论文部分内容阅读
【摘 要】 大体积混凝土施工的主要技术难点是防止混凝土表面裂缝的产生。文章分析其施工技术,探讨其质量控制措施。
【关键词】 大体积混凝土;施工技术;质量控制
引言:
建筑工程技术随之不断创新与发展,大体积混凝土结构也随之得到越来越广泛地应用。大体积混凝土在现代工程建设中占有重要地位,它不仅用于水利水电工程,而且大量用于建筑工程中。
一、影响混凝土强度的主要因素
混凝土质量的主要指标之一是抗压强度,从混凝土强度表达式不难看出,混凝土抗压强度与混凝土用水水泥的强度成正比。按公式计算,当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外,水灰比也与混凝土强度成正比,水灰比大,混凝土强度高,水灰比小,混凝土强度低,因此,当水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。因此,影响混凝土坑压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,要控制好混凝土质量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。此外,影响混凝土强度还有其它不可忽视的因素。
二、大体积混凝土裂缝类型
(一)瘪裂缝
瘪裂缝裂缝包括沉缩裂缝和干缩裂缝。沉缩裂缝一旦开裂就很难弥补,原因是裂缝深度很大,有时可能贯穿整个混凝土构件。沉缩裂缝主要是砼振捣不密实,不充分,当砼受到震动是骨料发生离析,致使骨料之间没有填充而产生裂缝,所以砼拌制时应该用级配良好的的骨料,用恰当的水灰比。砼在水化时的变形中收缩变形占主要,膨胀变形占次要。干缩裂缝是砼在空气中凝结时产生体积变小的现象,砼水泥水化所用水占搅拌水中18%左右的水分,使砼保持和易性所用的水占搅拌水中78%左右。
(二)温度裂缝
砼在凝结过程中,水泥水化会产生出大量的热量从而使得构件内部的温度不断上升,致使中间温度最高表面温度最低,形成一个很大的温度差。构件内温度高的砼就会一直膨胀,从而在构件表面形成很大的膨胀应力,一旦所形成的膨胀应力超过砼的抗拉强度,砼表面裂缝便会形成。
(三)沉陷裂缝
沉陷裂缝形成的原因是结构地基的不均匀沉降所致。当地基使用的是回填土时,如果回填土的孔隙率过大或是干密度过小就会使得水分很容易渗透其中导致地基下沉不均,砼构件受到下降所产生的拉应力过大,裂缝的产生就很难避免。当然假如支模时所用模板材料不行会产生比较大的扰度,使得浇筑砼时出现沉降裂缝。
三、大体积混凝土的施工技术分析
(一)大体积混凝土的设计构造要求
首先,在满足基本设计规范要求的基础上,大体积混凝土在设计构造时还应当满足设计的强度维持在C25一C40之间、对混凝土配置能够承受温度应力和控制温度裂缝的构造钢筋、对安放在岩石类地基上的大体积混凝土要设置滑动层垫层、并要尽量减少大体积混凝土的外部约束等等设计要求。其次,在工程施工前,要验算浇筑体的温度、温度应力和收缩力,以明确施工阶段可能出现的升温峰值、混凝土内外部的温差以及降温的速率。只有将这些参数都确定下来,才能为控制温度制定对应的解决方案。再次,工程施工前还应当对施工期间的气象状况有所了解。冬季施工更应当制定好相应的措施。最后,在为大体积混凝土选择模板时,要尽量选择钢模板、木模板或者钢木混合模板。
(二)混凝土的配合比和材料
在征得单位的允许后,如果大体积混凝土的强度等级在C20以上,可以以混凝土60天的后期强度为混凝土强度评定、工期竣工验收和混凝土配合比设计的根据。此外,在保证混凝土满足了设计中所要求的强度、耐久性和工艺特性的基础上,还应当以合理使用材料、较少水泥使用量以及降低混凝土绝热升温为原则,寻则大体积混凝土的最佳配合比例。较少水泥的使用量是为了能够有效控制混凝土浇筑后内外部的温度差和降温率,而且还能够有效的降低大体积混凝土的养护费用。值得注意的是,混凝土的配合比例、混凝土的用料状况以及混凝土所使用的外加剂和掺合料,都有明确的规定,在进行大体积混凝土的施工时,必须严格按照这些要求来具体进行混凝土的施工。这也是大体积混凝土避免裂缝产生的重要保障。
(三)混凝土的浇筑
混凝土正确的浇筑方式,是避免大体积混凝土出现裂缝的有一个重要的措施。首先,混凝土的浇筑方法可以选择使用分层连续浇筑或者推移式连续浇筑,而且在浇筑过程中要避免没有特殊规定的施工缝的出现。其次,使用分层连续式浇筑大体积混凝土是要满足三个要求。第一,清除浇筑表面的浮讲、软弱混凝土层和疏松的石子,并要将粗骨料均匀裸露。第二,施工前要进行压力水冲洗混凝土表面污物的工作,并要在满足混凝土充分滋润的前提下,没有积水的出现。第三,如果是对非泵送或者流动度很低的混凝土进行浇筑时,要采取接浆的措施,减少浆液的浪费。再次,混凝土的搅拌、运输等必须满足相关的规定要求,而且要在最大限度上降低混凝土出罐时的温度。最后,要及时清除混凝土表面的泌水。
(四)混凝土的养护
混凝土的养护工作,是保证混凝土结构质量,避免裂缝出现的重要后期工作。因此,在大体积混凝土施工中,必须重视混凝土的养护。首先,每次混凝土浇筑完成之后,要及时使用温控技术对混凝土进行定量时间的保温养护,在养护过程中要注意混凝土表面应当保持湿润。其次,如果在浇筑后4到6小时之内,其表面出现了裂缝,应及时进行二次的压光和浇灌层的处理工作。再次,可以在混凝土和模板上覆盖塑料薄膜、草袋锯末等保温材料来加强混凝土的保温养护。最后,可以因地制宜的选择保温性能良好,并且价格低廉的保温材料地大体积混凝土進行保温养护工作。
四、大体积混凝土施工技术质量的控制措施
(一)严格控制混凝土配合比
在以往的建筑工程当中,混凝土施工过程中会碰到混凝土结构出现裂缝,这在很大程度上都取决于混凝土结构自身的配合比不规范。近年来,超高层建筑建设不断发展,为我国节省了大量的土地资源,保障超高层建筑的质量,在进行大体积混凝土施工的时候要严格把握混凝土的配合比。在混凝土结构中主要成分有水泥、水、砂、石、泵送剂、粉煤灰等。水泥是为了更好的确保混凝土结构的强度,在混凝土中添加粉煤灰是为了降低水热化反应。泵送剂是为了是混凝土结构能够快速的凝固,这些成分的配合比对整个混凝土的质量有着重大影响,当然具体的工程要按照实际情况而定。 (二)温度的控制
在高层建筑工程中,大体积混凝土质量还受到温度的影响,在浇筑混凝土的时候,大体积混凝土结构容易受到温度产生的应力影响,当应力超过混凝土结构自身的抗压力的时候,混凝土结构就会出现裂缝。因此在高层结构层中,要把握好温度的控制,防止温度产生过大的应力给混凝土质量造成威胁。例如,在上文中的超高层工程例子当中,在工程中就设置了30个测温点,在每个测温点中都安装了传感器装置,对温度进行了实时的监测,通过这种方法有效的为工程混凝土施工提供了最佳的施工时间,避免了温差的影响。
(三)混凝土浇筑控制
超高层建筑由于自身的特性,在进行大体积混凝土浇筑的时候,为了保障每一层混凝土施工的连续性,就必须对混凝土浇筑进行严格的控制,这里的控制包括两个方面,一方面就是要保证混凝土浇筑不能间断,也就是说要有多台泵车进行浇筑,其次就是控制好泵车落管与楼面的距离,避免距离过大造成混凝土对楼面的冲击力过大,使得混凝土结构变形。
(四)加强混凝土振捣管理
在超高层建筑工程中,在进行大体积混凝土浇筑的时候,混凝土从泵车浇筑出来在楼面上会形成各种各样的形状,对这些凹凸不平的混凝土一定要用振动棒进行捣匀、捣实。振捣的作用就是避免混凝土之间疏松,防止渗漏,确保中下区域内的大体积混凝土振捣密实度能够与上层混凝土振捣密实度一致。防止大体积混凝土出现离析问题,在振捣的过程当中要注意振捣频率,避免漏振和過振。
(五)加强后期的养护工作
在超高层建筑混凝土施工过程中,混凝土浇筑完成后,混凝土自身会有一个自我伸缩的过程,在这个过程中,水分的挥发速度非常快,要想保证大体积混凝土的质量,就必须要对其进行必要的养护工作。
五、结语
综上所述,要树立系统的、整体的观念,在大体积混凝土裂缝控制的各个方面严格把关,并在技术和管理上持续改进及不断创新,以使大体积混凝土裂缝的防治更为科学、合理、有效,最终保证了工程质量。
参考文献:
[1]时东,白现革.特大体积混凝土基础工程质量控制综述[J].河南建材,2014,01:93-94.
[2]张文龙.谈大型工程大体积混凝土的施工[J].山西建筑,2014,09:113-114.
[3]柏艳刚.浅谈大体积混凝土无缝施工技术[J].黑龙江科技信息,2014,10:153.
【关键词】 大体积混凝土;施工技术;质量控制
引言:
建筑工程技术随之不断创新与发展,大体积混凝土结构也随之得到越来越广泛地应用。大体积混凝土在现代工程建设中占有重要地位,它不仅用于水利水电工程,而且大量用于建筑工程中。
一、影响混凝土强度的主要因素
混凝土质量的主要指标之一是抗压强度,从混凝土强度表达式不难看出,混凝土抗压强度与混凝土用水水泥的强度成正比。按公式计算,当水灰比相等时,高标号水泥比低标号水泥配制出的混凝土抗压强度高许多。所以混凝土施工时切勿用错了水泥标号。另外,水灰比也与混凝土强度成正比,水灰比大,混凝土强度高,水灰比小,混凝土强度低,因此,当水灰比不变时,企图用增加水泥用量来提高混凝土强度是错误的,此时只能增大混凝土和易性,增大混凝土的收缩和变形。因此,影响混凝土坑压强度的主要因素是水泥强度和水灰比,要控制好混凝土质量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。此外,影响混凝土强度还有其它不可忽视的因素。
二、大体积混凝土裂缝类型
(一)瘪裂缝
瘪裂缝裂缝包括沉缩裂缝和干缩裂缝。沉缩裂缝一旦开裂就很难弥补,原因是裂缝深度很大,有时可能贯穿整个混凝土构件。沉缩裂缝主要是砼振捣不密实,不充分,当砼受到震动是骨料发生离析,致使骨料之间没有填充而产生裂缝,所以砼拌制时应该用级配良好的的骨料,用恰当的水灰比。砼在水化时的变形中收缩变形占主要,膨胀变形占次要。干缩裂缝是砼在空气中凝结时产生体积变小的现象,砼水泥水化所用水占搅拌水中18%左右的水分,使砼保持和易性所用的水占搅拌水中78%左右。
(二)温度裂缝
砼在凝结过程中,水泥水化会产生出大量的热量从而使得构件内部的温度不断上升,致使中间温度最高表面温度最低,形成一个很大的温度差。构件内温度高的砼就会一直膨胀,从而在构件表面形成很大的膨胀应力,一旦所形成的膨胀应力超过砼的抗拉强度,砼表面裂缝便会形成。
(三)沉陷裂缝
沉陷裂缝形成的原因是结构地基的不均匀沉降所致。当地基使用的是回填土时,如果回填土的孔隙率过大或是干密度过小就会使得水分很容易渗透其中导致地基下沉不均,砼构件受到下降所产生的拉应力过大,裂缝的产生就很难避免。当然假如支模时所用模板材料不行会产生比较大的扰度,使得浇筑砼时出现沉降裂缝。
三、大体积混凝土的施工技术分析
(一)大体积混凝土的设计构造要求
首先,在满足基本设计规范要求的基础上,大体积混凝土在设计构造时还应当满足设计的强度维持在C25一C40之间、对混凝土配置能够承受温度应力和控制温度裂缝的构造钢筋、对安放在岩石类地基上的大体积混凝土要设置滑动层垫层、并要尽量减少大体积混凝土的外部约束等等设计要求。其次,在工程施工前,要验算浇筑体的温度、温度应力和收缩力,以明确施工阶段可能出现的升温峰值、混凝土内外部的温差以及降温的速率。只有将这些参数都确定下来,才能为控制温度制定对应的解决方案。再次,工程施工前还应当对施工期间的气象状况有所了解。冬季施工更应当制定好相应的措施。最后,在为大体积混凝土选择模板时,要尽量选择钢模板、木模板或者钢木混合模板。
(二)混凝土的配合比和材料
在征得单位的允许后,如果大体积混凝土的强度等级在C20以上,可以以混凝土60天的后期强度为混凝土强度评定、工期竣工验收和混凝土配合比设计的根据。此外,在保证混凝土满足了设计中所要求的强度、耐久性和工艺特性的基础上,还应当以合理使用材料、较少水泥使用量以及降低混凝土绝热升温为原则,寻则大体积混凝土的最佳配合比例。较少水泥的使用量是为了能够有效控制混凝土浇筑后内外部的温度差和降温率,而且还能够有效的降低大体积混凝土的养护费用。值得注意的是,混凝土的配合比例、混凝土的用料状况以及混凝土所使用的外加剂和掺合料,都有明确的规定,在进行大体积混凝土的施工时,必须严格按照这些要求来具体进行混凝土的施工。这也是大体积混凝土避免裂缝产生的重要保障。
(三)混凝土的浇筑
混凝土正确的浇筑方式,是避免大体积混凝土出现裂缝的有一个重要的措施。首先,混凝土的浇筑方法可以选择使用分层连续浇筑或者推移式连续浇筑,而且在浇筑过程中要避免没有特殊规定的施工缝的出现。其次,使用分层连续式浇筑大体积混凝土是要满足三个要求。第一,清除浇筑表面的浮讲、软弱混凝土层和疏松的石子,并要将粗骨料均匀裸露。第二,施工前要进行压力水冲洗混凝土表面污物的工作,并要在满足混凝土充分滋润的前提下,没有积水的出现。第三,如果是对非泵送或者流动度很低的混凝土进行浇筑时,要采取接浆的措施,减少浆液的浪费。再次,混凝土的搅拌、运输等必须满足相关的规定要求,而且要在最大限度上降低混凝土出罐时的温度。最后,要及时清除混凝土表面的泌水。
(四)混凝土的养护
混凝土的养护工作,是保证混凝土结构质量,避免裂缝出现的重要后期工作。因此,在大体积混凝土施工中,必须重视混凝土的养护。首先,每次混凝土浇筑完成之后,要及时使用温控技术对混凝土进行定量时间的保温养护,在养护过程中要注意混凝土表面应当保持湿润。其次,如果在浇筑后4到6小时之内,其表面出现了裂缝,应及时进行二次的压光和浇灌层的处理工作。再次,可以在混凝土和模板上覆盖塑料薄膜、草袋锯末等保温材料来加强混凝土的保温养护。最后,可以因地制宜的选择保温性能良好,并且价格低廉的保温材料地大体积混凝土進行保温养护工作。
四、大体积混凝土施工技术质量的控制措施
(一)严格控制混凝土配合比
在以往的建筑工程当中,混凝土施工过程中会碰到混凝土结构出现裂缝,这在很大程度上都取决于混凝土结构自身的配合比不规范。近年来,超高层建筑建设不断发展,为我国节省了大量的土地资源,保障超高层建筑的质量,在进行大体积混凝土施工的时候要严格把握混凝土的配合比。在混凝土结构中主要成分有水泥、水、砂、石、泵送剂、粉煤灰等。水泥是为了更好的确保混凝土结构的强度,在混凝土中添加粉煤灰是为了降低水热化反应。泵送剂是为了是混凝土结构能够快速的凝固,这些成分的配合比对整个混凝土的质量有着重大影响,当然具体的工程要按照实际情况而定。 (二)温度的控制
在高层建筑工程中,大体积混凝土质量还受到温度的影响,在浇筑混凝土的时候,大体积混凝土结构容易受到温度产生的应力影响,当应力超过混凝土结构自身的抗压力的时候,混凝土结构就会出现裂缝。因此在高层结构层中,要把握好温度的控制,防止温度产生过大的应力给混凝土质量造成威胁。例如,在上文中的超高层工程例子当中,在工程中就设置了30个测温点,在每个测温点中都安装了传感器装置,对温度进行了实时的监测,通过这种方法有效的为工程混凝土施工提供了最佳的施工时间,避免了温差的影响。
(三)混凝土浇筑控制
超高层建筑由于自身的特性,在进行大体积混凝土浇筑的时候,为了保障每一层混凝土施工的连续性,就必须对混凝土浇筑进行严格的控制,这里的控制包括两个方面,一方面就是要保证混凝土浇筑不能间断,也就是说要有多台泵车进行浇筑,其次就是控制好泵车落管与楼面的距离,避免距离过大造成混凝土对楼面的冲击力过大,使得混凝土结构变形。
(四)加强混凝土振捣管理
在超高层建筑工程中,在进行大体积混凝土浇筑的时候,混凝土从泵车浇筑出来在楼面上会形成各种各样的形状,对这些凹凸不平的混凝土一定要用振动棒进行捣匀、捣实。振捣的作用就是避免混凝土之间疏松,防止渗漏,确保中下区域内的大体积混凝土振捣密实度能够与上层混凝土振捣密实度一致。防止大体积混凝土出现离析问题,在振捣的过程当中要注意振捣频率,避免漏振和過振。
(五)加强后期的养护工作
在超高层建筑混凝土施工过程中,混凝土浇筑完成后,混凝土自身会有一个自我伸缩的过程,在这个过程中,水分的挥发速度非常快,要想保证大体积混凝土的质量,就必须要对其进行必要的养护工作。
五、结语
综上所述,要树立系统的、整体的观念,在大体积混凝土裂缝控制的各个方面严格把关,并在技术和管理上持续改进及不断创新,以使大体积混凝土裂缝的防治更为科学、合理、有效,最终保证了工程质量。
参考文献:
[1]时东,白现革.特大体积混凝土基础工程质量控制综述[J].河南建材,2014,01:93-94.
[2]张文龙.谈大型工程大体积混凝土的施工[J].山西建筑,2014,09:113-114.
[3]柏艳刚.浅谈大体积混凝土无缝施工技术[J].黑龙江科技信息,2014,10:153.