刘光财
潍坊市工程建设监理有限责任公司 山东省潍坊市 261000
摘要:混凝土是我们日常生活和建筑施工过程中必不可少的建筑材料,根据《大体积混凝土施工标准》GB50496-2018中的规定,我们可以清楚地知道:大体积混凝土是指最小面积在1m以上或最小断面的几何尺寸在1m以上的体积大的混凝土。结构已经大到必须解决温差,并管控裂缝问题的混凝土构件。裂缝会影响结构使用,使建筑物使用寿命变短。
关键词:大体积;混凝土;结构;施工技术
引言
随着我国经济的高速发展,各种基础设施建设不断投产,高层以及超高层建筑的不断增多,如各种形式的混凝土大坝、水池、桥梁墩台、高层建筑基础底板以及大型设备的基础承台等,越来越多的地方用到大体积混凝土结构。由于大体积混凝土工程施工条件复杂,以及其本身的特性,浇筑后大量水化热带来的混凝土温升所导致的开裂隐患,加之混凝土材料本身性能波动较大,如何对其裂缝进行有效控制,成为了广大工程技术人员关注与研究的热点。
1体积混凝土的主要特性及应用
在建筑工程施工中,钢筋混凝土是非常重要的建筑材料,与其它材料相比,其具有强度高,耐腐蚀性强,承载能力高,价格低等特点,而且是大体积混凝土的浇筑是建筑物整体性的重要核心之一,因此在建筑施工中大体积混凝土的利用价值颇高,应用范围也十分广泛。随着近些年来大体积混凝土结构的施工技术不断改进,大体积混凝土结构有了更高的性价比,因此在建筑施工中颇受青睐,应用范围也在逐步扩大。大体积混凝土在建筑施工中,虽然具有性价比高,节约成本等诸多优势,但是在实际的施工应用中也存在一些制约因素,那就是大体积混凝土的施工技术对细节要求较多,需要建筑单位在施工技术上有较好的把控能力,否则一旦在某个施工环节上出现问题,将会对建筑物的整体质量带来影响。大体积混凝土结构作为建筑物的基础结构,需要很强的承载能力和稳定性,同时还需要不断适应现代建筑施工的要求,只有这样才能有效发挥其在建筑施工中的作用,因此需要对大体积混凝土结构的施工技术加以研究,使其不断改进。
2大体积混凝土结构在建筑施工中的常见问题
2.1约束条件下出现裂缝
当地基与构件浇筑在一起时,混凝土的初期体积会随着温度的升高而增大,是因为物质固有的热胀冷缩属性,混凝土的膨胀增大会受到下部构件的约束,温度不断地升高导致构件膨胀,而地基对构件的膨胀会产生约束,这就是混凝土的约束力。在混凝土的压力应力阶段,由于抗压能力强而不会被破坏,当温度达到最高值时,混凝土的体积变化开始减少,弹性率开始下降。混凝土压力应力较小,且应力松动较大,它们之间的连接不再牢固,当温度下降时,会产生垂直裂纹,是因为混凝土的拉伸强度无法抵抗拉伸,当施工过程中存在一些变化因素时,建筑物结构的浇筑质量很难保证。混凝土很重,结构容易下沉,这样混凝土结构会受到影响,龟裂的产生不利于施工任务的顺利进行,要尽早控制。
2.2施工材料使用不合理导致裂缝的发生
不论是在何种建筑工程建设中,施工材料的使用不当都是影响整体工程质量的重要因素,尤其在大体积混凝土结构施工技术应用中,由于大体积混凝土结构施工技术对整体工程建筑的稳定性和牢固性发挥着重要的作用,如果选择的施工材料不合理,将会影响整个工程建筑的建设质量。钢筋作为大体积混凝土结构施工技术中的主要材料,在施工过程中需要对其采取保护措施,以免发生锈蚀现象。然而相关管理人员在进行钢筋材料管理的过程中,未能意识到钢筋锈蚀的严重性,没有采取预防保护措施,使钢筋材料发生锈蚀,并将锈蚀的钢筋材料投放到土木工程施工中,这样将会直接影响到混凝土结构中应力分布的均匀性,从而导致混凝土发生胀裂的现象,继而发展成混凝土结构发生裂缝。因此,在土木工程建筑施工的过程中,必须加强对钢筋材料的防护,避免将质量不合格的施工材料投入到工程建设中。
3土木工程建筑中大体积混凝土结构施工技术的具体优化措施
3.1加强控制约束力
在土木工程建筑施工的过程中,为了充分的发挥大体积混凝土结构施工技术在施工的应用价值,需要加强控制建筑结构的约束力。首先,加强控制建筑结构外部的约束力。在进行大体积混凝土结构施工的过程中,可以通过设置滑动层的方式,使大体积混凝土建筑结构的横向受力约束得以降低,同时通过设置垫砂层的方式,减少地基对大体积混凝土建筑结构的纵向受力约束,这样一来可以将整个施工过程中的所有安全风险因素缩小到最低范围,再做好温度控制防止措施,从而减少大体积混凝土建筑结构内部应力的变化。其次,加强各种温控措施的综合运用,不仅可以有效避免建筑材料出现热胀冷缩的现象,而且还能改善建筑材料之间接触形变的现象,从而避免混凝土结构发生裂缝的现象。
3.2养护
大体积混凝土的养护对保证混凝土强度的增长,尤其是防止早龄期开裂至关重要。建议浇筑完毕后尽快进行养护,为了防止混凝土在凝结过程中表面失水过快,在浇筑过程中应采取边收面,边覆膜的方式进行保护,把表面湿度控制在较高值,薄膜之间要上下错开,搭接压紧搭接宽度符合规范值,当混凝土强度达到一定值时,在底板、顶板薄膜上铺设保温棉毡,同时尽量避免破坏薄膜。对墙柱等不能覆膜的结构,应采取带模板养护,养护时间至少为7~14d,拆除模板后应进行喷水养护,保持表面一定湿度,避免混凝土塑性收缩裂缝的出现。在施工中,当混凝土达到预定强度,可将模板固定装置稍微松动,降低后期拆模难度。
3.3优化配比设计
大体积混凝土在配比设计环节,应严格依照相应的标准和规范进行,若配合比设计不合理,在混凝土施工或养护环节很容易出现裂缝,而合理的配比设计能够保证混凝土的性能和质量。大体积混凝土中,各种材料之间都存在密切的关联,水泥的主要作用是保证混凝土的强度,但是如果水泥用量过大,则容易产生大量的水化热,使混凝土结构产生温度裂缝,从抑制水化热的角度,可以通过添加粉煤灰的方式减少水泥用量。在大体积混凝土中,技术人员应根据施工现场的实际情况以及工程对混凝土结构的性能要求,做好配合比的优化调整,保障建筑工程的施工质量。
3.4保湿
为混凝土结构提供一个潮湿的环境,可以用塑料薄膜或者沙子覆盖在混凝土的表面,这样做可以减缓混凝土表面的散热。此时,强度正处于发展阶段的混凝土可以防止表面干燥和收缩开裂。浇筑后,应该在半天之内用水覆盖,以改善结构的硬化状况,降低收缩裂缝的概率,提高稳定性。
结束语
大体积混凝土施工技术在高层建筑中的应用能够显著提升工程施工效率,缩短工期,为施工企业带来十分可观的收益。但是,从施工企业的角度也应认识到,大体积混凝土的施工难度更大,而且容易因温度原因产生开裂问题,引发结构垮塌,需要切实做好管理工作,严格把控生产过程,减少裂缝的产生,促进建筑工程整体质量的提高。
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