鄭世通
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土木工程中應用大體積混凝土,整個工程條件十分復雜,對于采用的各種原材料都有著嚴格要求,同時,澆筑施工技術也會對土木工程整體質量造成直接影響,尤其是進行連續性混凝土澆筑,若不能連續澆筑,容易導致大體積混凝土出現縫隙,而對土木工程整體質量造成嚴重影響,可見,加強對該項內容的分析意義重大。
混凝土體積越大,水泥用量越大,水泥水化會產生大量熱,釋放的熱量不容易消散,這會導致混凝土溫度升高。完成大體積混凝土澆筑后,混凝土內外會存在較大溫差,這會導致大體積混凝土發生內漲外縮現象,會加大體積混凝土構件表面產生的應力,進而出現裂紋[1]。
大體積混凝土變化會產生內應力,約束條件有以下兩種:①外約束。外約束指的是結構物邊界條件,一般指的是基礎或外界因素對于結構物造成的約束,大體積混凝土中的水泥在水化后期會釋放大量熱量,如果散熱熱量大于放熱量,這會導致構件溫度降低,大體積混凝土會發生收縮,受邊界條件約束,會形成拉應力。②內約束。大體積混凝土內部水泥水化產生的熱量不易消散,而表面溫度則容易消散,大體積混凝土內部會發生膨脹,而且表面則會發生收縮,大體積混凝土受內部約束影響,會形成拉應力。
混凝土本身是一項脆性材料,其具有較強抗壓能力,但是抗拉能力則較弱。大體積混凝土在具體應用期間,溫度對大體積混凝土性能會造成嚴重影響,導致大體積混凝土受約束而發生超極限拉伸,從而導致大體積混凝土出現裂縫。設計大體積混凝土結構期間,一般要求不會出現拉應力,或只會出現較小壓應力,但是在實際施工期間,大體積混凝土結構受溫度變化影響會形成較大拉應力,因此,在設計時,要提高對這一內容的重視,但是,從實際情況來看,要想將這一溫度變化引起的拉應力限制在合理范圍內面臨著較大困難。
施工方案編制要包含以下幾項內容:①在施工方案中要詳細、精準敘述土木工程的特點和基本情況,以及土木工程施工平面布置等各項內容。②對于土木工程相關的法規、規范等各項施工圖紙、標準文件各項內容進行全面收集。③全面結合土木工程建設具體情況,通過動態方式對土木工程施工采用的原材料、進度方案、配合比等各項內容進行全面調整,進而為土木工程施工作業后續順利開展提供支持。④選擇符合土木工程施工要求的施工技術和施工工藝,對土木工程建設中涉及到的規范編制模板與支撐安裝與拆除、混凝土攪拌、混凝土澆筑,以及作業期間溫度控制和養護等多項內容進行明確。⑤指派專業能力過硬的安全人員,由其負責安全措施編制作業,并且要實地驗證,做好相應的組織,以及技術保障,為施工作業順利開展提供支持,提高土木工程質量。
土木工程大體積混凝土澆筑作業環境不同,外界環境會對大體積混凝土質量造成直接影響,針對這一現象,要通過多次試驗對混凝土配合比進行適當調整,通過調整,確定混凝土最佳配合比,從而實現堆大體積混凝土內部與外部溫度差 的合理控制,減少大體積混凝土在應用期間,出現的變形、開裂等問題。①在進行大體積混凝土中水泥選擇時,必須考慮水泥水化熱,要加入適量粉煤灰,水泥用量應對控制在25%-60%之間。②控制好石料含土量,對骨料級配進行合理優化,提高骨料粒徑,特別是針對少筋混凝土,要增加大石塊埋設[2]。③將混凝土中加入適量外加劑,例如可以加入適量冷水或冰,達到預冷骨料目的。
大體積混凝土散熱慢,因此,要嚴格依據《大體積混凝土施工規范》(GB50496)相關規定開展施工,并且要對各個試驗段各項數據進行精準檢測,做好記錄,再依據實驗數據,對采用的原材料進行控制,而且要對混凝土配合比進行合理優化,選擇一套符合具體情況的施工方法,實現對大體積混凝土澆筑施工作業開展的合理控制。振搗是大體積混凝土澆筑作業的一項重要內容,大體積混振搗施工作業如下:①采取插入式振動器,每一次插入式振搗時間應對控制在20s-30s之間,振搗應對無氣泡、無下沉,開始翻漿為振搗達到要求標準。②混凝土振搗必須全面,以免發生漏振。③大體積混凝土各層混凝土澆筑要采用震動棒進行振搗,進行上一層混凝土振搗作業開展時,要將振搗棒插入到下一層0.05m-0.1m之間,實現混凝土上下兩層振搗能夠實現有效結合。需要注意的是,上層振搗要在下層初凝前開始。④混凝土振搗前,要避免與鋼筋、模板、預埋件發生接觸,針對模板邊緣區域要利用木錘敲擊,對于鋼筋位置,要采用鐵釬搗實。
大體積混凝土養護要做好如下工作:①大體積混凝土養護是一項對技術要求很高的作業,在實際養護期間要全面結合當地氣候開展,要制定合理措施對大體積混凝土溫度進行控制,將混凝土內部溫度和混凝土外部溫度差控制在25℃以內,以免由于內外溫度差過大,而出現裂紋,影響大體積混凝土質量。②若大體積混凝土溫度差接近25℃,養護人員可以采用塑料薄膜或麻袋對大體積混凝土表面進行覆蓋,實現對大體積混凝土表面溫度的控制,從而降低大體積混凝土內溫度差。若大體積混凝土內外溫度差在20℃以內,要拆除保溫層,若日間保溫層較高,要及時拆除保溫層,加快大體積混凝土散熱,在夜間再進行保溫層覆蓋。③高溫期間對大體積混凝土的養護時長不得短于28d。
大體積混凝土在土木工程中應用發揮著重要作用,在澆筑施工控制期間,要在對實際情況進行全面分析基礎上,結合具體情況,對施工方案進行合理優化與調整,提高大體積混凝土澆筑質量。