3.1对材料进行严格筛选
        进行大体积混凝土施工之间需要施工单位对材料进行管理,保证施工材料足够,施工人员还要对混凝土分类,根据施工实际情况计算出混凝土的需求量。在配置混凝土的过程中主要是利用马歇尔体系的级配系数,之后合理调整。在选择大体积混凝土的过程中需要注意,对于水泥的选择来说,可以根据实际情况选择矿渣水泥和硅酸盐水泥,需要根据施工标准选择材料,主要考虑到降低混凝土的水化热,如果水泥的细度不足需要及时处理。在保证混凝土的强度基础上将水泥的含量控制在合理范围内。在配比的过程中可以适当加入化学药剂提升混凝土的性能,比如加入煤灰可以延缓凝固时间,让凝固的时间变长,避免快速凝固升温。借助粉煤灰可以提升混凝土结构的流动性。对于骨料的利用也十分关键,一般需要在混凝土中加入的骨料比例为80%,以清洁程度较高、岩石弹性较小的骨料为主,要求粗骨料的粒径较大。在本工程中,混凝土采用厦门市智欣建材集团有限公司提供的商品混凝土,混凝土原材料及配合比设计等资料均齐全,混凝土强度符合设计要求。
        3.2合理配置混凝土
        在完成原料选择之后,要求施工人员根据施工需求确定混凝土的配制方法,首先要求施工人员对原材料的特性进行分析,然后结合工程量的实际需求,科学配置,大体积混凝土施工技术的利用过程中,需要施工人员按照。工艺要求严格控制砂石的含水量,以及对外加剂的合理使用。
        3.3合理运输大体积混凝土
        施工人员需要根据工程实际情况,搅拌设备的参数进行确定和调整,通过加水试运行,保证内部足够湿润,进而根据配合比添加原材料,在搅拌过程中搅拌时间的控制十分关键,只有保证搅拌均匀后才可进行运输,大体积混凝土的运输环节同样重要,需要操作人员在科学配置和领土后采取有效的措施将混凝土运输到施工现场浇筑到相关模型当中,运输环节将对混凝土的基本性质产生一定影响,所以要求运输人员合理对运输的过程加以重视,避免存在漏浆的情况,同时需要减少运输的频率和时间,不仅可以保证混凝土的质量,同时也可以节约运输成本。期间还需要进行覆盖处理,保证运输的期间坍塌度、和易性达到技术标准。
        结语
        土木工程中大体积混凝土浇注施工控制,需要从混凝土配合比、规范浇注施工、温度控制以及养护等方面入手,同时结合工程实际情况科学优化与调整施工方案,从而切实保证大体积混凝土浇注质量。
        参考文献:
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