贾冠军
中北华宇建筑工程公司,北京 101300
摘要:大体积混凝土结构断面尺寸比较大、一次浇筑方量大,混凝土浇筑完成后水化热总量大、混凝土内部温度急剧上升导致的内部极易引起混凝土裂缝,控制温度引起的裂缝问题是大体积混凝土在施工过程中需要应对的主要问题。根据以往研究可知:“大体积混凝土在养护阶段水化放热作用下混凝土中产生的不均匀温度场因素,是引起这些结构产生裂缝的主要原因”。大体积混凝土在养护阶段水化放热作用下控制混凝土中产生的不均匀温度场是在施工阶段控制混凝土裂缝的主要措施。要控制混凝土裂缝主要从混凝土配合比及依据大体积混凝土内部温度场分布制定相应的混凝土养护措施对控制混凝土裂缝具有重要的意义[1]。
关键词:大体积混凝土;温度控制;养护
引言
大体积混凝土施工过程,由于各种因素产生的温度在混凝土内部不断累积而又难以快速消散时,常常引起混凝土内部应力集中,从而形成温度裂缝。在混凝土中掺入纤维材料等可以一定程度的减少裂缝的产生,但在生产过程中更应该从工艺上进行优化,保证混凝土结构的实用。有效地控制混凝土内部温度的发展,减小混凝土内外的温差,可以低成本而又有效的抑制混凝土的开裂,从而大幅的提高混凝土的抗裂性和耐久性,这对于工程安全性及工程效益都显得尤为重要。同时做好监测工作,及时解决大体积混凝土温度变化带来的影响,确保混凝土能充分发挥其性能[2]。
1大体积混凝土施工特征
不同于传统混凝土施工,大体积混凝土的结构体积较大,且容易受到外部因素的影响,在实际浇筑过程中或者后续使用过程中,如果受到外界的不利因素,更容易带来不利影响,很容易产生裂缝,影响正常使用。但是高层建筑工程以及水利工程中大体积混凝土施工是不可替代的,现阶段还没有其他技术能够取代大体积混凝土施工在建筑施工中的地位。由于大体积混凝土施工往往运用模板浇筑,因此大体积混凝土施工虽然规模较大,但是却有着较小的表面系统,这就造成了内外温差相对较大,温差如果超出正常范围就会产生裂缝,影响正常施工,后续的使用安全性和可靠性也无法保障。为了使大体积混凝土质量达标,施工企业就要针对大体积混凝土深入研究其在施工建设过程中的技术要点,若过程管控不到位,就容易导致内外温差较大,产生的不利影响是无法预计的,并且还会增加后期养护的成本,降低公司收益。
2混凝土浇筑施工
2.1合理设计配合比
只有严格把控大体积混凝土的配合比,才能保障整体质量达到标准。在此过程中一定要确保水泥、外加剂、骨料、掺合料等都是适量合理的,并且各种材料的强度均达标,且实际配制顺序不能颠倒。控制水泥和水的实际用量,能够避免发生水化热,降低出现裂缝的概率。所以在配合之前一定要做好试验工作,明确对浆配合比。与此同时,还要同步进行混凝土的抗压、抗拉及应力测试,这样一来,不仅保障了混凝土的配合比,还保证了混凝土的使用性能。在明确混凝土的配合比之后,就能够确定水泥的实际用量,很大程度上能够避免收缩裂缝的产生。
2.2优化混凝土施工技术流程
大体积混凝土在搅拌过程中必须要有效控制搅拌时间,投放的材料应当保证其合理性。同时为了确保搅拌效果,还要紧密衔接交班流程。为了防止混凝土蜂窝等施工弊端的出现,要严格提高施工技术,对施工过程进行全过程监管。为了降低混凝土施工质量的通病,应当严格按照高层建筑施工技术要求规范进行模板安装施工。模板在使用之前要对表面的杂物和垃圾进行仔细的清除,并涂抹适量的隔离剂。
3大体积混凝土温度控制方法
3.1原材料及配合比控制
进行配合比设计时,应注意以下方面:尽量采用低水化热水泥;控制粗细骨料的含泥量;采用深井水拌和;在保证混凝土强度要求的前提下尽量减少水泥用量;合理添加外加剂,在保证其和易性的前提下降低水灰比。
3.2大体积混凝土测温技术
温度对混凝土体积稳定性具有显著的影响,对大体积混凝土进行温度的监测一方面可以准确掌握混凝土结构中不同部位的温度变化,另一方面通过混凝土内部温度场的变化情况,及时调整混凝土的施工工艺及养护措施,从而防止混凝土因内外温差过大而产生温度附加应力,影响混凝土的体积稳定性。对大体积混凝土工程进行温度控制和监测需要从多方面考虑,结合混凝土温度组成来看,原材料的初始温度、拌和时环境温度、入模温度和浇筑时环境温度等都是需要准确监测的节点。同时,对混凝土浇筑后水化热进行测算,准确掌握混凝土结构的温度场变化情况,对于保障大体积混凝土工程的实用性和耐久性至关重要。最终通过对混凝土温差变化的情况分析判断混凝土工程是否达到混凝土施工的质量要求。尽管这种温度测定的范围较广,精度要求比较高,而且保质的实施也有一定局限,但温度检测手段的可靠性和真实性很大程度上决定了混凝土浇筑后温度变化的真实性和代表性,同时也是混凝土后期质量把控的关键点。
3.3混凝土养护施工
混凝土养护应考虑大体积混凝土内外温差及混凝土表面的湿度两个方面,前期在大体积混凝土水化热达到峰值前应主要考虑混凝土表面湿度损失过快在初凝阶段产生的混凝土表面裂缝,后期应主要考虑内外温差造成内部温度裂缝。在实际施工过程中为防止混凝土在初凝过程中混凝土表面失水过快导致混凝土表面开裂,在大体积混凝土浇筑过程中采取边收面边覆薄膜的方式进行保护,有效地将混凝土表面的湿度控制在较高的水平,防止混凝土表面水分蒸发导致开裂,薄膜要上下错开,搭接压紧,搭接宽度不小于100mm。浇筑完成混凝土强度达到1.2MPa后在底板、顶板混凝土薄膜上铺设双层棉毡保温。棉毡要上下错开,搭接压紧,形成良好保护层,搭接长度不小于100mm,在铺设棉毡时避免破坏下部的薄膜导致局部位置混凝土表面失水过快。在混凝土内部温度接近峰值时应根据实时的混凝土测温结果随时调整养护方式,如局部地方内外温差超过23℃、混凝土表面温度下降较快应立即在相应位置增加棉毡的层数,保证混凝土各项温度指标在预警值以下,当底板、顶板混凝土的表面温度接近大气温度时,撤除薄膜保护层及棉毡保温层,改为洒水养护[3]。
3.4温度监测控制
通过温度监测,掌握天气变化规律、原材料温度情况、混凝土出机口温度、混凝土浇筑温度、浇筑块内部温度变化等,并分析随时调整温度控制措施。(1)施工现场值班室设置水银温度计进行日常气温观测,并随时做好记录。(2)项目部质检部、试验室在混凝土浇筑前采用温度计及时对混凝土原材料及混凝土出机口温度进行温度监测,并做好记录,依此调整温控措施。(3)混凝土浇筑每4h检测一次出机口温度,入模温度测量,每台班不应少于2次。(4)对于敷设冷却水管的底板,测试浇筑体里表温差、降温速率及环境温度,每昼夜不应少于4次。
结语
在总结常规大体积混凝土养护的基础上结合混凝土温控措施有针对性对局部位置加强养护的措施。既保证一般部位达到养护标准也能很好地解决特殊的局部位置混凝土养护措施,对控制混凝土裂缝有积极作用。为类似施工提供混凝土施工经验[4]。
参考文献
[1]庄镇有.浅谈市政桥梁工程大体积混凝土质量控制[J].城市建设,2010(15):132-135.
[2]徐瑞娟.探析高层房屋建筑工程大体积混凝土施工质量控制[J].江西建材,2016(14):119-120.
[3]朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制[M].北京:中国电力出版社,2007.
[4]杨毅勇.大体积混凝土温度裂缝分析与工程施工应用研究[J].建材发展导向,2013(10):132-135.