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摘 要:在水利工程中,需要利用混凝土浇筑技术,这项技术在应用的过程中,如果存在操作失误等问题,则可能造成混凝土浇筑裂缝,由于混凝土的体积比较大,所以,一旦发现裂缝问题一定要及时处理,否则会引起不可挽回的严重后果。本文对水利工程大体积混凝土浇筑中常见的技术问题进行了介绍,希望可以引起相关部门的重视,对浇筑流程以及工序进行合理优化,保证混凝土浇筑的质量。
关键词:水利工程;大体积;混凝土;浇筑;技术问题
混凝土是一种性能比较强的材料,混凝土在浇筑的过程中,对周围环境以及施工流程有着一定要求,如果施工环境的温度过低或过高,则可能引起混凝土表面的温度裂缝。另外,施工流程以及操作技术,也影响着混凝土浇筑的质量,经过调查发现,很多混凝土裂缝都是由于施工人员技术水平不高引起的,混凝土开裂的原因很多,在解决的过程中,一定要针对原因,对阵下药,从根源上控制质量问题,这样才能降低水利工程出现质量问题的概率,才能保证水利工程的效益得到充分的发挥。
1 水利工程大体积混凝土浇筑的难点
1.1 混凝土存在内外温差
混凝土是一种混合材料,在浇筑的过程中,其比较容易受到外界气温的影响,尤其是大体积混凝土,由于混凝土中含有大量的石灰,所以,在搅拌混凝土时,很容易发生水化热反应。大体积混凝土暴露在外界环境中,如果施工单位不采取防护措施,则会时混凝土出现温差裂缝,在水化热的过程中,混凝土部分区域的温度会大面积上升,而外界的环境如果温度偏低,则混凝土内部会出现热胀冷缩现象。在搅拌混凝土的过程中,搅拌物的温度会随外界气温变化,所以,施工人员要防止混凝土内外温差过大现象的出现。在搅拌混凝土的过程中,一定要考虑混凝土自身特性,控制好混凝土形成温度应力,当温度应力超过混凝土抗拉强度时,则会形成混凝土裂缝。
1.2 混凝土水化热现象
混凝土中含有大量的石灰,在与水接触后,会发生水化热反应,混凝土会产生大量的热量,这种热能聚集在混凝土中一般较难散发。大体积混凝土断面比较厚,所以,水化热反应会使其内部温度急增。混凝土升温幅度与其龄期有着正相关的关系,不同品种的混凝土以及水泥比例的不同,出现水化热反应的程度也不同。当混凝土水化热产生的温度应力大于其抗拉强度限值后,混凝土就会产生较大的裂缝问题。
1.3 混凝土内外约束
混凝土内部出现温差后,很容易发生变形,在特定的约束条件下,混凝土变形又会受到阻碍,约束条件一般与质点均匀情况有关,混凝土内部构件有着不同的性质,其在自由变形的过程中,支座以及构件出现变化后,变形程度也会受到约束。混凝土浇筑一般是在2-3天内完成的,由于浇筑后混凝土的温度会开始下降,弹性模量也会降低,混凝土硬化的过程中,温度逐渐与室温一致,如果混凝土内部降温速度与外部不一致,则可能因为拉应力而出现裂缝。
2 混凝土配合比设计及材料问题
混凝土的性能与其配合比设计质量有着较大的关系,在设计配合比时,需要考虑到水化热反应,要尽量减少水泥的用量,降低水化热产生的热量,还要保证混凝土的强度,掌握好水的用量,只有保证混凝土具有较强的和易性,才能保证混凝土的浇筑效果。
2.1 水泥。水泥在搅拌的过程中,会产生水化热,为了避免混凝土内部出现升温现象,需要采用水化热低的水泥。在施工中一般采用低热矿渣水泥和中热硅酸盐水泥。
2.2 掺加粉煤灰。为了降低水化热并提高和易性,减少水泥用量,我们可以用粉煤灰代替部分水泥。
2.3 骨料。因为粗骨料粒径越大,级配越好,要尽量扩大粗骨料的粒径,孔隙率越小,每立方米的水泥砂浆用量和水泥用量就越小,总表面积越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利。
3 水利工程大体积混凝土浇筑技术要点
3.1 精于选材与配比工作
重视混凝土工程的质量,在选择材料与优化配比这个过程里要求我们做到使混凝土有较小的绝热升温,较小的线膨胀系数,较小的热强比,较大的拉伸极限变形能力以及较大的抗拉能力。此外,自生体积变形原则上应当是低收缩与低膨胀的。一般来说应当选择热度适中的硅酸盐水泥、矿渣低热水泥,当然也可以加入一定比例的粉煤灰在普通硅酸盐水泥中。目前的混合材料主要是粉煤灰,掺加混合材料,其目的在于使混凝土抗裂能力提高,它还具有让混凝土的后期强度提高的目的。减水剂的作用是起到减少绝热温升与节约水泥的目的,增塑和减水。缓凝剂的作用是在保障混凝土的流动性,节省水泥。
3.2 浇筑大体积混凝土时要有适当的措施
浇筑大体积混凝土时,可以应用连续分层浇筑法或者是推移连续浇筑法。两种施工办法应用的具体情况不同,施工时不要随便留有施工缝。而不管是哪种施工办法,都应该符合以下的規定:(1)大体积混凝土施工时,泌水现象普遍存在,在进行混凝土浇筑时,要及时除掉其表面分泌水分。水量很大,如不及时除掉,难以保证工程质量。(2)要由混凝土和易性以及使用的振捣器振捣深度来决定混凝土摊铺的厚度。摊铺的厚度当应用泵送的方式进行混凝土施工时不应该超过60公分,摊铺厚度若不用泵送方式时应小于40公分。
3.3 保证浇筑混凝土的温度
混凝土的浇筑温度应减少,采用的办法一般是加冰拌和,加冷却水拌和或者是对骨料实行预先冷却。通常来讲,效果最好的是预冷石子,其次是预冷砂,效果最普通的是对水泥进行预冷。此外,要尽量选择在较低的气温下进行,因为外部气温对混凝土浇筑温度的影响亦非常大,温度以5-28摄氏度之间为宜,避开炎热天气。
3.4 强化施工管理过程
大体积混凝土浇筑时,很多都是强度不均匀的,裂缝则自强度最低的薄弱处向强度高处蔓延,所以一定要对薄弱处加强施工管理。(1)为避免发生钢筋位移,在对混凝土振捣时,不要碰动钢筋以及预埋件。(2)在进行混凝土浇筑时,不要随便踩踏钢筋,不得在钢筋上边走动。(3)施工应遵循单层薄、间歇短、均匀浇筑的原则。(4)预留孔洞要保护好。
结束语
大体积混凝土是水利工程中一项施工难点,由于混凝土中含有大量的水泥,所以,很容易产生水化热,大体积混凝土一次浇筑的量比较大,而且需要应用多种施工技术,施工人员必须严格施工规范,还要按照施工流程操作,针对大体积混凝土存在的温差裂缝问题,一定要采取有效的措施进行防治,这样才能提高混凝浇筑的质量。建筑单位的施工人员还要加强管理,要对施工流程以及设计进行优化,还要认真总结工作经验,掌握浇筑的关键技术,从而保证水利工程的整体施工质量。
参考文献
[1]谈新文.建筑工程大体积混凝土浇筑的特点与施工技术[J].科技创新导报,2012(19).
[2]倪元青.浅谈建筑工程大体积混凝土浇筑施工技术[J].价值工程,2010(36).
[3]崔庆怡,李西海,贾忠奎.高强粉煤灰大体积混凝土施工技术的探讨[J].粉煤灰,2000(6).
关键词:水利工程;大体积;混凝土;浇筑;技术问题
混凝土是一种性能比较强的材料,混凝土在浇筑的过程中,对周围环境以及施工流程有着一定要求,如果施工环境的温度过低或过高,则可能引起混凝土表面的温度裂缝。另外,施工流程以及操作技术,也影响着混凝土浇筑的质量,经过调查发现,很多混凝土裂缝都是由于施工人员技术水平不高引起的,混凝土开裂的原因很多,在解决的过程中,一定要针对原因,对阵下药,从根源上控制质量问题,这样才能降低水利工程出现质量问题的概率,才能保证水利工程的效益得到充分的发挥。
1 水利工程大体积混凝土浇筑的难点
1.1 混凝土存在内外温差
混凝土是一种混合材料,在浇筑的过程中,其比较容易受到外界气温的影响,尤其是大体积混凝土,由于混凝土中含有大量的石灰,所以,在搅拌混凝土时,很容易发生水化热反应。大体积混凝土暴露在外界环境中,如果施工单位不采取防护措施,则会时混凝土出现温差裂缝,在水化热的过程中,混凝土部分区域的温度会大面积上升,而外界的环境如果温度偏低,则混凝土内部会出现热胀冷缩现象。在搅拌混凝土的过程中,搅拌物的温度会随外界气温变化,所以,施工人员要防止混凝土内外温差过大现象的出现。在搅拌混凝土的过程中,一定要考虑混凝土自身特性,控制好混凝土形成温度应力,当温度应力超过混凝土抗拉强度时,则会形成混凝土裂缝。
1.2 混凝土水化热现象
混凝土中含有大量的石灰,在与水接触后,会发生水化热反应,混凝土会产生大量的热量,这种热能聚集在混凝土中一般较难散发。大体积混凝土断面比较厚,所以,水化热反应会使其内部温度急增。混凝土升温幅度与其龄期有着正相关的关系,不同品种的混凝土以及水泥比例的不同,出现水化热反应的程度也不同。当混凝土水化热产生的温度应力大于其抗拉强度限值后,混凝土就会产生较大的裂缝问题。
1.3 混凝土内外约束
混凝土内部出现温差后,很容易发生变形,在特定的约束条件下,混凝土变形又会受到阻碍,约束条件一般与质点均匀情况有关,混凝土内部构件有着不同的性质,其在自由变形的过程中,支座以及构件出现变化后,变形程度也会受到约束。混凝土浇筑一般是在2-3天内完成的,由于浇筑后混凝土的温度会开始下降,弹性模量也会降低,混凝土硬化的过程中,温度逐渐与室温一致,如果混凝土内部降温速度与外部不一致,则可能因为拉应力而出现裂缝。
2 混凝土配合比设计及材料问题
混凝土的性能与其配合比设计质量有着较大的关系,在设计配合比时,需要考虑到水化热反应,要尽量减少水泥的用量,降低水化热产生的热量,还要保证混凝土的强度,掌握好水的用量,只有保证混凝土具有较强的和易性,才能保证混凝土的浇筑效果。
2.1 水泥。水泥在搅拌的过程中,会产生水化热,为了避免混凝土内部出现升温现象,需要采用水化热低的水泥。在施工中一般采用低热矿渣水泥和中热硅酸盐水泥。
2.2 掺加粉煤灰。为了降低水化热并提高和易性,减少水泥用量,我们可以用粉煤灰代替部分水泥。
2.3 骨料。因为粗骨料粒径越大,级配越好,要尽量扩大粗骨料的粒径,孔隙率越小,每立方米的水泥砂浆用量和水泥用量就越小,总表面积越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利。
3 水利工程大体积混凝土浇筑技术要点
3.1 精于选材与配比工作
重视混凝土工程的质量,在选择材料与优化配比这个过程里要求我们做到使混凝土有较小的绝热升温,较小的线膨胀系数,较小的热强比,较大的拉伸极限变形能力以及较大的抗拉能力。此外,自生体积变形原则上应当是低收缩与低膨胀的。一般来说应当选择热度适中的硅酸盐水泥、矿渣低热水泥,当然也可以加入一定比例的粉煤灰在普通硅酸盐水泥中。目前的混合材料主要是粉煤灰,掺加混合材料,其目的在于使混凝土抗裂能力提高,它还具有让混凝土的后期强度提高的目的。减水剂的作用是起到减少绝热温升与节约水泥的目的,增塑和减水。缓凝剂的作用是在保障混凝土的流动性,节省水泥。
3.2 浇筑大体积混凝土时要有适当的措施
浇筑大体积混凝土时,可以应用连续分层浇筑法或者是推移连续浇筑法。两种施工办法应用的具体情况不同,施工时不要随便留有施工缝。而不管是哪种施工办法,都应该符合以下的規定:(1)大体积混凝土施工时,泌水现象普遍存在,在进行混凝土浇筑时,要及时除掉其表面分泌水分。水量很大,如不及时除掉,难以保证工程质量。(2)要由混凝土和易性以及使用的振捣器振捣深度来决定混凝土摊铺的厚度。摊铺的厚度当应用泵送的方式进行混凝土施工时不应该超过60公分,摊铺厚度若不用泵送方式时应小于40公分。
3.3 保证浇筑混凝土的温度
混凝土的浇筑温度应减少,采用的办法一般是加冰拌和,加冷却水拌和或者是对骨料实行预先冷却。通常来讲,效果最好的是预冷石子,其次是预冷砂,效果最普通的是对水泥进行预冷。此外,要尽量选择在较低的气温下进行,因为外部气温对混凝土浇筑温度的影响亦非常大,温度以5-28摄氏度之间为宜,避开炎热天气。
3.4 强化施工管理过程
大体积混凝土浇筑时,很多都是强度不均匀的,裂缝则自强度最低的薄弱处向强度高处蔓延,所以一定要对薄弱处加强施工管理。(1)为避免发生钢筋位移,在对混凝土振捣时,不要碰动钢筋以及预埋件。(2)在进行混凝土浇筑时,不要随便踩踏钢筋,不得在钢筋上边走动。(3)施工应遵循单层薄、间歇短、均匀浇筑的原则。(4)预留孔洞要保护好。
结束语
大体积混凝土是水利工程中一项施工难点,由于混凝土中含有大量的水泥,所以,很容易产生水化热,大体积混凝土一次浇筑的量比较大,而且需要应用多种施工技术,施工人员必须严格施工规范,还要按照施工流程操作,针对大体积混凝土存在的温差裂缝问题,一定要采取有效的措施进行防治,这样才能提高混凝浇筑的质量。建筑单位的施工人员还要加强管理,要对施工流程以及设计进行优化,还要认真总结工作经验,掌握浇筑的关键技术,从而保证水利工程的整体施工质量。
参考文献
[1]谈新文.建筑工程大体积混凝土浇筑的特点与施工技术[J].科技创新导报,2012(19).
[2]倪元青.浅谈建筑工程大体积混凝土浇筑施工技术[J].价值工程,2010(36).
[3]崔庆怡,李西海,贾忠奎.高强粉煤灰大体积混凝土施工技术的探讨[J].粉煤灰,2000(6).