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摘要:超高層建筑需要堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)設(shè)施,其大部分使用了體積較大的混凝土結(jié)構(gòu)。在工業(yè)、商業(yè)以及住宅建筑中,混凝土被廣泛應(yīng)用。因此,本文分析了大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的原因,介紹了被廣泛應(yīng)用的大體積混凝土溫控技術(shù),從混凝土的溫升控制、粗細(xì)骨料選擇、混凝土攪拌和運(yùn)輸?shù)目刂频确矫妫岢隽朔乐够炷亮芽p產(chǎn)生的相關(guān)措施,確保土建工程的施工質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:大體積混凝土;裂縫;溫控措施
1 大體積混凝土容易產(chǎn)生裂縫的成因分析
1.1 原材料不合格產(chǎn)生的裂縫
有很多施工單位在進(jìn)行施工前的材料選擇的時(shí)候,為了降低工程成本,并沒有根據(jù)混凝土工程的實(shí)際情況和具體要求來選擇合適的施工材料。
1.2 溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫
溫度應(yīng)力裂縫是混凝土由于內(nèi)外溫度不同產(chǎn)生溫度應(yīng)力而出現(xiàn)裂縫?;炷猎谟不倪^程中,水泥的水化作用會產(chǎn)生大量的熱量,使得混凝土澆筑體內(nèi)部的溫度產(chǎn)生劇烈的變化,但是混凝土表面的溫度受環(huán)境影響變化很小,這樣就會在混凝土的內(nèi)外產(chǎn)生一個(gè)溫度差進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)生溫度應(yīng)力。在溫度應(yīng)力比混凝土的抗拉力還大的時(shí)候,就會出現(xiàn)裂縫。
1.3 堿骨料反應(yīng)產(chǎn)生的裂縫
堿骨料反應(yīng)說的是,在一定的濕度下,水泥中含有的堿性氧化物和骨料中的活性成分會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在骨料的表面形成一種吸水會膨脹的物質(zhì),這種物質(zhì)在吸水之后體積會快速的膨脹,進(jìn)而導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。
2 防止大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的相關(guān)舉措
2.1 大體積混凝土溫控技術(shù)措施
大體積混凝土被廣泛應(yīng)用于建筑施工中,產(chǎn)生混凝土裂縫的原因在于水泥的水化熱很容易導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度和應(yīng)力的變化,進(jìn)而導(dǎo)致不良后果。所以,控制混凝土的溫度是大體積混凝土施工中的重點(diǎn)。
2.1.1 混凝土的溫升控制
溫度下降后,使得混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了變化,水分隨著溫度的下降而逐漸流失。但是,其并不發(fā)生任意的自由變形,而是產(chǎn)生了一定的溫度應(yīng)力。為了有效的控制降溫應(yīng)力,控制水泥水化熱是目前最直接有效的降溫手段。水泥的水化熱是導(dǎo)致混凝土溫度升高的主要原因,為此,要從水泥水化熱入手,想盡各種辦法降低水泥水化熱,比如選擇低熱的水泥種類等等。研究表明,選擇325 號、425 號礦渣硅酸鹽水泥,可以使水化熱量減少超過20。
2.1.2 摻加粉煤灰及其他外加劑
不斷的研究實(shí)驗(yàn)表明,改善混凝土粘塑性可以在混凝土中加入一定量的粉煤灰,利用粉煤灰的活性,使得混凝土帶有水泥的效果,再加上粉煤灰具有很好的潤滑作用。很多時(shí)候,混凝土經(jīng)過較遠(yuǎn)的路途送到施工現(xiàn)場,增加水泥的使用量不僅會造成水泥的浪費(fèi),同時(shí)也促使混凝土加快收縮、水熱化速度加快,最后出現(xiàn)了裂縫。為了解決這一問題,可以選擇在混凝土中加入一些外加劑,比如木質(zhì)素磺酸鈣,其是一種陰離子表面活性劑,可以有效的分散水泥顆粒,而且還能降低水的表面張力。如果將木質(zhì)素磺酸鈣摻入混凝土中,不僅可以有效的改善混凝土的和易性,而且可以減少對攪拌用水以及水泥的使用量,進(jìn)而降低水化熱作用。
2.1.3 利用混凝土的后期強(qiáng)度
經(jīng)過長期的實(shí)驗(yàn)探索研究,我們發(fā)現(xiàn)每單位體積的混凝土中含有的水泥使用量每變化10 kg,對應(yīng)混凝土的溫度在水泥水化熱的影響下會變動1℃。因此,為了有效控制混凝土的溫度變化,減少溫度應(yīng)力的影響,一般采用f45,f60 或f 90 替代f28 作為混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
2.1.4 粗細(xì)骨料選擇
施工過程中粗細(xì)骨料的選擇,對于施工質(zhì)量有很大的影響。為了更好的發(fā)揮水泥的效用,在選擇粗骨料的時(shí)候,應(yīng)該選擇最大粒徑的。在建筑施工當(dāng)中,混凝土澆筑的效果與很多因素有關(guān)系,比如粗骨料的規(guī)格和結(jié)構(gòu)物的配筋距離,又如模板的形狀等。如果選擇自然連續(xù)級配的粗骨料,會使得混凝土和易性好,具有較高的抗壓強(qiáng)度,可以作為粗骨料選擇之一。但是,在選擇粗骨料的時(shí)候要根據(jù)具體的施工情況,選擇粒徑大、級配好的石子,同時(shí)還要做好攪拌、澆筑和振搗工作,選用的粗骨料中針、片狀顆粒根據(jù)重量不應(yīng)該超過15。如果要是選擇細(xì)骨料的話,就應(yīng)該選擇中、粗砂,這樣可以有效的改善混凝土的溫度升高。不管是選擇粗骨料還是細(xì)骨料,在泵送混凝土途中,在級配設(shè)計(jì)上要考慮到砂率的大小,砂率過大對混凝土的強(qiáng)度會有影響。因此,在滿足可泵性的前提下,應(yīng)該盡可能地降低砂率。
2.2 大體積鋼筋混凝土工程施工質(zhì)量控制
2.2.1 原材料選擇的控制
在原材料的選擇的控制方面,主要采用預(yù)制混凝土供應(yīng)商為主,項(xiàng)目部為輔的控制方式。也就是混凝土攪拌站和項(xiàng)目部門簽署合同,一起來執(zhí)行規(guī)范GB/T 14902—2003 預(yù)拌混凝土;混凝土攪拌站和項(xiàng)目部門一起來選擇項(xiàng)目施工需要的混凝土材料,保證在工程中使用的原材料、技術(shù)和設(shè)備等都滿足合同的規(guī)定,同時(shí)還需要對材料、設(shè)備以及技術(shù)的質(zhì)量負(fù)責(zé)。另外,混凝土中使用的原材料、摻合料、外加劑都需要經(jīng)過業(yè)主和監(jiān)理認(rèn)可以后,才能投入使用。
2.2.2 混凝土攪拌和運(yùn)輸時(shí)的控制措施
施工技術(shù)對泵送混凝土的影響,首要的就是攪拌。攪拌的主要目的是使混凝土可以均勻混合,而且還要達(dá)到強(qiáng)化、塑化混凝土的目的。
泵機(jī)操作過程中應(yīng)該注意下面幾點(diǎn):第一,混凝土泵送過程中,盡可能做到連續(xù)送料。如果碰到混凝土供應(yīng)不足的情況,那么可以適當(dāng)?shù)臏p慢泵送的速度。第二,泵送過程中要保持受料斗內(nèi)的充盈,避免吸入空氣。如果不慎吸入空氣,那么需要立即轉(zhuǎn)泵,把混凝土吸回料斗內(nèi),在除去空氣以后再進(jìn)行泵送。第三,混凝土泵送過程中,輸送管內(nèi)的混凝土拌合物應(yīng)該處在均勻分布的狀態(tài)。第四,及時(shí)清理泵。在混凝土泵送完成以后,要及時(shí)的進(jìn)行清理,對于輸送管也要清理干凈,以免殘留的混凝土影響下次的輸送。第五,注意混凝土的澆筑溫度?;炷翝仓暗臏囟龋瑧?yīng)該在5℃~35℃這個(gè)范圍內(nèi)。因此,在混凝土運(yùn)送到卸料地點(diǎn)以后,需要對它的稠度進(jìn)行檢測?;炷恋暮鸵仔詴S著運(yùn)輸時(shí)間的增加而降低,所以要盡量縮短運(yùn)輸時(shí)間。
2.2.3 混凝土澆筑與振搗的控制措施
底板大體積混凝土可以采用斜面式分層澆搗的方式,這樣可以利用斜面自然流淌的方式從遠(yuǎn)到近從下到上,一層層進(jìn)行澆筑。減小澆筑層厚度以及采用合理的澆筑順序,可以達(dá)到降低水泥水化熱作用的目的。注意,澆筑完成以后的混凝土盡量晚一點(diǎn)拆模,而且在拆模的時(shí)候要保證混凝土表面溫度不會短時(shí)間內(nèi)下降太多。鋼管混凝土使用的是高位拋落無振搗法澆筑。
2.2.4 混凝土的養(yǎng)護(hù)控制措施
混凝土澆筑以后,并不代表著工作完成,而是還需要長時(shí)間的養(yǎng)護(hù)工作,比如減小降溫的時(shí)間和控制速度使得混凝土的“應(yīng)力松弛效應(yīng)”可以更好的發(fā)揮。又如提高對混凝土測溫和溫度監(jiān)測工作的管理,實(shí)施信息化控制,對于混凝土溫度的變化要做到及時(shí)的了解控制;再如做到將混凝土的內(nèi)外溫差控制在25 ℃以內(nèi),基面溫差和基底面溫差控制在20℃以內(nèi)等等。
2.2.5 混凝土的測溫技術(shù)
為了更好的掌握大體積混凝土的各個(gè)部分在硬化過程中,水泥水化熱產(chǎn)生的溫度變化,以免在澆筑和養(yǎng)護(hù)過程中由于內(nèi)外溫差太大出現(xiàn)裂縫的情況。需要采用有效的測溫技術(shù)來監(jiān)測混凝土的溫度變化。在建筑工程中通常使用電子測溫技術(shù)來對混凝土溫度進(jìn)行檢測,盡量使混凝土的內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi),溫度陡降不超過10℃。注意,在測溫過程中需要安排專業(yè)的人員來負(fù)責(zé),而且測溫是24 h 進(jìn)行的。
3.結(jié)束語
綜上所述,大體積混凝土在目前的建筑施工中使用的比較頻繁,但是其也存在不少問題,為了更好的保質(zhì)保量的完成工程,需要我們對于大體積混凝土施工中存在的問題進(jìn)行研究,找到最好的解決辦法,避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。
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