林勇
摘 要:闡述了大體積混凝土施工中易出現的質量問題,探究了解決裂縫問題的施工技術以及保養措施。隨著當前房屋建筑工程數量不斷增加、規模不斷加大、質量要求越來越高,其基礎建設更是房屋建筑工程的重中之重,萬丈高樓平地起,基礎建設質量水平直接影響房屋建筑的高度,大體積混凝土施工技術因此得以日益推廣并能滿足社會發展對房屋建筑質量的新要求。
關鍵詞:房屋建筑工程;施工技術;新要求
1 大體積混凝土的結構特點
大體積混凝土,顧名思義就是相比于其他普通混凝土而言,體積較大,而它又能用于房屋基礎建設,說明其結構相比于普通混凝土而言又更加牢固。專業地講,根據我國《大體積混凝土施工標準》GB50496-2018規定:大體積混凝土(又稱大體積砼),是指建筑工程中用到的混凝土斷面的任意方向的線度大小大于1m的體積較大的混凝土,或者由于混凝土中的水泥的水化熱引起混凝土內部溫度和外部溫度差別過大而會產生裂縫的混凝土。由于尺寸較大,混凝土所使用的各種材料的物理性質化學性質也有所不同,在施工過程中不可避免地會出現各種問題,其中最需要解決的就是裂縫問題,這就需要采用相應的技術來防止裂縫產生、解決裂縫問題、控制裂縫發展。
2 大體積混凝土施工中的質量問題---裂縫
由于大體積混凝土自身的結構特點,其施工過程復雜,會產生不同的裂縫,產生裂縫是令人擔憂的,那么也要先弄清裂縫的類型及產生原因。根據裂縫深度不同,常見的有表面裂縫、深層裂縫、貫穿裂縫三種。其危害性也是由小及大的,表面裂縫一般來說危害性不大,可以稍作修補或者只要沒有超過國家標準可以允許存在;深層裂縫則是混凝土內部結構部分地被切斷的斷面,由于延伸到結構深處有一定危害性,是必須要避免的;貫穿裂縫是由表面裂縫進一步發展而成為的深層裂縫,深層裂縫再進一步發展形成貫穿裂縫,它完全切斷了混凝土從表面到內部一直到另一面結構的橫斷面,因此他破壞了混凝土的整體結構,造成不穩定因素,其危害性是非常嚴重的,必須避免。
施工過程中裂縫產生的原因總的來說有以下三種:1、水泥具有水化熱,2、環境溫度的變化,3、混凝土收縮。
水泥有這樣的物理性質,就是在水化過程中,會釋放出較多的熱量,大體積混凝土由于斷面在1m以上,相對較厚,而表面系數較小,因此水泥發出的熱量難以散發出來,導致內部溫度升高,內外溫差變大而容易引起裂縫。根據實際經驗,這種熱量釋放的多少與水泥的用量和品種有關,經檢測,混凝土內部的溫度達到最高時大概在澆筑完工后3-5天。
環境溫度的劇烈變化也會使混凝土內外的溫差變化加大,這樣會產生溫度應力而導致裂縫。因此氣溫的變化對澆筑大體積混凝土也是相當不利的。因此要注意控制環境溫度變化過大而導致的裂縫。
大體積混凝土在澆筑過程中,水是必不可少的,且用量很大,所用到的水其中約20%用于水泥硬化,約80%的水分是蒸發了。水的蒸發這一物理性質會引起混凝土的收縮,而混凝土的收縮和膨脹并不是可逆的,因此也會導致裂縫。
3 大體積混凝土施工技術--如何解決裂縫問題
根據大體積混凝土的自身結構特點以及在施工過程中產生裂縫問題,下面談談在房屋建筑工程中如何使用大體積混凝土施工技術解決以上問題。
3.1 大體積混凝土原材料配置比例設計
施工前原材料要準備充分,對原材料的質量要嚴格把關,選擇購買原材料時要購買正規廠家的材料,注意生產日期、包裝、合格證書,其質量參數能否滿足需要等。選取原材料時應注意以下幾點:
3.1.1 在施工安全和混凝土耐力強度保證的前提下,為了降低水泥的用量,可增加摻合料和骨料含量。
3.1.2 粗骨料應采用連續級別配比的方式,這樣可保證混凝土良好的工作性能,使混凝土內部各材料結構均勻,不發生離析;細骨料宜采用中砂。
3.1.3 最好采用減水劑、緩凝劑作為外加劑;采用礦渣粉、粉煤灰等作為摻合料。
3.1.4 盡可能使用水化熱低、且凝固時間較長的水泥,優先選用低熱礦渣硅酸鹽水泥、中熱硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥等。
注意以上幾點后再進行科學地配比。這個過程較復雜,對水泥原材料的用量 、摻和料的多少,選用哪些外加劑及其用量等等,都必須根據實踐經驗,科學地計算,進行綜合選配。 配比過程中在質量和經濟方面可以考慮以下因素:
3.1.4.1 為了降低水化熱,在實踐中可能會考慮適當減少水泥用量,那么要在設計者的指導下進行抗壓試驗,一般要設計幾十組對比試驗,實驗兩個月才能判定能否減少水泥,哪組實驗抗壓能力最強,減少水泥量的多少要嚴格記錄,不能隨意差不多就行。抗壓力結果計算出來后,就開始進行水泥配比。在配比過程中,要遵照事先擬定的防裂縫產生的方案,綜合,考慮目前的施工條件,并考慮溫度引起的收縮程度,若其收縮程度在允許范圍之內,則之前的防裂;若超過了范圍,就需要改進實際操作工藝了,這時可以采用降低水化熱溫度升高的值,然后重新計算,只要收縮程度在允許范圍之內,則可以進行下一步的施工。
3.1.4.2 降低水化熱還可以在施工過程中考慮使用外加劑,同時還節約了成本。例如可以摻加適量的一級粉煤灰,這樣做既可節約成本,而且混凝土更易成型。另外還可以考慮使用中砂,中砂顆粒的直徑較大,平均直徑一般大于0.5mm,砂細度的模數可達 2.5至 3,配比時保證含沙量不低于3%。
3.2 溫度控制技術
混凝土另一個物理性質也會引起裂縫產生,即溫度升高會產生一種力,叫溫度應力。因此要嚴格控制混凝土的升溫。對于水泥的水化熱產生的升溫,就從降低水化熱方式來降溫。具體措施為:1)選取水化熱較低的水泥(如礦渣水泥)。2)使用外加劑來降溫。如摻加減水劑或粉煤灰來控制溫升。3)對于環境溫度的升高,例如如果在夏季,環境溫度很高,可以用深井水澆筑來降溫,或者在澆筑深井水前預埋鋼管的方式控制溫升,在混凝土各層之間也可以敷設鋼管,隔開混凝土,同時鋼管中可以灌冷水循環降溫。
3.3 澆筑技術
大體積的混凝土需要用到大量的原材料,對投放量必須要進行預先估計,然后對預計進行精確計算,這需要專人負責到底,以保證混凝土配比合理。又由于施工過程中加入了一些外加劑和粉煤灰等,因此延長了其攪拌和施工時間。為控制攪拌時間,首先要保證正確的施工順序:使用振搗器時應按先橫后縱的順序來進行,使用振搗器時先用插入式振搗器,后用平板式振搗器。這樣可以控制澆筑時間在最短范圍之內,提高工作效率。攪拌的過程中,控制攪拌時間,一般為半小時。澆筑時要注意分層澆筑,并起是上一層澆筑完全凝固好了以后再澆筑下一層,保證施工效果。澆筑技術可以說是混凝土技術中最重要的一步,直接決定了其施工質量高低。為了保護混凝土,減小表面出現的裂縫,還要進行泌水處理,為加強表面密度,可以刮抹表面,蓋上一層塑料薄膜。
4 大體積混凝土的養護措施
以上施工環節都完成后,后期養護也是非常重要的,為了防止裂縫等安全隱患出現,延長其使用壽命,可以通過保持混凝土濕潤來進行養護。澆筑工作完成后,一般要定期澆水,或覆蓋塑料膜使其保持濕潤,若兩者不能進行時,可以涂刷養護劑來進行養護,還要對混凝土表面進行壓平。根據環境條件,特別注意保溫等養護措施。 養護作用至關重要的,不然前功盡棄。
參考文獻:
[1]楊曉峰.房屋建筑工程大體積混凝土施工技術分析[J].山西建筑, 2015.
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