■揭河清 ■北京城建一建設(shè)發(fā)展有限公司,福建 廈門 361002
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及建筑工程的投資加大,高層建筑也在逐漸的增多,大體積混凝土澆筑施工技術(shù)也被廣泛地應(yīng)用,大體積混凝土的結(jié)構(gòu)比較厚實(shí),水泥水化熱比較大、其施工條件較為復(fù)雜,很容易造成建筑結(jié)構(gòu)物出現(xiàn)溫度變形現(xiàn)象,甚者還會(huì)出現(xiàn)裂縫,如果不采取相關(guān)的控制,將會(huì)直接影響到整個(gè)建筑工程項(xiàng)目的質(zhì)量。
依據(jù)規(guī)程定義,大體積混凝土指的是混凝土結(jié)構(gòu)物實(shí)體最大尺寸不小于1m,其結(jié)構(gòu)在大型設(shè)備、水壩工程與高層建筑工程中應(yīng)用較為廣泛。相對(duì)一般混凝土結(jié)構(gòu),大體積混凝土具備結(jié)構(gòu)厚度更大,所需混凝土量較高,施工技術(shù)更為復(fù)雜且水化熱釋放較為集中等特征。在大體積混凝土施工中,因?yàn)樗療後尫偶?,容易產(chǎn)生裂縫,影響整體結(jié)構(gòu)的完整性與質(zhì)量。為此要求在大體積混凝土施工中嚴(yán)格控制材料配合比,加強(qiáng)溫度控制,做好后期養(yǎng)護(hù)工作,切實(shí)保障大體積混凝土施工的質(zhì)量,為工程效益實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。
在大體積混凝土施工過(guò)程中,因施工控制不當(dāng)多會(huì)引發(fā)裂縫問(wèn)題,影響大體積混凝土質(zhì)量問(wèn)題。裂縫形成主要成因表現(xiàn)為:第一,水泥水化熱。因大體積混凝土施工所需要的水泥量較大,水泥與水發(fā)生化合反應(yīng)會(huì)釋放大量的熱量,受混凝土結(jié)構(gòu)約束,熱量在混凝土內(nèi)部難以有效釋放,引起其內(nèi)部與外部溫差,在溫度應(yīng)力下,容易產(chǎn)生混凝土裂縫問(wèn)題。混凝土單位時(shí)間內(nèi)釋放的熱量與選擇應(yīng)用的水泥品種之間有著較大關(guān)系。第二,混凝土收縮引起裂縫?;炷翝仓┕ぶ?,水泥中的水分多會(huì)隨著熱量釋放與蒸發(fā),引起混凝土收縮變化,引起收縮裂縫;第三,外界環(huán)境溫度因素。在具體施工條件下,如外界環(huán)境溫度出現(xiàn)較大變化,則會(huì)引起混凝土內(nèi)部與外部環(huán)境溫差,在溫度應(yīng)力下引起溫度裂縫,產(chǎn)生質(zhì)量問(wèn)題。為此,在大體積混凝土施工中,為確保其施工質(zhì)量,提出大體積混凝土澆筑的施工技術(shù)探討。
如果補(bǔ)償收縮方法及各種約束條件都能夠符合有關(guān)規(guī)定,則降溫值和降溫速率對(duì)大體積混凝土的降溫收縮應(yīng)力大小有著直接的影響。為將大體積混凝土裂縫的發(fā)生率降到最低,最有效的方式是在施工前就科學(xué)地估計(jì)混凝土的澆筑溫度并精確計(jì)算出混凝土溫度上升可能產(chǎn)生的應(yīng)力,這樣才能制定最有效的降低澆筑溫度,避免混凝土裂縫的產(chǎn)生,還要注意的是,要設(shè)立一套應(yīng)急方案以防止突發(fā)事故的出現(xiàn)。
降溫值等于建筑溫度與水化熱溫升值的和再減去環(huán)境溫度,如果混凝土的中心最大溫度允許值是47.3℃,澆筑溫度為30℃,混凝土中心溫度一定是77.3℃。若平均溫度是29℃,則兩者之間的平均溫差便會(huì)是48.3℃,但是這種情況必須禁止發(fā)生。阻止這種現(xiàn)象發(fā)生的最有效方式便是對(duì)混凝土進(jìn)行降溫處理,混凝土表層再覆蓋上保溫材料,就會(huì)使混凝土表面的溫度大大增加,最終使混凝土的內(nèi)外溫差在適宜的范圍內(nèi)。
一般規(guī)定:混凝土內(nèi)表溫差T1-T2要小于等于25℃。若混凝土的厚度很大,則兩者之間的溫差就會(huì)隨之增加,所以對(duì)大體積混凝土進(jìn)行降溫操作時(shí)一定要把握好保溫、養(yǎng)護(hù)、計(jì)算等各項(xiàng)重點(diǎn)工作。最高效科學(xué)的養(yǎng)護(hù)方式是:在混凝土表面鋪設(shè)一層塑料薄膜或是厚為3cm的防水巖棉被。這種方法的優(yōu)勢(shì)在于保溫性很強(qiáng),不僅能減少混凝土的內(nèi)外溫差還能延緩降溫的速度,這樣可以有效地防止混凝土開(kāi)裂。可是這種方式的優(yōu)勢(shì)是降溫速度減緩了,進(jìn)而便會(huì)導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)時(shí)間增長(zhǎng),但若在實(shí)際施工期間采用上述養(yǎng)護(hù)方案取得的效果還是很好的。混凝土表面的塑料薄膜可以保持其表面的濕度,并能增強(qiáng)混凝土表面的強(qiáng)度,還能防止前期降溫過(guò)程中發(fā)生干燥收縮,這樣也能促使微膨脹劑更好地發(fā)揮其補(bǔ)償收縮的作用,若發(fā)生了混凝土表面溫度過(guò)高的情況,則對(duì)降溫有著惡劣的影響,這時(shí)就需要把部分巖棉掀開(kāi),促使降溫速度的加快。巖棉被徹底被水濕透后,便會(huì)增加導(dǎo)熱系數(shù),這樣便可以使混凝土澆筑后的降溫速度在可以控制的范圍內(nèi),確保其在1.30~1.50C/d之間。
控制好砂、石級(jí)比例和含泥量,一般條件下要將減水劑及粉煤灰混進(jìn)混凝土之中,然后確定一個(gè)最適宜的混凝土配合比,并盡量減少水泥的用量,這樣不僅能減小水化熱的溫升關(guān),還可以保證設(shè)計(jì)強(qiáng)度,此外,還能使混凝土的和易性、可泵性都處于最佳狀態(tài)。
為達(dá)到降低澆筑溫度的目標(biāo),一般要使用低溫水、石子灑水的方式去冷卻,或者用砂表面覆蓋的方式也能使攪拌的溫度減小。還要盡量地減少混凝土的運(yùn)輸時(shí)間,保證緩凝劑充分地融進(jìn)混凝土中,保證初凝時(shí)間能超過(guò)6個(gè)小時(shí),減緩澆筑的速度,并達(dá)到薄層澆筑的目標(biāo),充分揮發(fā)澆筑步驟的熱量,延緩水化熱峰值的出現(xiàn),增加混凝土的升溫期。一般條件下要將大體積混凝土的入模溫度控制在18℃以下。
以測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)為依據(jù),若混凝土拆模之后,其表層的溫度、大氣的溫度及混凝土的內(nèi)溫度差小于25℃,才能夠?qū)?cè)模拆除。若表層溫度或大氣溫度與混凝土內(nèi)部的溫度差在最終的降溫環(huán)節(jié)超過(guò)了25℃,此時(shí)就不能夠拆掉側(cè)模,并且應(yīng)在模板上覆蓋上保溫材料,以使溫差降低。
進(jìn)行混凝土澆筑的養(yǎng)護(hù)工作時(shí)要重點(diǎn)注意濕養(yǎng)護(hù)工作,以此降低混凝土的內(nèi)外溫差,并可以大大增加其早期彈性模量,并加強(qiáng)其抗裂性能,受到降溫和干縮的雙重影響。若降溫及干縮作用共同施加于大體積混凝土,則會(huì)使應(yīng)力加大,而這可能導(dǎo)致后期混凝土裂縫的發(fā)生。所以,必須要謹(jǐn)慎、認(rèn)真地進(jìn)行混凝土拆模后的養(yǎng)護(hù)工作,并保持基礎(chǔ)底板區(qū)域一直保持濕潤(rùn)狀態(tài),如此方可避免降溫環(huán)節(jié)混凝土發(fā)生過(guò)大的脫水干縮及濕度變化。
通常情況下,大體積混凝土澆筑動(dòng)工技術(shù)在實(shí)施的整個(gè)期間,三分之一的收縮現(xiàn)象的根本原因就是因?yàn)樗謫?wèn)題。若大體積混凝土內(nèi)部的水分發(fā)生了大區(qū)域的蒸發(fā)現(xiàn)象,則會(huì)導(dǎo)致大體積混凝土發(fā)生收縮情況。而且如果大體積混凝土的水分充足的時(shí)候,會(huì)使得其產(chǎn)生膨脹現(xiàn)象,進(jìn)而與原來(lái)的體積相當(dāng)。如果這種現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生,就會(huì)極大地影響大體積混凝土的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,同樣也會(huì)制約建筑工程使用壽命。
必須要科學(xué)地選取大體積混凝土的澆筑原材料,要考慮到經(jīng)濟(jì)性、合理性等因素,這樣才能降低收縮現(xiàn)象的產(chǎn)生率。澆筑工程的施工人員在選擇大體積混凝土澆筑材料時(shí)一定要把握好下列幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):要科學(xué)地確定混凝土的配合比。比如在進(jìn)行大體積混凝土使用的粗骨料的選取工作時(shí),必須要使用連續(xù)級(jí)配,細(xì)骨料要使用中砂級(jí)配。除此之外,大體積混凝土的摻合料應(yīng)為粉煤灰和礦渣粉等,并且要保證各材料配比的適宜性,這樣才能使大體積混凝土的原料有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。對(duì)于大體積混凝土的水泥選取上,動(dòng)工人員一定要把握好水化熱的降低,確保水泥的凝結(jié)時(shí)間足夠長(zhǎng),進(jìn)而可以很好地解決建筑工程大體積收縮問(wèn)題的發(fā)生。
在進(jìn)行大體積混凝土的建筑工作時(shí),必須要指派專門的工作者開(kāi)展測(cè)溫管的預(yù)埋工作。一般會(huì)將測(cè)溫管的長(zhǎng)度分成兩個(gè)型號(hào),在預(yù)埋測(cè)溫線時(shí)要嚴(yán)格地按照平面布置圖來(lái)進(jìn)行,預(yù)埋時(shí)還要將測(cè)溫管和鋼筋牢固的捆綁在一起,防止發(fā)生位移或損壞現(xiàn)象。每組要使用兩根測(cè)溫線,還要用膠帶在測(cè)溫管的上方進(jìn)行標(biāo)記,以更簡(jiǎn)單地區(qū)分深度。必須用塑料對(duì)測(cè)溫管進(jìn)行防護(hù),要將兩者綁在一起,避免濕度影響測(cè)溫端頭。
要指派專業(yè)的測(cè)溫工作者使用電子測(cè)溫儀開(kāi)展工作,這樣才能保證測(cè)溫結(jié)果及讀數(shù)的準(zhǔn)確性。要求測(cè)溫工作者有較強(qiáng)的工作責(zé)任感,定時(shí)對(duì)各孔的編號(hào)測(cè)溫,切忌出現(xiàn)虛假或漏寫現(xiàn)象。還要嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真地填寫測(cè)溫記錄,保持書(shū)面的整潔,切忌發(fā)生涂改等現(xiàn)象。測(cè)溫工作要求有較強(qiáng)的連續(xù)性,測(cè)溫時(shí)要保證混凝土強(qiáng)度滿足預(yù)設(shè)時(shí)間,若要停止測(cè)溫工作,則需要獲得專業(yè)技術(shù)機(jī)構(gòu)的允許。
總而言之,在大體積混凝土的澆筑工作中,必須控制好混凝土的配合比,并設(shè)立一套科學(xué)的動(dòng)工方案。除此之外,還要保證混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)工作的質(zhì)量,各個(gè)工作人員要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。還應(yīng)認(rèn)識(shí)到養(yǎng)護(hù)工作和澆筑工作是同等重要的,而混凝土降溫則可以為后續(xù)工作奠定基礎(chǔ),在這個(gè)過(guò)程中還要控制好降溫速度,做到上述這些,才能夠最大化地體現(xiàn)和運(yùn)用混凝土澆筑技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。
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