孫東平
摘要:現階段,隨著科技的日新月異與經濟的飛速發展,建筑結構也運用愈來愈廣泛。但在建筑構造系統里,大體積混凝土結構是其中非常關鍵的核心構成部分,是總體施工工程的重點。
關鍵詞:大體積混泥土;質量控制
1大體積混凝土概述
大體積混凝土由于體積較大,如果出現水熱化現象就會很難散發,加上受到外界因素的影響,從而引起混凝土表層出現裂縫,因此,為了避免混凝土裂縫的發生,需要采用相應的預防策略。在大體積混凝土結構設計過程中,盡量避免拉應力的出現,但是在大體積混凝土施工過程中,由于水泥產生水化熱,不斷地提升內部溫度,這樣就會出現拉應力,從而產生溫度裂縫。因此,我們需要加強大體積混凝土施工過程質量控制。
2大體積混凝土施工中發生裂縫的常見類型和原因
2.1溫差裂縫
所謂溫差裂縫是指由于混凝土澆鑄過程中出現內外溫度差異較大而產生的裂縫。在混凝土澆筑過程中,必須一次性澆筑完成,中途不能停止,尤其是大體積混凝土的澆筑,由于體積龐大,散熱不均勻,內部散熱較慢而外部較快,長時間就會發生較大的內外溫差,當溫差到達一定程度裂縫隨之產生,這種裂縫是極為常見的。
2.2收縮裂縫
濕度變化是引起混凝土收縮裂縫發生的原因,也是最為常見的非結構性裂縫。基于混凝土的基本性能(混凝土是以水泥為主要膠結材料,配合天然砂、石等骨料,加水攪拌,澆筑成型、凝結而成的人工石材)在應用中會產生一定的收縮量,收縮的產生原因是為確保混凝土的和易性,攪拌中會加入超過水泥水化所需水分4~5倍的水,在混凝土固化后游離水分便會蒸發,使其產生許多微小孔洞,造成混凝土體積的收縮。另外,混凝土硬化中發生的水化和碳化作用也會導致其體積收縮。因此,收縮是混凝土應用中的必然物理特性,混凝土的收縮量一般與水灰比、環境溫度、表面失水成正比。
3大體積混凝土施工中質量控制措施
3.1布料
選用孔徑為50mm×50mm的受料斗振動篩,對泵送的骨料進行篩選,避免大顆粒骨料投入使用。泵送混凝土施工初期,需將儲料斗內的清水順著管道泵出,保證管內壁濕潤、干凈。然后壓入同強度的素水泥漿,達到潤滑管道的目的,為泵送混凝土作業奠定基礎。混凝土初期的壓送速度不宜過快,當混凝土從管道端部送出后,可依據施工現場的實際情況加快泵送速度。泵送混凝土澆筑入模過程中,需均勻移動,逐漸到達端部軟管處,保證各層材料敷設厚度相同。泵送后的清洗泵送作業即將結束時,應提前一段時間停止向料斗內供料,以便管道中的混凝土能完全得到利用。泵送完畢后,必須認真做好泵機及管路的清洗工作。清洗時產生的廢漿、廢水,應排入沉淀池,進行攪拌分離處理,以防結塊,沉淀池定期清撈。泵送結束后,需對工程施工所需的混凝土使用量進行計算。
3.2混合料配比的確定
混合料的配比是經過實驗室實驗進行確定的,也要根據實際施工環境進行調整。混凝土配合時可加入緩凝劑和引氣劑,以對大體積混凝土性能進行改善,膨脹劑的加入可提高其干縮性,可有效避免混凝土表面裂縫的發生。一般情況下,水灰比小于0.4,可保證混凝土的綜合性能。
3.3混凝土表面處理
大體積混凝土施工后表面會因為局部溫度變化而發生裂縫,多發生在成型后的72小時內,因此時其溫度最高,因此,在混凝土澆筑后的4~8小時內需對其表面浮漿進行清洗,并使用長刮尺刮平,最后壓緊。混凝土表面的龜裂多在初凝以后出現,因此,終凝前的二次抹壓也是必須的,以防止龜裂的發生。如果后期施工需要將保溫層揭開,完工后必須將其及時覆蓋,以防止裂縫發生。
3.4關于混凝土澆筑
大體積混凝土澆筑過程中,要確保構造的總體性與施工的持續性,可開展分層施工,也就是在下部混凝土首次凝固前把上部混凝土鋪設完成。普遍的分層澆筑形式主要有分段、斜面、全面分層。其中全面分層具體是指在總體模板中,把結構劃成各個厚度一樣的澆筑層,鋪設區的面積便是基本平面規模。鋪設混凝土時,要在短邊進行,順著長邊走勢展開鋪設,結束首層混凝土鋪設后開始第2層。需要在每層鋪設的進程中,第2層混凝土要在首層混凝土凝結前結束施工作業。此種形式廣泛運用在構造的平面大小通常較小的情況中,特殊情況下可劃成2段,在中間區域朝兩側或者自兩側到中間一同實施鋪設。分段分層是在利用全面分層施工規劃時,鋪設強度較大,現場振搗、運載設施還有混凝土攪拌機無法符合施工需求時,可利用分段分層這種形式。鋪設混凝土過程中,把結構順著長邊走勢分解不同區段,建設作業自底部展開,在首層混凝土鋪設一段距離后,可開始鋪設第2層,在第2層培養鋪設一段距離后,接著鋪設第3層,就這樣逐段逐層完成。這種分層方法適合在構造厚度較小但長度或者規模較大的施工段面狀況。而對于斜面分層形式來說,是針對鋪設距離較長的構造,混凝土1次鋪設至頂,因為混凝土在重力的作用下正常流下產生的斜面。
3.5振搗
振搗施工必須嚴格遵循“快插慢拔”原則,快插的主要目的是避免混凝土振實后混凝土出現分層與離析問題;慢拔的主要目的是避免混凝土振動棒抽離時出現混凝土空洞。振搗作業時,需注重振動棒的作業幅度與作業時間,作業時間需控制在20~30s內,若混凝土表面翻漿則立即停止振搗。此外,若操作不當,振動棒會與鋼筋、模板等接觸,易出現跑模或位移問題。上層混凝土振動過程中,振搗棒插入下層混凝土中的深度控制在50mm左右。依據泵送混凝土形成的坡度來說,振搗器需分別設置于澆筑帶的前、中、后位置,以保證攤鋪與振搗的均勻性。在振搗作業結束后,需通過拉線檢查標高,若標高誤差較大,則用木杠進行刮平處理,或使用木抹子拍平并搓毛。
3.6關于施工養護
大體積施工養護過程中,利用溫度掌控對策,讓大體積混凝土外部內部溫度差值,降溫速度都符合縫隙掌控需求。在盡可能降低混凝土內在水化熱導致溫升的基礎上,加強大體積混凝土保濕保溫養護作業。養護重點在于維持合理的濕度與溫度,使大體積混凝土漸漸降溫,愈緩慢愈佳,利用控制混凝土的降溫速度,讓大體積混凝土內在應力有效緩解,實現強度上升、伸縮降低的目標。針對大面積混凝土構造運用噴涂薄膜養生液養護。噴涂薄膜養生液養護是把養生液灑在已經凝固的混凝土外表,等到揮發后出現薄膜,讓空氣隔離與混凝土外表,水分停止揮發,維持混凝土內在處于潤濕環境。要保證新鋪設的混凝土擁有良好的硬化氛圍,以防因為干旱原因導致縫隙出現,大體積混凝土鋪設結束之后,要在十二小時里進行澆水與遮蓋。一般用硅酸鹽攪拌的混凝土,養護工時不得小于14d,用火山灰、礦渣水泥等攪拌的混凝土,養護工時不得低于21d。澆水養護的頻次要確保混凝土在充足的濕潤環境中為宜。養護初始階段,用水量也較大,澆水頻次要相應增加,若氣溫升高,也要加大澆水頻次,攪拌混凝土所用的水要和養護用水的水體要保持一致。
結語
作為建設工程質量監督管理部門,對大體積混凝土施工質量的監督要做到“事前、事中、事后”嚴格把關,在結構成型后,一定要注意檢查其是否符合國家強制性標準要求,不符合標準的就要及時要求施工單位進行整改,否則不得進行下一道工序的施工。
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