張 劍
(陜西煤化建設設計有限公司,西安 710000)
建筑工程大體積混凝土澆筑施工技術淺談
張劍
(陜西煤化建設設計有限公司,西安710000)
【摘要】本文首先介紹了大體積混凝土的特點,然后分析了其裂縫產生的原因,最后對大體積混凝土澆筑施工技術進行了簡要分析。
【關鍵詞】建筑工程;大體積混凝土;施工技術
當前,我國正處于現代化和城鎮化的快速發展階段,建筑業獲得了飛速的發展,城市高層建筑日益增多,隨著建筑業的發展,許多新的建筑技術也隨之產生和發展起來。近年來,大體積混凝土澆筑施工技術得到了越來越多的應用,在現代建筑工程中具有重要地位。
在現代建筑中,混凝土和鋼筋混凝土是最為主要的建筑材料。隨著社會經濟的發展,大型建筑不斷出現,這些高層和超高層以及大型設備基礎一般都需要采用龐大的混凝土結構,即我們所講的大體積混凝土。綜合考慮前人的定義,大體積混凝土可以定義為混凝土體積比較大,且需要采取措施避免水泥化熱及體積變化導致的裂痕的混凝土結構[1]。大體積混凝土體積大,所用混凝土多,結構厚實,水泥化熱釋放十分集中,一般都會超過25℃。由于內外溫差較大,容易導致混凝土發生不均勻形變,從而形成較大的裂縫,嚴重影響了建筑物的安全。目前,裂縫問題是大體積混凝土在澆筑施工當中遇到的一個普遍的問題。要想保證建筑物質量,必須對大體積混凝土澆筑施工技術進行分析和改進,著力解決裂縫問題。一般來說,根據大體積混凝土裂縫的深度不同可以將裂縫分為表面裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫三種類型。這三種裂縫并不是相互獨立的,而是彼此相連的。例如,表面裂縫可以發展為深層裂縫,還可以發展為貫穿裂縫。在這三種裂縫中貫穿性裂縫危害性最大。因此不可忽視表面裂縫,一旦發現表面裂縫必須及時采取補救措施,防止其進一步發展。
混凝土結構隨著溫度的變化會相應的發生膨脹和收縮的現象,這也是導致大體積混凝土出現裂縫的根本原因。由于大體積混凝土體積較大,所用混凝土量比較多,結構截面比較大。其實,混凝土的強度是逐漸提高的,有一個過程,因為水泥存在一個水化反應的過程。水泥水化反應是一個放熱過程,早期放熱速度較快,隨著時間的推移放熱逐漸減少減慢。大致來說可以分為三個階段,即升溫階段、降溫階段和穩定階段。在升溫階段,水泥會釋放出大量的熱,而混凝土導熱性不好,散熱較慢,使得混凝土中聚集大量的水化熱,而外部散熱相對較快,這就導致混凝土內外溫差較大,根據熱脹冷縮的原理,混凝土內部由于溫度高而發生膨脹,外部溫度較低,膨脹量要小于內部,從而導致混泥土表面產生裂縫。在降溫階段,表面溫度與中心溫度依然存在較大差距,溫差如果過大,同升溫階段一樣也會引起裂縫。
另外,外界溫度的變化也是引起大體積混凝土裂縫的一個重要原因。在大體積混凝土施工中外界環境氣溫的變化也會對施工造成影響,例如,氣溫下降就會增加混凝土結構內外溫差,氣溫降低越多,會使得溫差越大,一旦超過混凝土結構的承受范圍,就會產生裂縫。
3.1施工準備
施工之前,要做好施工準備,主要是施工器具、施工材料以及施工技術的準備。在施工器具上需要準備混凝土地泵插入式振搗器、塔吊、平板振搗器、鍬、鋁合金刮尺、水泵等。在施工材料的準備方面,首先是按照工程質量標準選擇水泥來進行混凝土的配置。其次,是骨料的準備,一般來說,骨料占比為80%左右,要求骨料具有表面物弱包裹層、巖石彈模較低、膨脹系數小等特點。第三,需要選擇不含有害物質的純凈水。第四,根據工程設計規范選擇適當的添加劑。在技術準備上,在施工之前要對相關設備進行檢查,確保能夠正常運轉,防止施工意外的發生。
3.2控制裂縫的措施分析
首先要選擇合理的配合比。在大體積混凝土的施工過程中,混凝土配合比的選擇是一個關鍵的環節,由于導致裂縫的原因主要是水化熱散發不均,因此,要想控制,裂縫的產生就必須盡可能地降低水化熱的產生。優化混凝土配合比的目的就在于此。合理的配合比能夠促使混凝土具有良好的和易性和可泵性,降低了水和水泥的用量。具體來說,在大體積混凝土施工中應該選擇水熱化較低的礦渣水泥,同時添加適量的粉煤灰,以加強可泵性和減少水泥用量[2]。其次,控制混凝土澆筑后的初始溫度。可以通過將砂石冷卻的方法降低混凝土攪拌溫度,從而延長混凝土凝固時間,同時降低澆筑的速度,以散發一部分熱量。第三,嚴格控制拆模時間。在拆模之前要做好測溫工作,當混凝土內外溫差小于25℃時,可以進行拆模。但是,如果溫差大于25℃,就必須采取降溫措施,以減少內外溫差,然后才能拆模。第四,做好混凝土養護工作。
3.3大體積混凝土澆筑施工技術分析
在施工之前,合理選擇混凝土配合比,將初始凝固時間控制在3~4h之間[3]。施工時,根據工程要求添加減水劑或者膨脹劑等添加劑。澆筑時要嚴格按照澆筑程序進行。在振搗工序中,要正確操作振搗棒,遵循快入慢出的原則,從而增強混凝土的密實性,防止泡沫等對質量造成影響。在混凝土完全凝固之前,還需要進行抹壓工作。在抹壓工作中,為了防止混凝土表面產生裂縫,至少要進行三次操作。另外需要指出的是,在大體積混凝土的澆筑過程中不能中斷,因此,一定要做好前期準備工作,制定應急預案,一旦發生意外,應立即啟動應急預案。澆筑完成之后還需要做好測溫工作。
大體積混凝土在我國建筑中得到了廣泛的應用,由于其自身結構的特點容易導致裂縫的產生,影響了工程質量。本文結合裂縫產生的原因,分析了大體積混凝土施工技術。
【參考文獻】
[1]陳志春.建筑施工中大體積混凝土澆筑施工技術的應用探析[J].江西建材,2014,(2):44.
[2]談新文.建筑工程大體積混凝土澆筑的特點與施工技術[J].科技創新導報,2012,(19):62.
[3]王凡.論建筑工程大體積混凝土的澆筑施工管理[J].民營科技,2011,(12):280.
【作者簡介】
張劍(1985-),男,漢,河南濮陽人,大學本科,助理工程師,土木工程工民建方向。