張書利
(中鐵二十二局集團第五工程有限公司,重慶 400700)
混凝土分為多種類型,大體積混凝土屬于當前工程中較為常用的一種。施工過程中,針對大體積混凝土進行應用,能夠有效提高工程實施效率,但如果未做好混凝土養護工作,或混凝土澆筑、配比以及冷卻過程不合理,則會嚴重影響材料質量,從而間接影響工程施工效果。可見,有必要針對房建施工中大體積混凝土無縫技術進行分析,采取相應技術,實現對裂縫的預防以及處理,通過減少裂縫的方式,提高工程施工質量。
房建施工中,常見的混凝土裂縫包括三種類型,分別為干縮裂縫、塑性收縮裂縫、溫度裂縫。上述三種裂縫中,干性收縮裂縫,一般由混凝土水分蒸發所導致。在水分蒸發過程中,如混凝土內部、外部兩部分,蒸發速度以及總量出現不同,則會導致裂縫發生。塑性收縮裂縫,一般在混凝土凝結之前出現,通常由水分流失所導致。溫度裂縫,一般由混凝土內外溫度不不均勻所導致,在溫度存在差異的情況下,熱脹冷縮現象便會出現,久而久之,則會導致溫度裂縫出現,對大體積混凝土質量造成不良影響[1]。
房建施工中混凝土裂縫產生的原因主要包括四種,分別表現為配比、澆筑、冷卻以及養護問題四方面。具體如下。
(1)配比:混凝土配比不合理,是導致裂縫發生的原因之一。大體積混凝土施工中,材料中含有水泥。水化熱為水泥的主要參數之一,一旦水泥發生水化,將產生大量熱量,從而導致混凝土內部溫度升高。當與外部產生溫差并達到一定標準時,混凝土則會發生變形,從而導致裂縫出現。由上述原因所導致的裂縫,可歸類為溫度裂縫。
(2)澆筑:房建施工中,大體積混凝土澆筑不合理同樣可導致裂縫出現。混凝土澆筑后,在體積方面會發生一定變化,一般表現為有所收縮。此時,如受到外力作用,則會發生裂縫。另外,澆筑期間所應用的骨料等材料,均具有吸水功能。以上種種因素的作用,均可影響裂縫發生率。可見,做好澆筑工作是對大體積混凝土裂縫進行預防的關鍵。
(3)冷卻:大體積混凝土冷卻過程同樣存在發生裂縫的風險。在混凝土冷卻期間,受到外界溫度以及風的影響,可發生水分蒸發現象,此時,混凝土可發生塑性收縮,導致裂縫發生。房建過程中針對大體積混凝土所實施的無縫技術,強調從冷卻角度出發,實現對裂縫預防。
(4)養護:大體積混凝土在澆筑完成后,通常無法立即運用到房建施工過程中,而是需要首先予以養護,待到工程需要時,方可對其進行應用。養護期間,如未做好覆蓋、灑水降溫等工作,也將導致裂縫發生風險有所增加,不利于提高大體積混凝土質量,從而對工程施工質量造成不良影響。
房建施工中,大體積混凝土無縫技術要點,主要體現在三方面,分別為確保材料質量達標、保證施工技術合理,以及注重混凝土養護。
確保材料質量達標,是大體積混凝土無縫技術要點之一。以往普通混凝土在性能方面存在一定不足,不僅負重較大,并且耐久性也無法達到相關標準。在上述缺陷影響下,混凝土發生裂縫的風險加大。大體積混凝土出現有效彌補了普通混凝土缺陷,不僅有效提高耐久性,同樣為工程整體質量的提升奠定了基礎,混凝土硬度明顯提升。但是需要注意的是,在大體積混凝土運用于房建工程過程中,一旦水泥、砂石等材料質量不達標,或配比不合理,均會影響混凝土質量,導致其優勢難以充分體現,從而增加裂縫風險。因此,在房建施工大體積混凝土無縫技術中,確保材料質量達標尤為重要[2]。
保證施工技術合理,同樣是房建施工中大體積混凝土無縫技術要點之一。在大體積混凝土運用過程中,工程通常會通過降低水灰比的方式,促使混凝土用水量減少。采用上述方式進行處理,能夠有效提高混凝土質量,在一定程度上實現收縮問題預防。大體積混凝土初凝過程中裂縫發生風險最高,而通過抹壓方式進行處理,則能夠在一定程度上實現裂縫預防。但是在部分工程中,上述措施并未采取,導致大體積混凝土初凝過程中未做好養護,對水灰比控制不合理,從而增加了裂縫風險。
大體積混凝土養護工作是否良好,一定程度上決定著其裂縫發生率。根據無縫技術相關要求,在養護過程中,工程需要嚴格按照相關制度進行。此外,還需充分運用薄膜、草席等方式予以覆蓋,或通過灑水方式進行降溫。采用上述無縫技術要點對大體積混凝土進行控制,是降低此類混凝土裂縫發生率的關鍵,同樣有利于實現工程質量控制,長遠來看,對房建整體施工效果有效改善具有重要價值。因此,相關人員需要對工程養護予以重視[3]。
房建施工中,應從優化工程材料、開展工程試驗兩個角度出發,針對大體積混凝土無縫技術進行應用,確保材料質量達標,并通過試驗方式評估裂縫發生風險的可能性,從而實現對于裂縫問題的預防以及有效處理。
3.1.1 配比
做好大體積混凝土配比工作,可對材料質量進行優化,從而達到無縫目的。在無縫技術應用過程中,從材料配比角度出發,應當做好如下工作:(1)水泥:工程應當對水泥進行合理選擇,確保質量達標,另外還需對水泥水化熱指標進行觀察。在大體積混凝土中,應當保證水泥含量不高于450g/m3,以免增加水化熱以及裂縫發生風險概率。必要時,工程可考慮采用粉煤灰代替水泥,減少裂縫。(2)砂:砂是大體積混凝土配比中的主要材料之一。上述材料性能,同樣可對混凝土裂縫發生率產生影響。在砂率不合格情況下,混凝土可發生泌水問題。因此,工程需要根據設計要求,對砂率進行控制,避免砂漿總量過大導致收縮裂縫。(3)骨料:骨料同樣屬于大體積混凝土主要材料之一,對其級配進行嚴格控制,是預防裂縫的關鍵。在骨料級配差情況下,為了增強混凝土強度,工程不得不增加水泥用量。而水泥用量增加,則意味著水化熱風險提升,同時意味著裂縫發生。因此,房建工程應當積極對骨料級配進行控制,避免其過小。(4)外加劑:大體積混凝土中需添加外加劑,其中,減水劑屬于常見的一種。如減水劑添加量過大,會導致減水率提升,從而導致混凝土發生泌水現象,影響混凝土質量,導致裂縫發生。針對上述現象,應當嚴格控制減水劑比例[4]。
具體而言,大體積混凝土配比,應當根據其單獨等級而確定。當前,工程領域已經針對不同強度大體積混凝土配比進行了規范。工程可以根據自身需求,以及國家規范要求,對各項混合料比例進行優化控制,實現裂縫預防。
3.1.2 澆筑
為了避免大體積混凝土在施工中產生裂縫,工程施工人員需要做好澆筑工作,從這一角度出發,通過無縫技術保證房建工程質量。對此,明確澆筑方案、做好振搗工作均較為重要。具體如下。
(1)澆筑時間需要合理選擇,通常情況下,建議工程于一日中氣溫最低時段進行澆筑,通過對溫度加以控制,避免混凝土溫度升高。另外,如氣溫過高,還可以通過灑水降溫方式進行處理,實現裂縫預防。
(2)工程需要對澆筑方法進行合理選擇,通常可選擇分層澆筑作為主要澆筑方案。在實施分層澆筑過程中,確保每一層厚度較為關鍵,工程應當對其進行嚴格控制。另外,層與層之間澆筑相隔時間也需要嚴格控制,這樣才能保證澆筑呈現較好連續性。需要注意的是,在分層澆筑時,需要從低處開始,逐漸向高處進行。部分工程可能存在大體積混凝土供應量有限等情況,針對上述情況,可以進行多點澆筑。
(3)工程需要針對大體積混凝土做好振搗工作,在振搗期間,需要對振搗力度、振搗幅度以及振搗時間進行嚴格控制。 另外,還可以通過二次振搗方式,改善振搗效果,實現對大體積混凝土裂縫的有效預防。
3.1.3 冷卻
通過上文分析可以看出,在大體積混凝土裂縫中,部分裂縫之所以產生與溫度存在一定聯系。當大體積混凝土內外溫度不均勻時,便會導致變形,致使裂縫發生。從冷卻角度出發做好施工,能夠有效實現對上述問題預防。冷卻過程,應當注重以下幾點。
(1)工程需要在冷卻過程中對現場條件進行充分考慮。根據工程實際需求以及所擁有資源對具體冷卻方式進行選擇,確保混凝土溫度能夠得到有效控制。需注意的是,在工程中,應當盡可能在保證冷卻效果基礎上減少水用量,以免浪費資源。
(2)對大體積混凝土進行冷卻過程中,需要做好監測工作。在整個冷卻流程中,都要針對混凝土溫度進行測量以及記錄。一旦發現溫度存在異常,需要及時對其進行處理,實現對溫度的嚴格控制。
(3)在冷卻期間,工程需要針對進水以及出水情況進行觀察,可以通過通水試驗手段,判斷水管暢通性,確保水管暢通才能夠真正開始冷卻過程,從而預防大體積混凝土產生裂縫,通過提高混凝土質量提升工程質量。
3.1.4 養護
針對大體積混凝土做好養護工作,有利于預防裂縫,屬于無縫技術應用過程中的關鍵步驟。大體積混凝土養護工作實施,需要根據其特點進行。一般情況下,商品砼在7d時,其強度較一個月時更低,具體程度大致為65%~85%,由此可見,在大體積混凝土成型前7d屬于養護關鍵時期,而在這7d內,時間越短,則養護重要性越明顯,養護效果越好。研究發現,前3d混凝土失水風險最高,因此務必于前3天做好水分保持工作,可以通過灑水方式,確保混凝土濕潤,當氣溫較高時,可以適當增加灑水量。另外,為了避免水分蒸發,還可以通過覆蓋薄膜的方式,對大體積混凝土進行養護。盡管前3d較為重要,但并非意味著混凝土養護僅需要3d時間,雖然3d后大體積混凝土發生裂縫的風險會有所減小,但是依然需要對養護工作加以重視。做好以上養護工作,能夠有效保證大體積混凝土質量,避免在裂縫發生風險最高時期導致裂縫出現,這對大體積混凝土無縫施工效果改善具有重要價值,同樣有利于促使房建整體質量得到提升[5]。
裂縫收縮試驗,是用于對大體積混凝土裂縫進行預防的試驗之一。通過這一試驗能夠發現大體積混凝土存在問題,進而根據問題表現,采取措施予以處理,處理后便能夠有效優化大體積混凝土質量,最終實現無縫施工。裂縫收縮試驗中,應當首先針對試驗材料進行選擇,在此基礎上,還需要準備大體積混凝土試塊,在試塊成型之后2h,有關人員可以將塑料薄膜取下,此時可以采用風吹方式,使試塊表面水分蒸發,風速可以控制在0.5m/s左右。另外,室內環境溫度同樣需要予以控制,建議將其控制在20℃左右,誤差不得超過±2℃。試驗環境中,濕度可以控制在60%以下。試驗24h后,可觀察混凝土試件情況,并根據觀察結果,實現對大體積混凝土試塊性能評估。如發現混凝土坍落度過高,則表明裂縫發生風險大,此時可以將聚丙烯纖維加入大體積混凝土,并將其攪拌均勻,實現裂縫預防。針對坍落度異常情況嚴重者,可以通過延長混凝土攪拌時間的方式予以處理,另外,還可以將收縮纖維應用到大體積混凝土中,達到防裂目的。
綜上所述,本文針對房建施工中大體積混凝土無縫技術進行分析,可為房建工程施工提供參考,幫助工程提高自身質量,實現對裂縫的有效預防,確保材料質量以及工程施工效果均能夠達標。未來,房建工程應當在應用大體積混凝土過程中,引進無縫施工技術。在此基礎上,嚴格控制配比,合理選擇澆筑方法,嚴格控制混凝土冷卻過程,做好混凝土養護工作,從而提高材料質量。此外,還需要積極開展工程試驗,通過試驗對裂縫發生風險進行控制,實現裂縫預防,提高大體積混凝土無縫技術應用水平,進一步強化房建工程整體質量。