摘要:在土木工程中,大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)涉及的方面比較廣泛,也是一項(xiàng)保障施工質(zhì)量的綜合的措施。本文主要對(duì)土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)進(jìn)行了分析探討。
關(guān)鍵詞:土木工程;大體積混凝土;結(jié)構(gòu)施工;采取措施
中圖分類(lèi)號(hào):TU37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-864X(2015)02-0064-02
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和建筑行業(yè)的興起,在土木工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中,高質(zhì)量的減水劑和礦物摻合料在混凝土施工中得到了比較廣泛的應(yīng)用?;炷恋乃冶却蟠蟮慕档停@樣就不會(huì)發(fā)生建筑材料的斷裂現(xiàn)象的出現(xiàn),而且十分的耐久。但是由于各種因素的影響,導(dǎo)致了混凝土施工的質(zhì)量出現(xiàn)了問(wèn)題。混凝土出現(xiàn)裂縫,從而影響了土木工程的施工質(zhì)量。
一、大體積混凝土結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
與其他混凝土結(jié)構(gòu)施工相比,大體積混凝土具有多個(gè)非常明顯的特征。如體積大、結(jié)構(gòu)厚實(shí)、混凝土用量達(dá),要求一次性澆筑不留置施工縫,對(duì)混凝土的配合比要求較高,養(yǎng)護(hù)質(zhì)量要求較高等等。另外,由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)的體積較大,內(nèi)部的水化熱很難快速排出,當(dāng)溫度大于25°時(shí),就很有可能出現(xiàn)混凝土結(jié)構(gòu)變形或出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象。另外,大體積混凝土對(duì)最小斷面、內(nèi)外溫度和平面尺寸都有一定的要求,以保證大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。例如若平面尺寸大于一定程度后,結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力就會(huì)超過(guò)混凝土的內(nèi)部抗拉能力,也就更容易產(chǎn)生裂縫。
二、土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的原因
(一)外界溫度的影響
大體積混凝土在土木工程施工的過(guò)程中,由于它澆筑的溫度隨著外界溫度的變化而變化。當(dāng)外界的氣溫升高時(shí),都會(huì)減少混凝土內(nèi)、外部位的溫差,形成溫度應(yīng)力。溫差越大,溫度的應(yīng)力越大,產(chǎn)生的裂痕也就越大。所以,溫度應(yīng)力和水泥水化熱造成混凝土裂縫的主要原因應(yīng)歸結(jié)于溫度的差值。
(二)水泥水化熱產(chǎn)生的因素
在水泥水化的過(guò)程中,必然產(chǎn)生一些熱量。由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)比較厚,表面系數(shù)低,混凝土散發(fā)的熱量不能及時(shí)的疏散,導(dǎo)致了大面積的混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度越來(lái)越高。與外界形成了很大的差值,引起了混凝土出現(xiàn)斷裂問(wèn)題。
(三)混凝土的自縮原因
大體積的混凝土都是靠?jī)沙傻乃謥?lái)硬化的,其余的都被外界蒸發(fā)掉了。當(dāng)蒸發(fā)掉的水分超過(guò)本質(zhì)上應(yīng)該蒸發(fā)的水分,就會(huì)引起混凝土收縮。除此之外,大體積的混凝土材料中夾雜了很多的添加劑和礦渣等,也是對(duì)其影響的重要因素。此外,水灰比、骨料的含量及其種類(lèi)也對(duì)混凝土的自縮值有很大的影響。因此,設(shè)計(jì)土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程時(shí),應(yīng)該將混凝土裂縫以及自縮原因考慮到其中。繼而保障施工的有效性和科學(xué)性,保證土木工程的施工質(zhì)量。
三、大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工所采取的措施
(一)減小水泥水化熱
充分利用混凝土的后期強(qiáng)度減少水泥用量,每立方混凝土每減少10kg水泥用量,混凝土水化溫度將降低1℃。盡量選擇粒徑大且級(jí)配良好的粗集料,摻加粉煤灰等摻加料,摻減水劑。在不影響鋼筋布置的情況下,摻和不超過(guò)總量20%的石塊。在混凝土內(nèi)部預(yù)埋冷卻水管,通入循環(huán)冷卻水帶走熱量。
(二)降低混凝土入模溫度
炎熱季節(jié)應(yīng)防止砂石等受到太陽(yáng)的直射,也可以通過(guò)噴灑水霧或者冷氣解決此問(wèn)題;采用溫度較低的冷水?dāng)嚢杌炷?。確保模內(nèi)通風(fēng)環(huán)境,增加內(nèi)部的散熱速率;加入緩型減水劑,防止水化熱聚集在一塊。澆筑時(shí)按照分層分塊的要求,有效處理施工縫和后澆帶,從而降低約束要求,減輕了水化熱的聚集力度。對(duì)大體積混凝土基礎(chǔ),可在與巖石地基或混凝土墊層之間設(shè)置滑動(dòng)層,如刷瀝青、鋪卷材等,以消除嵌固作用,釋放約束力。
(三)提升混凝土的極限拉伸強(qiáng)度
挑選優(yōu)良的粗集料,并掌控好砂石中泥的比重,加入一定量的膨脹劑,振搗要密實(shí)。采用二次投料法加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)。根據(jù)大體積混凝土形狀,在容易出現(xiàn)裂縫的區(qū)域增加鋼筋的配置,從而收縮應(yīng)力。
(四)混凝土振搗
與塑性坍塌和均質(zhì)性關(guān)系最密切的就是混凝土的振搗工程。若振搗不充分,就會(huì)使其密實(shí)度以及強(qiáng)度不達(dá)標(biāo),同時(shí)導(dǎo)致塑性坍塌更為嚴(yán)重,有裂隙現(xiàn)象;若振搗超出一定界限,則會(huì)有許多浮漿存在于混凝土外表,使均質(zhì)性能下降。所以,當(dāng)混凝土外表存在許多浮漿,同時(shí)氣泡不再產(chǎn)生,就說(shuō)明振搗程度達(dá)標(biāo)。
1.使用振搗棒時(shí),掌握好“快插慢拔”的技巧,所插的點(diǎn)大小基本一致,且保持在振搗棒工作半徑的1.5倍范圍之內(nèi),插入深度超過(guò)5cm,所用時(shí)長(zhǎng)為15~30s。結(jié)束振搗后,再將其加工平展,使其均質(zhì)性有所增強(qiáng)。
2.混凝土開(kāi)始凝固之前,實(shí)施二次振搗工作確保其更加密實(shí),從而可以避免出現(xiàn)塑性坍塌裂隙現(xiàn)象。
3.在進(jìn)行澆筑配筋密實(shí)性強(qiáng)的構(gòu)造或是使用坍塌度較大的混凝土過(guò)程中,完成振搗后,出現(xiàn)離析現(xiàn)象很正常,這是因?yàn)橥鈱拥墓橇鲜褂昧坎粔颍黾幼钥s,導(dǎo)致裂縫。為了改善工程質(zhì)量,在澆筑過(guò)程中保留某一厚度,結(jié)束后在外表灑固定量5~15mm瓜子片,開(kāi)始第二回振搗,從而提高其均質(zhì)性能。
(五)適當(dāng)調(diào)整鋼筋的配置
通過(guò)調(diào)整鋼筋的配置方案,可以增設(shè)大體積混凝土中溫度的傳遞分布筋,將其內(nèi)部的熱量及時(shí)傳遞出來(lái),以防止內(nèi)部熱量增高。在鋼筋的配置設(shè)計(jì)上,一般采取在配筋率不改變的前提下、上下皮配筋差異的方案,也就是說(shuō)底皮鋼筋在沒(méi)有柱板帶的地方橫縱均采用Φ25@150,在有柱板帶的地方上下皮筋則采Φ25@130。由于大體積混凝土的厚度約為1米,出于其散熱速度的考慮,可在底皮鋼筋與頂皮鋼筋之間設(shè)置Φ25,溫度分布筋采用每平方米1根的方式,采用搭接焊的方式連接上下。通過(guò)這種上下錯(cuò)位的分布方式,可使鋼筋的直徑減小,鋼筋之間的間距縮短,這樣就減少了混凝土的收縮程度,上下搭接的方式能夠使中間的熱量迅速散發(fā)出來(lái),減少裂縫發(fā)生的幾率。
(六)施工質(zhì)量驗(yàn)收
當(dāng)大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工完成后,需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的質(zhì)量驗(yàn)收,以確保施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在驗(yàn)收工作中,主要的驗(yàn)收內(nèi)容包括對(duì)大體積混凝土結(jié)構(gòu)的外觀和內(nèi)部質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。外觀是檢驗(yàn)混凝土結(jié)構(gòu)表面是否有麻面、裂縫、漏筋、空洞等不符合混凝土施工質(zhì)量要求的病害現(xiàn)象。而內(nèi)部質(zhì)量則主要是對(duì)混凝土的強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)。只有在外部和內(nèi)在質(zhì)量都完全符合相關(guān)規(guī)定和設(shè)計(jì)要求后,才能驗(yàn)收竣工。
四、結(jié)束語(yǔ)
總之,大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工與一般的混凝土結(jié)構(gòu)施工不同,其對(duì)施工條件和施工質(zhì)量要求的更高,若在施工中不能?chē)?yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行施工,就很難完成高質(zhì)量的大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工。為此,技術(shù)人員需要不斷的優(yōu)化混凝土配制方案,摻入合適的添加劑,降低混凝土水化熱,做好澆筑振搗和養(yǎng)護(hù)工作,并加強(qiáng)質(zhì)量驗(yàn)收管理,以最大程度的保證大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。
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