劉傲 河南交通技師學院 段真真 河南中交路通工程監理咨詢有限公司
我國建筑行業之所以發展如此迅速,離不開各行業的大力支持和高度配合,才有今天的成就。大體積混凝土的應用對提高建筑工程的基本質量具有重要意義,但同時大體積混凝土施工也具有施工難度大、技術要求高等特點,如果操作不當,容易造成工期和進度的停滯,也會對建筑工程質量構成極大威脅。
1.施工工藝復雜,現場施工環境較為復雜,造成大體積混凝土在施工的過程中產生一定的不確定因素,對混凝土的質量產生的影響。與此同時,大體積混凝土在施工的過程中對養護溫度環境都有較高的要求,需要保證混凝土攪拌、振搗等各個工序的施工細節,另外高質量的混凝土材料以及材料種類的多樣化,也導致混凝土施工的要求更高。2.容易產生裂縫,由于混凝土的體積相對較大,造成裂縫出現的概率也隨之增高,逐步成為大體積混凝土。在施工過程中需要重點關注的問題,需要嚴格對施工的各個環節進行控制,加強管理,防止大體積混凝土出現裂縫。混凝土的體積較大,則內部水化熱累積的情況也越發明顯,在實際施工過程中很難進行放熱,如果無法有效的進行保濕操作,很容易產生溫差效應。
大體積混凝土澆筑施工中出現裂縫問題最主要的原因是溫差。由于混凝土內部溫差大、外部混凝土結構受限,其收縮受限,在拉力的影響下就會出現裂縫。雖然裂縫不會直接影響建筑的使用功能,但是會降低其耐久性,造成建筑使用壽命縮短等現象,因此要強化其管理和質量控制。具體來說,大體積混凝土出現裂縫的原因有三種。一是水泥遇水發生的水化熱效應。在化合反應的過程中產生了大量的熱量,因為混凝土的結構斷面強度大,所以熱氣只能積累在內部而無法揮發。隨著熱量的增加,內外溫度形成巨大的溫差,應力會超過其承受能力,從而產生裂縫。二是因為混凝土的收縮變化,即水泥硬化需要一定的水分,剩余水分會隨著熱量的產生而蒸發,這一過程就會引起大體積混凝土的體積收縮,同時產生一定的應力,如超過極限就會產生裂縫。三是由于外界環境的氣溫變化,在大體積混凝土澆筑施工過程中外界氣溫下降就會加劇其內外溫差,就會破壞混凝土的結構,最終形成裂縫。
為從根本上保證建筑結構的穩定性則離不開水泥的治療,所以要保證施工中的水泥材料符合國家的要求,如果未追求個人利益而肆意摻入惡劣的水泥,那么會對建筑安全產生影響。其中骨料之中主要涉及了細骨料以及粗骨料,需對其加以重視,特別是在添加骨料的時候,需要對材料的含泥量加以查看,并采取抽樣的方式選出優質的骨料。同時,外加劑也是其中不可或缺的一部分,也會對混凝土的理化性質產生影響,這種情況下,工作人員需要做好外加劑劑量的控制,避免對混凝土性質產生影響。
混凝土配比的設計必須保證大體積混凝土使用的設計強度,同時還要關注水化熱問題。在實際的設計過程中要保證混凝土的和易性滿足使用要求的同時降低水和水泥的用量。現場材料選擇合適的水泥、外加劑,合理控制混凝土配比。結合建筑設計標準,添加具有防水、膨脹、減水、緩凝等功能的外加劑到混凝土當中,以便改善混凝土和易性,降低混凝土需水量,將混凝土配比控制在合理范圍,有效延長混凝土初凝時間。針對骨料含泥率要進行嚴格管控,選擇具有連續性的級配碎石,根據混凝土配比設計、強度要求、泵送要求、坍落度要求等,合理進行優選控制。
在進行大體積混凝土澆筑時,為了保證不出現較大的問題,可以使用分層澆注的方式,每層厚度控制在50 厘米,讓大體積混凝土開裂的概率降低,通常在大體積混凝土施工的過程中,需要與實際情況相對合理的進行斜分層、整體分層或者分段分層澆筑。在整體分層時,需要等到上層混凝土初凝結束之后才能進行下道工序,在斜分層操作時,需要嚴格的控制振搗工藝,澆注操作自上而下進行,在分段分層時需要在下層施工檢查結束之后符合澆筑質量,才能進行后續施工。
根據實踐證明,在大體積混凝土澆筑過程中會出現溫度差,之所以產生這種現象是因為混凝土散熱速度比較快,如果不處理那么會導致混凝土表面出現拉應力。同時,假如后期的保護工作不到位,那么因為表面溫度下降比較快,所以混凝土會出現裂縫,還有在拆模的過程中需要多角度的分析,比如根據澆筑施工過程中的溫度與環境,針對性的分析是否需要采取保溫措施,這樣才能避免混凝土表面發生裂縫。
對大體積混凝土的養護一般有兩種方法,即保溫法和保濕法。其中保溫法是為了使混凝土表面的溫度不會過快消散,從而能夠降低混凝土表面溫度梯度,進而防止混凝土出現裂縫,可以有效增強混凝土的抗拉伸強度。而保濕法是在混凝土處于潮濕環境時,保證混凝土不會因表面脫水而出現收縮干裂,能夠確保水泥水化的有序進行,同樣增強混凝土的抗拉伸強度。除此之外,在養護過程中為了促使混凝土具有適當的硬化條件,要在澆筑施工結束后的12h 內采取覆蓋澆水作業,防止混凝土澆筑的早期階段發生裂縫現象。
綜上所述,近年來,我國的建筑行業快速發展,建筑規模越來越大,大體積混凝土的應用也越來越廣泛,同時對大體積混凝土施工澆筑技術的研究也在不斷深入。因此,根據實踐經驗在開展相關澆筑活動時,要按照混凝土結構的特點、受力狀況和約束條件等,從施工準備、混凝土配合比設計、澆筑施工過程以及養護等方面進行合理控制。