王玉鵬
大體積混凝土主要是指混凝土結構長、短邊中短邊的長度大于等于1m的結構,或者混凝土結構橫斷面較大,同時大體積混凝土內部主要有構造筋和配筋,鋼筋分布較密。在混凝土澆筑完成后,內部易產生大量的熱量,且內部熱量釋放的速度較慢,結構表面易出現裂紋。
大體積混凝土常見的問題
1.溫度裂縫
在澆筑混凝土施工結束后,由于建筑結構體積較一般混凝土結構體積大,其在水化硬化過程中,混凝土結構內部會釋放出大量的熱量,但是結構體積較大,內部釋放的熱量無法及時傳遞到混凝土結構表層,導致內部溫度與表層溫度相差較為懸殊,從而在內部與表層間形成溫度應力,當溫度應力達到一定值時,則會導致混凝土結構出現不同形狀、不同分布的裂縫,影響建筑結構的耐久性能。
2.沉降裂縫
由于在建筑工程混凝土結構基礎施工中,其基礎夯實度不滿足設計要求,且上部混凝土結構體積較大,導致上部結構自重較一般混凝土結構大,在較大豎向作用下,基礎發生不均勻沉降,從而導致局部處于懸空狀態。隨著時間的積累,在懸空部位出現豎向裂紋,且裂紋逐漸延長、加深。
3.施工不良
在建筑工程混凝土結構施工過程中,若混凝土澆筑過程中施工技術不達標,振搗澆筑不密實,會造成混凝土結構內部形成孔隙,其力學性能會受到一定程度的降低。在建筑結構使用過程中,其內部孔隙會逐漸變大,影響建筑結構的使用性能。
建筑工程大體積混凝土施工技術
1.模板工程
在建筑工程大體積混凝土施工中,主要應用木模板,以加快混凝土水化熱的釋放速度,減少內外溫差。在模板制作過程中,需要根據建筑工程混凝土結構尺寸的參數計算出模板和支架的承載能力、確保模板支架的剛度、強度、穩定性滿足設計要求。在模板安裝過程中,需要確保地基的承載能力滿足要求,避免模板在受力后,地基出現不均勻沉降,影響混凝土澆筑質量。
2.攪拌作業
研究發現,建筑工程大體積混凝土的生產工藝和生產方法需要根據混凝土的特性確定。由于建筑工程中對大體積混凝土水化硬化釋放熱量的要求較高,為了確保混凝土攪拌作業的速度,需要采用強制式攪拌機,提高混凝土拌合物的工作和易性。
3.大體積混凝土澆筑
在建筑工程大體積混凝土澆筑施工中,為了有效地釋放混凝土硬化過程中內部產生的熱量,可以采取分層澆筑混凝土的方式,或者根據混凝土結構特點選擇分段澆筑方式,并在澆筑混凝土施工中,根據結構特點,在合理的位置設置施工縫。
同時,在澆筑大體積混凝土過程中需要注意以下幾點:第一,合理確定混凝土攤鋪厚度,根據施工過程中應用的振搗棒特點,以及其振搗范圍,確定混凝土澆筑厚度;第二,采用機械泵對建筑工程大體積混凝土結構澆筑時,需要控制澆筑厚度在600mm以內;采用其它方式澆筑混凝土時,其分層澆筑混凝土的厚度控制400mm以內;同時,上層與下層混凝土澆筑的時間間隔需要控制混凝土初凝時間內,且上層的混凝土澆筑需要在下層混凝土初凝前完成;第三,大體積混凝土澆筑施工需要連續均勻、不間斷的進行,避免中間中斷,造成混凝土分層或者存在縫隙,影響建筑結構的使用性能。
4.底板后澆帶
研究發現,在大體積混凝土結構中,常發現有裂縫。且裂縫形成時間段可以歸納為早期裂縫、中期裂縫和后期裂縫。而在大體積混凝土底板結構中設置后澆帶,可以一定程度上避免結構出現裂縫,或減少裂縫,提高大體積混凝土結構的穩定性。
底板后澆帶,即在大體積混凝土澆筑施工時,將混凝土結構整體劃分為多個塊,每個塊的面積不宜過大,塊與塊之間設置后澆帶,從而將大體積混凝土分割為眾多塊普通混凝土結構,有效地降低了大體積混凝土溫度應力。在分段澆筑混凝土完成后,對接觸面進行鑿毛處理,增強后澆帶與分塊之間的粘接強度。后澆帶施工工藝,有效地避免了混凝土結構內部的溫度應力,減少溫度裂縫的出現,增強混凝土結構的耐久性。
5.混凝土養護
在建筑工程混凝土澆筑完成后,需要在結構表面加蓋防護材料,防止混凝土內部的水分蒸發。同時,需要間隔一定的時間后,對其表面進行噴水養護,避免結構表面出現列分。此外,在冬季混凝土施工后,混凝土初凝結束后,需要對結構表面進行覆蓋,減少內部水分蒸發,并在表面覆蓋保溫材料。且當混凝土達到規范要求的時間后,方可拆除混凝土的模板。
建筑工程大體積混凝土施工質量保障措施
為了確保建筑工程大體積混凝土施工質量,需要注意以下幾點:第一,選擇合適的大體積混凝土材料,可以采用礦渣水泥代替硅酸鹽水泥,以降低混凝土水化硬化過程中釋放的水化熱;第二,嚴格控制施工過程,嚴格控制混凝土配合比、澆筑振搗、養護等過程,避免混凝土內部空隙,且有效地降低了大體積混凝土結構出現裂縫;第三,選擇合適的澆筑方式,可以根據大體積混凝土尺寸,選擇合適的分層、分段澆筑方式,加快熱量的釋放。
結論
綜上所述,在建筑工程大體積混凝土施工中,需要采取有效地措施,減少水泥水化硬化過程中釋放的熱量,減少混凝土結構的內外溫差,避免結構出現溫度裂縫,從而提高建筑工程的施工質量,確保工程使用耐久性。
(作者單位:邢臺市建設工程質量檢測中心試驗室)