田鴻昊
(哈爾濱市第六建筑工程公司,黑龍江 哈爾濱 150000)
混凝土在高層建筑施工中的應(yīng)用
田鴻昊
(哈爾濱市第六建筑工程公司,黑龍江 哈爾濱 150000)
高層建筑混凝土施工中,常有基礎(chǔ)、柱、梁及板的混凝土強度等級不同的要求,有時還相差很大。一般在高層發(fā)建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工中,為了滿足柱軸壓比的要求,同時又要控制柱截面不過大,柱子采用較高強度等級的混凝土是一種必然。本文根據(jù)筆者多年的施工經(jīng)驗,就高層建筑的混凝土施工中,對其技術(shù)控制要點進行論述。
高層建筑;混凝土;施工技術(shù);裂縫原因;措施
隨著我國建筑業(yè)的快速發(fā)展,土地的大力開發(fā),各種住宅建筑不斷堀起。在其混凝土工程中,因柱、梁及板對混凝土強度等級要求的不同而應(yīng)采取不同的施工工藝,以保證工程質(zhì)量。
在施工過程中選擇建筑材料必須要把好質(zhì)量關(guān),不僅要選擇質(zhì)量好的材料,還要材料滿足建筑需要;通過優(yōu)化混凝土配合比,可以有效地避免混凝土裂縫的形成。
1、水泥
水化熱是水泥材料中的常見問題,是造成混凝土溫度裂縫的重要因素,在建筑施工過程中運用到的水泥應(yīng)當(dāng)選擇大廠生產(chǎn)的水泥;為確保水泥的質(zhì)量完整,應(yīng)當(dāng)積極選用低熱水泥;在材料采購過程中,施工單位應(yīng)派專業(yè)人員檢查水泥生產(chǎn)廠家的出廠質(zhì)量證明書,確定水泥的凝結(jié)時間、安定性和強度符合施工要求。
2、骨料
房屋建設(shè)中使用的骨料(砂石)要求比較嚴格,所選骨料應(yīng)當(dāng)滿足高質(zhì)量、高強度、物理化學(xué)性能好、無有機雜質(zhì)的要求。粗骨料最好采用自然連續(xù)級配碎石,碎石最大粒徑應(yīng)小于結(jié)構(gòu)截面最小尺寸的1/4,且小干鋼筋間距最小凈距的3/4。細骨料最好采用中粗砂,根據(jù)相關(guān)的建筑材料試驗得出:每立方混凝土可降低水泥用量20.25kg,減少10Kg水泥,溫度降低1oC。
3、外加劑
為減少混凝土開裂,需要選擇合適的外加劑,這是避免裂縫的有效措施。在所有的外加劑中,粉煤灰對干混凝土的防裂效果是最好的,粉煤灰的使用能有效改善混凝土的干縮性和脆性,降低混凝土的水化熱;而木質(zhì)素磺酸鈣屬陰離子表面活性劑,對水泥顆粒會產(chǎn)生分散效應(yīng),降低水的表面張力。在施工過程中,對混凝土加入水泥重量0.25%的木鈣減水劑(即木質(zhì)素磺酸鈣),就可明顯改善混凝土和易性,減少10%左右的拌合水,節(jié)約10%左右的水泥,從整體上降低水化熱。
4、配合比
混凝土的配合比設(shè)計好壞將直接關(guān)系著混凝土的質(zhì)量,如果配合比設(shè)計出現(xiàn)問題,最終配制的混凝土將無法滿足房屋施工的要求。配合比的設(shè)計應(yīng)當(dāng)首先要滿足強度等級、混凝土性能等基本要求,在到達泵送混凝土流動性標準后,采用少量水泥,以及水灰比小的配合比,可以有效降低水泥水化熱。
混凝土溫度和濕度的變化、混凝土自身的脆性和不平衡、混凝土結(jié)構(gòu)混亂是導(dǎo)致工程建設(shè)中形成混凝土裂縫的主要因素,其次還有:混凝土原材料質(zhì)量差、模板變形不均勻沉降等,水泥在混凝土硬化期間釋放出大量水化熱,不斷提升了內(nèi)部溫度,使得拉應(yīng)力在混凝土表面產(chǎn)生在后期降溫過程中,其他部分的約束使得混凝土內(nèi)部又產(chǎn)生拉應(yīng)力。此外,氣溫的降低會引起較大的拉應(yīng)力,當(dāng)所有的拉應(yīng)力集合起來,到達一定的程度時給房屋帶來過大的承載,就會導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生,還有一些細小的事情也會引起裂縫,例如:缺少養(yǎng)護、干濕轉(zhuǎn)化、干縮形變等等。
對于鋼筋混凝土而言,鋼筋承擔(dān)了拉應(yīng)力,壓應(yīng)力由混凝土承受,如果素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝土周邊出現(xiàn)了拉應(yīng)力,則完全由混凝土承擔(dān)。按照標準的建筑設(shè)計,對于拉應(yīng)力是應(yīng)該避免的,但施工中存在的各種因素,導(dǎo)致拉應(yīng)力很難避免,尤其是溫度原因引起的拉應(yīng)力幾乎無法消除,給施工技術(shù)帶來很大的困難,在施工過程中,因為原材料不均、水灰比不定、離析現(xiàn)象等因素的存在,加上同一塊混凝土中的抗拉強度存在差異,大大降低了混凝土的抗拉能力,讓裂縫很容易形成。做好建筑施工工作,必須要弄清溫度應(yīng)力的變化規(guī)律,科學(xué)合理地進行建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計和展開施工。
科學(xué)合理的施工技術(shù)對于整個房屋建筑而言有著重要的意義,不僅大大降低了建筑的施工成本,還能優(yōu)化資源配置,在合理分配人力、物力、財力的基礎(chǔ)上,發(fā)揮出最佳的建筑效果。施工技術(shù)的實施,重要意義在于對裂縫的產(chǎn)生有著控制作用,提升施工技術(shù)可以有效降低混凝土內(nèi)外的溫差,避免房屋形成裂縫。
1、澆筑方法
混凝土施工過程中需要按照以下流程進行混凝土澆筑:自然流淌、水平分層、斜向分段、持續(xù)推移、一次到頂?shù)取H艋炷敛缓细癖仨毻嘶財嚢枵?,澆筑過程中絕對不能向已攪拌好的混凝土中加水?;煲赏恋姆謱雍穸纫惨獪蚀_把握,下一層的混凝土必須在被上層混凝土覆蓋前提下才能澆筑,這樣能將上下層澆筑間隔控制在混凝土初凝時間范圍內(nèi),有效防止因時間間隔過長造成施工裂縫。實施混凝土澆筑還要注意氣象溫度變化帶來的影響,最好不要在天氣劇烈變化的時候進行混疑土澆筑。
2、振搗方式
在混凝土振搗時應(yīng)當(dāng)將進行三道振搗,三道設(shè)置要求為:第一道為混凝土的坡角,第二道為混凝土的坡中間,第三道為混凝土的坡頂,只有三道設(shè)置的位置符合要求,并進行合理地配合才可保證振搗覆蓋整個坡面,達到預(yù)期的效果,在采用振搗棒振搗時,必須要把握好振搗棒的插入深度以及振搗時間,將振搗棒插入下層混凝土的深度控制在50mm以上,振搗棒移動的間距控制在400mm左右,振搗棒要快插慢拔。當(dāng)混凝土振搗密實后,要用刮杠刮平混凝土表面,再撒上5-25mm碎石,終凝前用木抹搓平,次數(shù)最好在兩遍以上。
3、溫度控制
建筑施工中對混凝土溫度控制的方法較多,目前工程建設(shè)中通常采用改善骨料級配來控制混凝土溫度,具體做法為:選擇干硬性混凝土,加入混合料,這樣可以降低混凝土中的水泥用量,除此措施外,在拌和混凝土?xí)r,采取加水或用水將碎石冷卻的方法,也可以有效降低混凝土的澆筑溫度。在采取措施的過程中,也要隨時準備好溫度散發(fā),創(chuàng)造更多的散熱途徑,控制混凝土溫度,例如減少澆筑厚度,借助澆筑層面散熱,埋設(shè)水管,通入冷水降溫等等。
4、改善約束
如果混凝土溫度大于氣溫,就要準確地把握好拆模時間,避免造成混凝土表面出現(xiàn)早期裂縫,進行混凝土澆筑時,水化熱的散發(fā)會在表面引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力,就會提升混凝土表面的溫度;如果將模板拆除,就會大大降低表面的溫度,讓混凝土的表面附加拉應(yīng)力,當(dāng)水化熱應(yīng)力相互疊加后就會出現(xiàn)裂縫,這對于混凝土的使用性能的影響是很大的。為了使模板的周轉(zhuǎn)率得到提高,在混凝土的施工中,通常要求新澆筑的混凝土盡可能較早的拆模,可在混凝土表面覆蓋泡沫海綿等保溫材料,能夠避免混凝土出現(xiàn)過大的拉應(yīng)力。
5、施工管理
施工管理主要是針對施工過程進行的,其目的在于保證整個建筑施工能夠按照一定的規(guī)范有序進行,避免出現(xiàn)施工事故;施工管理還要對鋼筋工程的隱蔽驗收工作進行加強,這樣能夠保證混凝土樓板的厚度、強度,鋼筋高度和錨固長度能符合建筑施工的要求;樓板找平層厚度也要按照建筑設(shè)計的要求,厚度不能過大,當(dāng)混凝土澆注結(jié)束后,應(yīng)該壓平磨光,且一次性完成,這樣能使混凝土表面抗裂性能增強。
裂縫問題是混凝土施工過程中最為常見的問題,解決好裂縫問題既可以保證房屋的使用性能,也可減少建筑材料的浪費。在選擇裂縫的處理方法時,需要根據(jù)房屋的實際情況,并且結(jié)合現(xiàn)場的施工方法以及建筑房屋的構(gòu)造特征進行選擇,不僅在施工過程采取一定的措施,當(dāng)施工完畢后還要加強各個方面的管理,做好養(yǎng)護工作,才能使裂縫問題得到根本解決。
TU75
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1007-6344(2015)06-0287-01