土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术研究

发表时间:2021/4/16   来源:《建筑实践》2021年第2期   作者:周慧珍
[导读] 在经济高速发展的同时,建筑行业也取得了飞速的发展。
        周慧珍
        浙江中景市政园林建设有限公司,浙江 杭州 310000
        摘要:在经济高速发展的同时,建筑行业也取得了飞速的发展。土木建筑工程是目前建筑行业中的主要工程项目,土木建筑工程在施工建设上,相较于普通建筑来说要更为严格,在土木建筑工程中,为了保障其稳定性,通常都采用大体积混凝土结构进行施工,应用相应的施工技术,使得土木建筑工程的整体质量得以提升,并在一定程度上延长工程的应用寿命,使得土木建筑工程的经济价值和社会价值得以最大化的凸显出来。下面本文就主要针对土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术进行深入的探究。
        关键词:土木建筑工程;大体积混凝土;结构;施工技术
        1 大体积混凝土结构及其施工技术的特点
        虽然现代土木工程建筑中采用了许多新型材料,但是从整体上来说,大体积混凝土施工仍然是工程施工的核心技术。与传统的钢筋混凝土施工技术相比,大体积混凝土施工具有建筑结构强度高、成本花费相对较少、施工操作依赖性小等优点,尤其是对于大型土木工程建筑来说,使用大体积混凝土施工技术,能够为施工单位节省较多的工程成本花费,提高了企业经济效益。
        但是由于大体积混凝土施工中对于施工技术的要求程度较高,因此在实际建筑时,施工难度也要高于普通的钢筋混凝土施工。例如,高层建筑受本身高度的影响,势必会给基层混凝土结构造成巨大的荷载压力,如何提高基层混凝土结构的强度和刚度,保证混凝土承重能力的最大化,是大体积混凝土施工要首先解决的问题。因此,对于施工方来说,从土木工程建设的初级阶段就要着手进行施工技术的质量控制,一方面是为了保证大体积混凝土施工技术能够高效、完善的发挥,避免土木工程建设出现质量问题;另一方面,保证工程质量,确保土木工程建筑一次性完工,也间接的提高了建筑单位的经济效益。
        2 大体积混凝土裂缝问题
        2.1 自然因素的影响
        在自然环境的影响下大体积混凝土结构出现的裂缝是不可逆转的,其中影响最大的是地基的变形,这也是大体积混凝土结构出现裂缝的主要原因。在完成建筑的混凝土结构施工后,由于受到各种因素和外力的影响,地基很可能会出现纵向下沉,或者出现横向上的位移。而这些现象的出现都会对混凝土结构的内部施加很大的应力,在混凝土结构不能承受这种应力的时候,就会出现裂缝的情况。
        在进行大体积混凝土结构施工的过程中,混凝土结构内部发生水热化反应而产生大量热量,但这些热量并不能排到混凝土外部,长时间的内外温度差过大将会让混凝土结构受到影响。这主要是因为热胀冷缩导致混凝土结构变形,在其不能承受变形的时候就会出现裂缝。
        2.2 外部负荷重导致裂缝
        在实践中约束会在各种结构中存在,因此约束也会影响混凝土结构的变形变化,在自由变形就会收到阻碍,一般将约束条件当成阻碍变形的因素。对此已经有着大量的资料进行研究,其中也表明了在全约束条件下,温差与混凝土膨胀系统(数)的乘积ε=·α为混凝土结构的变形。因此在ε比混凝土的极限拉伸值大时,裂缝就会出现。通常10×10-6/℃为混凝土温度膨胀系数a,通常在50~100×10-6之间为极限拉伸值,此时5~10℃就是混凝土内外温差的容许值,但在实际工程当中,混凝土结构的温差在20~25℃时,其开裂现象并没有出现。在相关研究中发现主要是因为结构物处于绝对自用状态,约束并不存在,混凝土徐变与塑性变形也不可能不存在。在结构物裂缝中有60~70%为非贯穿的表面裂缝。而变形变化导致的自约束应力是其开裂的主要原因。当混凝土结构有着大于或者等于500mm的厚度时,就会形成水化热降温与收缩的不均匀性,从而自约束应力就会明显出现,从而混凝土表面开裂的现象就会出现。
        2.3 混凝土自缩因素
        大体积混凝土中大约20%的水分是水泥硬化所需要的,其余的都应当被蒸发掉。当蒸发掉的水分超过本应该蒸发的水分——自缩值,就会引起混凝土发生收缩。

因此,混凝土自缩与自缩值有着必然关系。通常而言,混凝土的自缩值与其材料有着很大关联。比如,矿渣制成的混凝土的自缩值后期比较大,使用较细材料制成的混凝土的自缩值早期较大。
        3 土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术分析
        3.1 混凝土结构原料的控制
        第一,材料的选择,应优先采用低水化热的水泥配制大体积混凝土,如矿渣硅酸盐水泥。在施工中避免使用含泥量高的集料,因使用含泥量高的集料会导致集料表面与水泥石的机械粘结力降低,而且会增加混凝土拌合物的用水量,不仅增加了混凝土的收缩,同时降低了混凝土的抗拉强度,导致收缩裂缝发生。
        第二,选用中低水化热水泥,可使水泥在拌和过程中水化热释放较小,用以减少混凝土升温,如选用矿渣硅酸盐水泥,火山灰质硅酸盐水泥、普硅非早强型水泥。充分利用混凝土后期强度,减少每立方米混凝土中水泥用量。
        3.2 提高抗裂性能
        大体积混凝土结构在土木建筑工程中具有重要作用,因此,对大体积混凝土结构的抗裂性能要求较高,以便满足其保障建筑物质量安全的功能要求。在施工时,可以通过加入有机纤维、金属纤等增强材料或配筋、其他添加剂等方式,来提高混凝土的抗裂性能,避免土木建筑出现混凝土裂缝,真正保障混凝土的施工质量,进一步提升整体建筑的施工质量水平。另外,还可以通过改善混凝土原材料的级配比、水灰比、骨料类型及相应配比等方式,全面提升大体积混凝土结构的施工质量,保障其抗裂水平,从而保障整体建筑物的质量安全性能。
        3.3 混凝土结构验收与保养
        浇筑混凝土后,施工单位必须管理场地的状况。维护的主要目的是允许混凝土结构提供良好的结构性能,并控制内部和外部温度差异或混凝土收缩的影响。例如,夏季混凝土应适当浇水和保湿,并且混凝土部件不应长时间暴露在阳光下。在冬季施工中,需要一种隔热方法来提高混凝土零件的外部温度,以减少由于外部温度引起的开裂。而且,中国对大量的混凝土质量有着严格地要求,大量接纳混凝土,尤其是外部尺寸和内部质量。施工完成后,每个工程人员都可以使用相关设备和自己的经验来评估混凝土结构的质量。如果在混凝土结构中出现这种不良质量,则必须随时间拧紧钢筋,此外我们可以根据实际检查完成尺寸检查。
        3.4 温度跟踪监测,信息化施工技术
        施工过程中,可以使用温度测试仪,温度探头预先埋入大体积砼内,根据测温度的原则来布置位置,测试混凝土的浇筑温度,实时监测,有利于及时了解大体积混凝土的内温度,防止出现裂缝。
        3.5 控制约束力技术
        控制约束力技术,包含两方面的内容,外部约束力的控制,减少地基对滑动层的约束力,通过设置砂垫层或者沥青垫层,降低地基对混凝土本身的约束力,保障混凝土结构的灵活性;内部约束力控制,需要从温度应力着手,对内部约束力实现有效的控制,可以使用蓄水法,暖棚法等达到降低温度应力的目的,改善混凝土结构内外温度的差异。
        4 结语
        对于大体积混凝土结构而言,其属于构件在1m以上的结构,其和普通的混凝土结构相比而言,大体积混泥土施工中,有可能遭受水反应以及温度等的影响。从而导致大体积混凝土施工结构溢水或者裂缝的问题!在某种程度上来说。大体积混凝土施工结构,对整个建筑工程质量产生影响,为了确保土木建筑施工质量达标,需要进一步加强技术水平的提升。
        参考文献:
        [1]梁航.大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用探析[J].门窗,2019(19):122.
        [2]章一夫,刘芳.大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用探析[J].建材与装饰,2019(24):20-21.
        [3]杨卓.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术分析[J].住宅与房地产,2018(08):194.
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