劉清峰
德州華遠集團有限公司
淺談大體積混凝土施工技術及預防措施
劉清峰
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在建筑工程中使用最為廣泛的是混凝土,其直接決定著建筑工程的質量,因此,要求對大體積混凝土施工不斷提升,本文則對大體積施工技術進行了詳細的分析。
大體積混凝土;施工技術;措施
大體積混凝土不同于一般的混凝土,顯然在澆筑過程中體積量明顯大于其他混凝土的建筑量,因而水泥水化熱產(chǎn)生的熱量明顯高于其他混凝土釋放的熱量。在較短的時間內(nèi)無法迅速釋放熱量,所以造成的混凝土裂縫高于其他混凝土。從而不難發(fā)現(xiàn)所以的大體積混凝土包含三個特點:即體積量大、釋放的熱量多、釋放時間短。雖然大體積混凝土有這些特點,因此在施工過程中我們必須從這些特點入手,進行施工過程控制,化弊端為優(yōu)勢,以適應現(xiàn)代工程建筑發(fā)展的需要。
隨著生產(chǎn)技術和生產(chǎn)力的不斷提高,建設領域的逐漸擴大,大體積混凝土逐漸應用于大型鋼筋混凝土結構,如高層樓房基礎、大型設備基礎、水利大壩等。但是,由于混凝土內(nèi)部蓄熱量大,溫度應力增大,使得混凝土裂縫的控制問題成為設計及施工中的一個急需解決的重大問題。大體積混凝土的施工是指混凝土結構物實體最小幾何尺寸大于1m,或建筑施工超過1000m2的大體積混凝土,因混凝土中膠凝材料水化而產(chǎn)生溫度變化及收縮,容易產(chǎn)生有害裂縫。其施工特點是:整體性要求比較高,要求連續(xù)澆筑;結構的體積較大,澆筑混凝土后形成較大的內(nèi)外溫差和溫度應力,大體積混凝土工程結構較厚,體形較大、鋼筋較密,混凝土數(shù)量較多,施工條件較為復雜,施工技術要求高,必須同時滿足強度、剛度、整體性和耐久性要求。
2.1 原材料選用
水泥的用量直接影響著水化熱的多少及砼溫升,大體積砼應選用水化熱較低的水泥,如低熱礦渣硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥等,并盡可能減少水泥用量。細骨料宜采用II區(qū)中砂,因中砂相對細砂而言能減少水及水泥的用量。在可泵送情況下,粗骨料宜選用粒徑5~20mm的連續(xù)級配石子,以減少砼收縮變形。摻合料應使用粉煤灰技術,在砼中摻用粉煤灰不僅能夠節(jié)約水泥,降低水化熱,增加砼和易性,且能夠大幅度提高砼后期強度,推移溫升峰值出現(xiàn)時間。
2.2 溫控措施
大體積砼工程施工前,應驗算澆筑體的溫度、溫度應力及收縮應力,確定施工階段升溫峰值,內(nèi)外溫差及降溫速率的控制指標,制定溫控的技術措施。一般情況下,砼入模溫度絕熱溫升值最大值不超過45℃,內(nèi)外溫差不超過30℃,降溫速率為2.0℃/d。進行砼溫度監(jiān)測,在砼內(nèi)部、外部設置溫度測點,設置保溫材料溫度測點及養(yǎng)護水溫度測點,現(xiàn)場溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)采集儀自動采集并進行整理分析。進行溫度預測分析,根據(jù)現(xiàn)場砼配合比和施工中的氣溫氣候情況及各種養(yǎng)護方案,采用計算機仿真技術對大體積砼施工期溫度場和溫差進行動態(tài)模擬及預測,提供結構沿厚度方向的溫度分布及隨砼齡期變化的規(guī)律,制定砼在施工期內(nèi)不產(chǎn)生溫度裂縫的溫控標準,進行保溫養(yǎng)護優(yōu)化選擇。
2.3 混凝土澆筑
混凝土澆筑施工次序和方法的不同會收到不同的效果,為此做好以下方面:檢查各類機械設備,如攪拌機、灌漿機、振動棒等,保證在攪拌和傳送過程中連續(xù)不斷的進行,這樣就會避免混凝土澆筑斷層現(xiàn)象,而且一邊澆筑一邊振動,及時釋放大體積混凝土內(nèi)部的熱量,降低溫度裂縫的產(chǎn)生。做好工程建筑設計,及時進行鋼筋綁扎,包括混凝土模板、竹膠板的綁扎,因為在高層建筑中一般采取的是現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構,這種結構采用大體積混凝土進行澆筑,具有施工速度快,建筑結構穩(wěn)定,抗震能力強的特點。其次,提高泵送效率,簡化混凝土的泌水處理,保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。由于超厚大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚,澆筑結束須在初凝前用鐵滾筒碾壓數(shù)遍,打磨壓實,以閉合混凝土的收縮裂縫。避免高溫和低溫澆筑,夏季一般采取夜間和陰天進行施工,冬季則停止施工,人們都注意了高溫對混凝土的影響,而忽視了低溫的影響。事實上低溫天氣任然造成混凝土破壞,因為低溫使得混凝土無法凝結或者降低了凝結能力,所以混凝土與鋼筋、磚塊是分離的,沒有起到很好的凝結固定作用,這樣就會大大降低混凝土澆筑質量。同樣也會產(chǎn)生裂縫。
2.5 混凝土振搗
采用振搗棒操作時,“快插慢拔”,插點應均勻,不應大于振搗棒作業(yè)半徑的1.5倍,插入下層混凝土的深度不小于5cm,時間控制在15~30s。振搗完畢,可用平板振動器平拉一遍,改善混凝土的均質性。變截面結構,為防止塑性塌落裂縫的產(chǎn)生,可在混凝土初凝前再進行二次振搗,使混凝土充分沉實。對于采用大坍落度混凝土或澆筑配筋較密的平面結構時,充分振搗后,混凝土難免產(chǎn)生離析,表層骨料實際含量不足,收縮增大,容易開裂。可在混凝土澆筑時預先留出一定厚度,待澆筑完畢于初凝前在表層鋪撒—定數(shù)量5~15mm的瓜子片,進行二次振搗抹壓,可對混凝土均廚}生的改變進行修正。
2.6 混凝土的養(yǎng)護
在澆筑混凝土以后混凝土當中的水分會比較大,隨著混凝土的干燥,會有大部分的水分會被蒸發(fā)掉,但是大體積混凝土表面要比中心產(chǎn)生干燥收縮的快,產(chǎn)生局部應力,從而使表面便會產(chǎn)生收縮裂縫。故要對混凝土進行養(yǎng)護作業(yè)。應考慮天氣狀況對混凝土澆筑的影響,不要在雨天進行施工從而對混凝土施工質量造成影響,與此同時要貯備好抽水泵和防雨物品等。為了避免蒸發(fā),混凝土表面要處于濕潤狀態(tài)下養(yǎng)護,因此在混凝土表面振搗抹平之后要及時用濕草簾、濕麻袋等編織物進行遮蓋并且進行保濕養(yǎng)護,另外在接縫處要連接嚴密,減少混凝土表面水分的蒸發(fā),澆水次數(shù)控制在使混凝土保持濕潤狀態(tài)內(nèi)。這種養(yǎng)護要持續(xù)澆水養(yǎng)護14天從而使混凝土到達終凝。
總之,在對大體積混凝土的施工過程中,要嚴格控制混凝土質量,有序的組織混凝土澆筑,嚴格按照規(guī)定制定混凝土施工方案,這樣才能避免一些問題的出現(xiàn)。
[1]邵建國.大體積混凝土施工技術分析及裂縫預防措施[J].住宅科技,2015,05:51-53.
[2]張立華.大體積混凝土施工技術及預防措施[J].湖北科技學院學報,2015,08:27-29.