基于混凝土施工技術(shù)的分析和研究

呂愛軍

中圖分類號：TB 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-5811（2013）03-0067-01

摘要：水工混凝土的表面裂縫易發(fā)展為深層裂縫，對水工建筑物的結(jié)構(gòu)安全危害巨大，而且混凝土裂縫的檢查和處理工作十分困難。所以必須對原材料、溫度、養(yǎng)護(hù)和表面保護(hù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，防止其表面早期裂縫的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：水利工程 混凝土 施工技術(shù)

在水利工程施工中普遍存在且難以治理的問題，水利工中混凝產(chǎn)生的原因眾多復(fù)雜、分析的成因，探討防治措施，對水利工工程施工的應(yīng)用有著極其重要的意義?？傊?、在新技術(shù)應(yīng)用和推廣方面，水利工主管部門和施工企業(yè)要善于利用當(dāng)前的信息優(yōu)勢。一方面，對現(xiàn)有的技術(shù)知識通過信息手段進(jìn)行有效傳遞，達(dá)到共享和推廣的目的。另一方面，水利施工企業(yè)要有敏捷的信息意識，能夠及時掌握相關(guān)的信息資源，掌握最新的技術(shù)動態(tài)，以便實現(xiàn)技術(shù)的進(jìn)一步更新。

1.水利工程施工的特點

水利工程施工涉及混凝土、土方、石塊、金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)電設(shè)備等，有以下幾個方面的特點：

（1）在水利工程施工中，對建筑物的防滲、穩(wěn)定、承壓、耐磨、抗沖、抗裂等性能有著特殊的要求，不能有絲毫的馬虎。必須嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行施工，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。

（2）隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，水利工程建設(shè)已大量使用新型建筑材料和大型專用施工機(jī)械，逐步實現(xiàn)了由傳統(tǒng)人力施工向機(jī)械化施工的轉(zhuǎn)變。

（3）水利工程對地基要求非常高。因地質(zhì)復(fù)雜，難度高，在地基的處理過程中，要嚴(yán)格按照水利施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行徹底處理。

（4）水利工程建設(shè)受季節(jié)性影響較強。需要把握季節(jié)特點，掌握時機(jī)，合理安排，精心組織，妥善解決施工過程中的防洪、度汛等問題，以保證安全。

2.水利工程中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

2.1 水化熱大，體積變化大

由于混凝土體積大，水泥水化產(chǎn)生的熱量不易散發(fā)，引起體積變化大。由于體積變化，受到約束因此產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力約束有兩種：

（1）外部約束?；炷翝仓趲r石上或老混凝土上。其體積變化受外部巖石或老混凝土約束，初期因水泥急劇水化升溫，體積膨脹，處于受壓狀態(tài)，但混凝土彈性模量低，產(chǎn)生壓應(yīng)力很小；后期水泥水化熱減小，散熱量大于水化熱量，溫度降低，體積收縮受巖石或老混凝土約束，由受壓狀態(tài)變?yōu)槭芾瓲顟B(tài)，產(chǎn)生拉應(yīng)力，而導(dǎo)致裂縫。

（2）內(nèi)部約束。由于內(nèi)部水泥水化熱不易散發(fā)，而表面的容易散發(fā)。使表面溫度低于內(nèi)部。相對來講，內(nèi)部體積膨脹受表面約束處于受壓狀態(tài)。表面則體積收縮受內(nèi)部約束；產(chǎn)生拉應(yīng)力，從而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

2.2 混凝土抗拉能力低

混凝土是脆性材料，抗壓能為高，抗拉能力低。抗拉強度約為抗壓強度的0.1倍；極限拉伸也很小通常不足l×lO-4。因此。水利工程中混凝土溫度變形受約束時產(chǎn)生的拉應(yīng)力很容易超過極限抗拉強度，而產(chǎn)生裂縫。

3.水工混凝土表面裂縫的控制

3.1 原材料的控制

水泥：水泥應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《普通硅酸鹽水泥》等。大體積混凝土應(yīng)選用發(fā)熱量較低的水泥，防止混凝土內(nèi)外溫差較大引起裂縫。

細(xì)骨料：細(xì)骨料宜選用中砂，細(xì)度模數(shù)控制在2.4～3.0，砂子過粗，拌制的混凝土易產(chǎn)生離析、泌水現(xiàn)象。砂子過細(xì)，水泥用量較多，增加混凝土自身收縮量。砂子中的有害物質(zhì)如云母、硫酸鹽及硫化物、有機(jī)質(zhì)、粘土、淤泥等能降低混凝土強度和耐久性，增大混凝土的干縮性，使用前應(yīng)進(jìn)行檢測，控制在標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)。

粗骨料：粗骨料級配應(yīng)合理，減小粗骨料空隙率，在滿足施工要求前提下，粗骨料最大粒徑盡量增大.以節(jié)約水泥，提高混凝土密實度?？刂拼止橇系尼?、片狀含量，減少混凝土的薄弱層面。

配合比：科學(xué)設(shè)計配合比，確定適宜的水灰比、水泥用量、砂率。大體積混凝土配比設(shè)計要考慮選用適宜的摻和料和緩凝減水型外加劑，減少混凝土單位用水量，降低水泥早期水化熱。

3.2 減小溫度變形

1）拌和制冷，控制出機(jī)口溫度

主要技術(shù)要求。拌和制冷的主要目的是控制混凝土出機(jī)口溫度。出機(jī)口溫度按施工季節(jié)、澆筑區(qū)域、結(jié)構(gòu)部位等確定。主體建筑物基礎(chǔ)約束區(qū)重要結(jié)構(gòu)部位混凝土除冬季12～2月可采用自然入倉外，其它季節(jié)一般出機(jī)口溫度不超過7℃。脫離約束區(qū)的混凝土除11-3月采用自然入倉外，其它季節(jié)拌和樓出機(jī)口溫度一般不超過l4℃。拌和制冷工藝。制冷工藝的好壞極大影響混凝土的預(yù)冷和溫升的控制效果。

2）遮陽、覆蓋與倉面噴霧調(diào)節(jié)環(huán)境溫度

控制溫升因拌和樓與施工場地有一定距離，在運輸過程中應(yīng)控制溫升，可在車箱項部設(shè)置遮陽篷，供料線上覆蓋遮陽板。為防止倉面混凝土溫升過快，在澆筑過程中對入混凝土拌和物及澆筑層面進(jìn)行覆蓋保溫，避免太陽直射。并噴霧降溫。包括拌和樓前噴霧和倉面噴霧。

3）混凝土通水冷卻

施工初期通水主要作用足削減混凝土初期溫度高峰。削減水利工程中混凝土內(nèi)部的最高溫度。使其最高溫度不超過允許的最高值；中期通風(fēng)是降溫過程。削減混凝土內(nèi)外溫差。在冬季特別重要：后期通風(fēng)主要是穩(wěn)定混凝土內(nèi)部溫度，為接縫灌漿創(chuàng)造條件。

4）混凝土表面養(yǎng)護(hù)與保溫

在混凝土澆筑完畢后，對表面應(yīng)及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，在一定時間內(nèi)保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?，造成混凝土良好的硬化條件，是保證混凝土強度增大、不發(fā)生干裂的必要措施。

5）科學(xué)組織施工

要達(dá)到良好的溫控，還需科學(xué)地組織施工，要求做到以下幾點：

①澆筑順序合理、澆筑時段應(yīng)盡量避免高溫。

②加快入倉速度。

3.3 混凝土養(yǎng)護(hù)

（1）混凝土澆筑完畢12h后即可開始養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不得低于14d。高溫季節(jié)和重要部位應(yīng)適當(dāng)加長養(yǎng)護(hù)時間，并用保水材料覆蓋。嚴(yán)禁陽光直射新澆筑混凝土表面，充分養(yǎng)護(hù)是防止混凝土干縮裂縫的重要措施。

（2）冬季澆筑混凝土拆模時問不宜過時，一般在5d左右。拆模后應(yīng)立即對混凝土面進(jìn)行保溫。防止混凝土突然暴露在寒冷的空氣中產(chǎn)生溫度裂縫。

通過推廣和應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新裝備，我國水利工程建設(shè)取得了巨大成就。特別是堤防工程防滲技術(shù)、機(jī)械化施工技術(shù)等都有突破性進(jìn)展，工程施工規(guī)模、速度取得了飛速發(fā)展，綜合實力已躋身國際先進(jìn)行列。隨著水利工程應(yīng)用范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大，對工程施工技術(shù)也提出了更高的要求。因此，必須在充分掌握水利工程施工特點的基礎(chǔ)上，更好地應(yīng)用新工藝、推廣新技術(shù)。

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