周洪偉
摘? ? 要:近幾年,我國面臨大量的工程建設。在施工過程中,工程技術人員逐漸優化各類原材料、施工技術和施工方法,使建筑材料更加簡單易取,施工技術更加成熟,施工方法更加簡單方便。其中大體積混凝土施工技術在我國已日臻成熟,形成了一整套自己的施工理念和施工方法。本文結合筆者多年施工管理經驗,重點介紹水運工程中大體積混凝土施工幾種常見的質量通病及防治措施,望為今后工作提供借鑒作用。
關鍵詞:大體積混凝土;質量通病;防治措施;應用
1? 引言
大體積混凝土在工程建設過程中應用廣泛,主要特點就是成型快、結構厚實、體積大,使其承受荷載大,但也存在水泥水化熱大、內部受力相對復雜,結構整體性要求高(一般要求整體澆筑,不允許留設施工縫)等問題,導致在工程實踐中,大體積混凝土存在其特有的質量通病,就需要有其完善的防治措施,保證工程的整體結構安全。
2? 大體積混凝土定義
根據相關資料,大體積混凝土定義為:預計因膠凝材料水化熱等因素引起混凝土溫度變化導致裂縫,或結構斷面最小尺寸等于或大于1m的混凝土。
3? 大體積混凝土應用
隨著科學技術和生產的發展,大型市政工程、高層建筑物、水工建筑物的需求日益擴大,大體積混凝土的應用也越來越多。大體積混凝土在現代建筑中時常涉及到大體積混凝土施工,如高層樓房基礎、大型設備基礎、水利大壩等,而且一般在水工建筑物里引用較多,類似混凝土重力壩、護岸、碼頭、防波堤等。
4? 大體積混凝土質量通病及防治措施
大體積混凝土施工質量通病主要存在以下幾點:
(1)冷縫。大體積混凝土的混凝土澆筑量大,在分層澆筑過程中,下層混凝土達到初凝、混凝土供應量不足或遇到停水、停電及其它惡劣天氣等因素的影響,致混凝土不能連續澆筑而出現冷縫。
防治措施:處理好預控預判工作,嚴格控制分層澆筑時間,時刻關注混凝土凝固情況,在下層混凝土達到初凝之前進行澆筑,保證料源,合理安排施工現場人機、設備,需制定遇停水、停電及其它惡劣天氣等應急處理方案,保證砼澆筑的連續性。
(2)泌水。上、下澆筑層施工間隔時間較長,產生泌水層,導致混凝土強度降低、脫皮等不良后果。
防治措施:大體積混凝土澆筑時泌水較多,上涌的泌水和浮漿順混凝土斜面下流到低洼處,施工過程中應及時將其清除。適當減少混凝土的坍落度,做好分層減水工作。
(3)混凝土表面水泥漿過厚。因大體積混凝土的澆筑量大,多需分層澆筑,且多數是用泵送,需振搗的面積大,在施工過程中,在混凝土表面的水泥漿會產生過厚現象。
防治措施:待混凝土澆至施工控制標高時,由于大體積混凝土澆筑時間長及振搗區域大導致表面浮漿較厚,應予以清除,清除后需抹平,防止表面微小裂縫產生,宜采用二次振搗、二次抹面的施工工藝,可有效的控制混凝土表面龜裂。
(4)裂縫。混凝土在固化過程中釋放的水化熱會產生較大的溫度變化和收縮作用,由此而產生的溫度和收縮應力是導致混凝土出現裂縫的主要因素,從而影響構件的整體性、防水性和耐水性,成為結構的隱患。
防治措施:裂縫主要是由溫差和收縮引起,所以為了防止裂縫的產生,就要最大限度的降低溫差和減小混凝土的收縮,具體措施如下。
4.1? 混凝土原材料質量控制
合理選擇原材料、優化混凝土配合比。按照混凝土設計強度要求合理選擇原材料、優化混凝土配合比使混凝土的絕熱溫升較小、抗拉強度較大、極限拉伸變形能力較大、線膨脹系數較小。
大體積混凝土所選用的原材料應注意以下幾點:
(1)大體積混凝土宜采用低水化熱、高強度水泥,以降低水泥水化熱,提高混凝土的抗裂能力。例如,礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥或中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥盡量選用低熱水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥,不宜使用早強水泥。以減少水化熱。在條件許可的情況下,應優先選用收縮性小的或具有微膨脹性的水泥。因為這種水泥在水化膨脹期可產生一定的預壓應力,而在水化后期預壓應力可部分抵消溫度需變應力,減少混凝土內的拉應力,提高混凝土的抗裂能力。
(2)摻用混合材料以減少用水量、節約水泥,降低混凝土的絕熱溫升,提高混凝土的抗裂能力; 摻用引氣劑提高混凝土的抗凍性能,減水劑減緩水化熱的發生速率和用水量,進而減少水泥用量;
(3)宜摻入適量的粉煤灰,主要作用:① 延長混凝土的凝結時間,延緩混凝土水化放熱時間,緩解因水泥水化集中放熱而大幅升溫導致內外溫差過大;② 增加早期砼塑性,減少收縮裂縫的產生;③ 降低水泥用量,從而降低混凝土中水泥的水化熱,提高混凝土的抗裂性能;④可改善混凝土的和易性,提高混凝土的施工操作性能;⑤ 促進后期強度增長幅度,提高混凝土的密實性和耐久性,降低溫度裂縫發生幾率。
(4)選擇級配良好的骨料。大體積混凝土中細骨料宜選用中粗砂,且應特別控制砂的含泥量,泥塊含量。含泥量增大,不僅降低混凝土的強度,更使混凝土收縮隨之增大,易產生裂縫。對于粗骨料,首先應控制其含泥量和石粉含量,控制骨料的堿活性物質含量減少混凝土堿骨料反應引起的裂縫。也可以在大體積混凝土中摻加堅實無裂縫、沖洗干凈、規格為20kg~30kg大塊石。摻加大塊石可以減少混凝土總用量,降低水化熱,而且石塊本身也吸收了熱量,進一步降低水化熱能,對裂縫控制有一定好處。
4.2? 混凝土拌制及運輸控制
根據現場檢測的原材料含水率,調整實際的現場施工配合比。實時對原材料含水率、混凝土含氣量及坍落度進行測量,如混凝土出現離析,必須進行2次攪拌。
4.3? 混凝土的振搗及抹面
混凝土澆筑過程中按要求均勻、連續、分層施工,澆筑混凝土時應,應依次按順序施工。在抹面時,宜先用木抹子拍實搓勻后用鐵抹子按一定的時間間隔多次壓抹,以防止表面因不均勻密實和失水而出現過早干縮和不均勻干縮。
4.4? 混凝土養護
混凝土澆注完畢后應及時養護,養護時間不宜少于14d。養護宜采取覆蓋、蓄水、灑水、噴霧和涂刷養護劑等措施,其他還應符合JTS 202—1—2010《水運工程大體積混凝土溫度裂縫控制技術規程》要求進行養護。大體積混凝土的早期養護措施對其抗裂性能影響顯著,在混凝土澆注完后及時有效的養護措施在施工中應引起重視。
5? 總結
目前,大體積混凝土質量通病及防治措施經過施工并不斷總結,施工技術較為成熟。在實際操作中,我們要嚴格控制每道工序,熟悉各項規范及操作流程,加強現場管理,有效避免大體積混凝土質量通病的發生。
參考文獻:
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