丁峰
江苏新美建筑工程有限公司 江苏徐州 221000
摘要：我国现代建筑工程的大体积混凝土施工技术发展十分迅速，很多新型巨型建筑拔地而起。混凝土施工技术是大型建筑工程施工十分关键的技术环节，在很多的现代建筑施工中广泛推广应用。
关键词：建筑工程；大体积；混凝土；施工技术
1大体积混凝土概述
在建筑工程大体积混凝土施工中，混凝土的内外温差控制十分重要，温度的不稳定会引起混凝土裂缝，影响施工质量。大体积混凝土施工，其特点是建筑结构面总量大，混凝土使用量大，施工难点是混凝土裂缝控制。施工过程中混凝土的内外温差控制是关键，裂缝控制措施关系到后期的混凝土养护难度和建筑整体施工质量。引起大体积混凝土出现裂缝问题主要有两方面原因。第一,外荷载引起的混凝土结构裂缝,如结构荷载不断增大以及地基不均匀沉降引起;第二,混凝土结构内部变形引起的裂缝,这主要包括混凝土的温度裂缝和水泥收缩变形引起收缩裂缝。本文主要研究控制大体积混凝土在浇筑过程中产生的温度裂缝和收缩裂缝。
2大体积混凝土裂缝控制的施工方法与有效措施
在项目的施工过程中,首先由于混凝土的体积巨大,在水泥水化反应过程中会产生大量的水化热,使得内部间的温差很大,导致混凝土在凝固过程中发生不均匀变形产生裂纹。其次,一旦混凝土浇筑完成,混凝土的体积会有一定程度的降低,这时施加一定的外力作用,便会产生裂缝的现象。以上主要概述了影响大体积混凝土温差较大的两方面因素,下面结合本项目,提出有效控制大体积混凝土施工时温度裂缝与收缩裂缝控制的有效措施。
2.1保证水泥材料选择的合理性
在选择水泥质材料时,必须根据实际条件或指定的标准科学、合理、规范地进行选择和使用。
(1)为了降低混凝土的收缩变形、减小其坍落度损失,可选用普通硅酸盐水泥,并在混凝土中掺入粉煤灰,通过这种方式降低水灰比、水泥使用量,从而提高混凝土的后期强度和密实度,减小裂缝的产生。
(2)除了注意水泥配比和使用量,还可在砂石骨料上采取措施。一方面,尽可能选用较大粒径的砂石骨料,以减少收缩;另一方面,严格控制砂石的含泥量在2%以内,以降低对混凝土的抗拉强度和收缩的影响。
(3)外加剂选择膨胀纤维抗裂防水剂,同时添加能起到缓凝作用的减水剂。这在延长水化热的释放时间、降低水化热峰值的同时,还可以对混凝土收缩有明显的补偿作用,降低平均温差,避免温差裂缝的发生。
2.2优化混凝土配合比
对有抗渗要求的基础工程来说,一般不允许设置施工缝,因此该部分混凝土结构必须一次性浇筑完毕。而鉴于其截面尺寸过大,给混凝土带来了更高的要求。首先,混凝土必须具备良好的抗渗性能,其次,是易于泵送,否则延长混凝土的运输时间,不利于控制浇筑时间。因此,在施工前的准备阶段,应根据大体积混凝土的设计强度和施工现场及混凝土原材料的实际情况优化配合比,以满足大体积混凝土的施工需要。
2.3做好混凝土温度控制
(1)混凝土进模温度应在5℃至25℃之间;升温值小于50℃;
(2)为了准确地控制温度控制指标,做到掌握最近的环境温度、湿度和气象条件,避免特殊气候的影响,建议选择在较低的环境温度下如早上或者晚上进行混凝土浇筑。
(3)拆除保温覆盖膜时,浇注体表面温度与大气温度之间的温度梯度小于20℃。
2.4大体积混凝土的浇筑
为了降低混凝土的内外温差,常用的浇筑方法就是分块浇筑法,其是控制大体积混凝土升温的有效措施。分块浇筑法可细分为分层浇筑法与跳仓浇筑法,其中跳仓浇筑法被应用得较为广泛。其主要基于如下原理,在5天-10天的混凝土浇筑期内,混凝土性能仍处于不稳定状态,没有达到最终强度,于是在这段时间里,混凝土内部应力会较为容易得分布在各部分。基于“释放和抵抗应力相结合、先释放后抵抗、以抵抗为重点”的原则,科学划分各仓块,从而显著降低混凝土的外部约束,相应减少各浇筑段的热量集聚,以达到降低混凝土内部温度应力的目的。采用这种材料、结构和施工管理相结合的措施,可有效控制混凝土的早期裂缝,解决大体积混凝土的裂缝控制和防渗问题。
2.5大体积混凝土的振捣
混凝土在浇筑后需要保持振捣,同时又不能过振和漏振。振动设备的选择和振动位置应根据混凝土结构的大小来确定,振动设备在使用时应在其有效范围内移动。而为了避免混凝土在泌水过程中损失大量水分而形成大量收缩裂缝需要对混凝土进行二次振动;二次振捣的目的在于减少混凝土结构中钢筋和粗骨料接触处形成的裂隙,从而提高混凝土与钢筋的咬合力,以减少裂缝的产生,同时提升整体结构的极限承载力。需要明确的一点是,在二次振捣时,其振捣时间不能超过混凝土保持流动状态的时间,即不能破坏混凝土的初凝状态,这点需要同时结合混凝土的流动性来确定。
2.6大体积混凝土的养护
混凝土浇筑后的早期湿润养护非常重要，在二次抹压后立即覆盖，先在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜，并及时洒水养护。混凝土标准养护条件是温度20℃±2℃,湿度95%以上。浇筑完成10h后开始进行后期养护，持续养护28d，如果特殊需要的施工部分可以延长养护时间。因为混凝土在水分足够的条件下，其内部水分蒸发缓慢，不会早期失水，特别是浇筑后的前14d的养护非常关键。
大体积混凝土的养护主要包括保温养护和保湿养护两方面。首先,保温养护是为了控制混凝土表面的降温速率,确保混凝土内部和表层的温度差处在合理区间内,从而减少大体积混凝土在浇筑后形成的温度应力。保温养护的另一个好处就是,其还可以延长混凝土热量释放的时间,促使混凝土在经过较长时间后可以达到预期强度。保湿养护则可以防止大体积混凝土因受到拉应力而出现穿孔型裂裂缝,从而提高混凝土在外部约束应力下的抗裂性。
以上分析可知,通过保温和保湿养护可以达到控制裂缝的目的。具体的养护措施为在浇筑混凝土12小时后,应保证在混凝土初凝前完成薄膜覆盖养护工作,同时进行喷雾保湿养护。也可将覆盖养护和喷雾养护这二者结合在一起,采取综合的方式对保温材料进行保维护。需根据当地实际情况调整养护措施和材料,有条件的情况下,可采用阻燃保温被、土工布、麻袋、塑料薄膜等,对于重要部分结构可放置在遮阳棚或者保温大棚,以避免极端天气对混凝土结构的损害。大体积混凝土的保温保湿养护期不能少于14天。
除了设置保温保湿养护措施外,现场监测也是养护过程中的重要组成部分。大体积混凝土在浇筑完成后,应及时在现场监测混凝土的内外温差和冷却速度,并应根据预定的温度控制指标指导维护工作。当实测数据超过设定指标时,应及时调整混凝土的保温和养护措施,以控制裂缝的产生。
结语
本文通过对大体积混凝土的特征,阐述了几种裂缝控制措施与施工方法,主要在材料选择、混凝土配比、浇筑、振捣及养护方面,提出工程实操经验。大体积混凝土裂缝控制应制定系统可行的全过程施工方案才能有效有害裂缝的产生,从而能保证施工质量。
参考文献
[1]李明昊.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术探讨[J].当代化工研究,2019(4):193-194.
[2]李雄.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术[J].建材发展导向,2019(10):255.
[3]任天字.房屋建筑工程大体积混凝土施工技术方案分析[J].门窗,2018(1):100-101.
[4]王双木.大体积混凝土施工技术在房屋建筑工程中的应用[J].建材世界,2017(6):13-15.