【摘要】目前,我國水利建設(shè)事業(yè)迅速發(fā)展,大體積混凝土施工技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用受到了廣泛關(guān)注與重視,由于大體積混凝土施工工藝復(fù)雜,施工質(zhì)量影響因素較多,并且容易出現(xiàn)裂縫,因此已經(jīng)成為水利工程施工質(zhì)量控制的關(guān)鍵內(nèi)容。本文針對(duì)水利工程,對(duì)大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了全面分析。
【關(guān)鍵詞】水利工程;大體積混凝土;裂縫
1、水利工程中大體積混凝土施工技術(shù)的重點(diǎn)與難點(diǎn)
1.1 收縮裂縫
通常情況下,大體積混凝土采用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備進(jìn)行泵送,因需要確保混凝土泵送的效率,需要適當(dāng)提高混凝土的含水量,然而含水量過高會(huì)導(dǎo)致混凝土在凝固時(shí)發(fā)生收縮,如此便會(huì)產(chǎn)生收縮裂縫。導(dǎo)致收縮裂縫形成的原因主要在于原材料塑性、空氣干燥程度、溫度變化等,在工程投入使用之后,混凝土工程的局部區(qū)域的收縮力會(huì)越來越大,達(dá)到大體積混凝土本身的抗拉強(qiáng)度極時(shí),整個(gè)水利工程結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)大量的收縮裂縫,最終影響工程的整體穩(wěn)定性與質(zhì)量。
1.2 安定性裂縫
混凝土的施工效果在很大程度上取決于原材料的質(zhì)量。當(dāng)前新型水泥的研發(fā)與應(yīng)用比較普遍,然而水利工程中不能對(duì)水泥質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制,導(dǎo)致大體積混凝土施工中,水泥的質(zhì)量與安定性難以得到有效保證。如果水泥材料的安定性較差,裂縫的產(chǎn)生幾率就大,加之混凝土材料堿性過高、外界濕度較低、建筑物基礎(chǔ)不均勻等情況的作用,大體積混凝土施工產(chǎn)生安定性裂縫的幾率與數(shù)量就會(huì)急劇增加。
1.3 溫差裂縫
溫度對(duì)混凝土施工與結(jié)構(gòu)的影響不可小視。在大體積混凝土施工過程中,因介質(zhì)的差異,其內(nèi)部與表面會(huì)出現(xiàn)較大的溫差,當(dāng)溫差達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí),混凝土內(nèi)外的約束力就無法承受其產(chǎn)生的溫度應(yīng)力,從而導(dǎo)致混凝土變形的出現(xiàn),進(jìn)而產(chǎn)生溫度裂縫。在澆筑前期混凝土的導(dǎo)熱性較低,而混凝土與水的化合作用會(huì)產(chǎn)生熱量,熱量的聚集速度較快,當(dāng)聚集到一定程度而無法散發(fā)出去時(shí),內(nèi)部的溫度就會(huì)高于外部較多,從而形成較強(qiáng)的溫差,進(jìn)而導(dǎo)致溫差裂縫的產(chǎn)生。
2、水利工程中大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用
2.1 提高混凝土配合比設(shè)計(jì)的科學(xué)性
2.1.1 混凝土原材料的選擇
在水利工程大體積混凝土施工中,需要選擇水化熱較低的地?zé)峁杷猁}水泥或者地?zé)岬V渣硅酸鹽水泥,通常需要保證水泥水化熱不超過270kj/kg。選擇外摻劑時(shí),需要緊密結(jié)合工程的實(shí)際需求與水泥的適應(yīng)性,一般外加劑可以選擇緩凝高效減水劑,提高原材料選擇的規(guī)范性與科學(xué)性,可以有效降低混凝土的水化熱。
2.1.2 大體積混凝土配合比設(shè)計(jì)
配合比設(shè)計(jì)的目的在于保證混凝土的施工易操作性并降低混凝土的水化熱。首先需要在保證大體積混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等級(jí)的基礎(chǔ)上,盡可能降低水泥用量及水膠比,降低水泥水化熱的產(chǎn)生。其次,在確?;炷潦┕げ僮骱啽阈杂瓯盟托实那疤嵯?,將砂率將至最低,盡可能控制在35%~40%之間,從而減小大體積混凝土的變形。此外,對(duì)于無特殊要求的混凝土需要將混凝時(shí)間控制在20h左右,并盡可能降低其用水量。
2.1.3 大體積混凝土的生產(chǎn)與運(yùn)輸
在水利工程大體積混凝土施工中,需要保證混凝土材料的使用性能與質(zhì)量。因此需要對(duì)混凝土進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè),保證其水化熱、強(qiáng)度等級(jí)、收縮性、泌水量、塌落度等指標(biāo)符合水利工程施工要求與標(biāo)準(zhǔn)。在混凝土混合料的拌合過程中,需要對(duì)溫度進(jìn)行科學(xué)的控制,并且需要保證拌合速度的均勻?;炷吝\(yùn)輸中需要保證運(yùn)輸車輛的防曬與防雨,避免在運(yùn)輸過程中損害混凝土是使用性能,并在運(yùn)輸過程中不斷進(jìn)行攪拌以保證混凝土的均勻性,避免混凝土出現(xiàn)離析與花白現(xiàn)象。
2.2 大體積混凝土施工作業(yè)
2.2.1 大體積混凝土施工技術(shù)準(zhǔn)備
在水利工程大體積混凝土施工之前,需要依據(jù)規(guī)范規(guī)定的驗(yàn)算方法對(duì)大體積混凝土的溫度、溫度應(yīng)力及收縮應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算與推究,通過數(shù)據(jù)計(jì)算對(duì)大體積混凝土的升溫峰值進(jìn)行確定,同時(shí)需要準(zhǔn)確表達(dá)里表溫差及降溫速率,綜合各項(xiàng)性能指數(shù)對(duì)溫控技術(shù)措施進(jìn)行完善。在水利工程施工中,一般混凝土澆筑體在入模溫度基礎(chǔ)上的絕熱溫升值最大值為45℃,混凝土澆筑塊體的里表溫差在30℃左右,混凝土澆筑體的降溫速率為2.0℃/d。
2.2.2 大體積混凝土模板施工
模板施工屬于大體積混凝土工程的重要環(huán)節(jié)。首先需要嚴(yán)格依據(jù)國家現(xiàn)行規(guī)范,對(duì)模板的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及剛度進(jìn)行科學(xué)驗(yàn)算,保證模板的質(zhì)量與使用性能。其次需要以大體積混凝土對(duì)于保溫養(yǎng)生的要求為基礎(chǔ),在模板工程施工中實(shí)施保溫措施的設(shè)置。此外,對(duì)模板拆模時(shí)間的控制是影響大體積混凝土施工質(zhì)量的重要因素,因此需要對(duì)溫度控制要求及混凝土的具體使用性能指標(biāo)進(jìn)行綜合考慮,從而得出科學(xué)的拆模時(shí)間,通常在混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度形成之后且內(nèi)外溫差達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后,才可以實(shí)施拆模。
2.2.3 大體積混凝土澆筑
在水利工程大體積混凝土澆筑中,推移式澆筑與分層連續(xù)澆筑的應(yīng)用較為普遍,其中分層澆筑又可以氛圍全面分層、分段分層與斜向分層等幾種方式。具體操作方式的選擇需要結(jié)合具體的工程需求與機(jī)械設(shè)備的種類進(jìn)行,并且需要縮短混凝土的澆筑間隔時(shí)間,保證澆筑程序在混凝土初凝之前完成。一般情況下,澆筑順序?yàn)椤皬牡偷礁摺薄ⅰ坝砷L邊到短邊”,如果可以保證混凝土的持續(xù)供應(yīng),也可以采用多點(diǎn)多邊同時(shí)澆筑的方式。對(duì)于分層厚度的確定,如果采用泵送方式運(yùn)輸,需要將厚度控制在60cm左右,如果采用非泵送方式,需要將厚度控制在40cm以下。此外需要注意采用二次振搗方式,避免過振、漏振與欠振問題的出現(xiàn)。
2.3 大體積混凝土養(yǎng)護(hù)
對(duì)大體積混凝土采用保溫保濕養(yǎng)護(hù),可以有效避免裂縫的出現(xiàn)。通常采用麻袋、塑料薄膜、阻燃保溫被等材料對(duì)澆筑完的混凝土進(jìn)行覆蓋,并在混凝土內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器,對(duì)其內(nèi)外溫差進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),保證大體積混凝土的內(nèi)外溫度差及降溫速率滿足大體積混凝土度溫控指標(biāo)的要求,混凝土內(nèi)外溫度差小于30℃時(shí),可以將保溫措施拆除。此外,水利工程大體積混凝土的保濕養(yǎng)生時(shí)間不能少于兩個(gè)星期,需要對(duì)薄膜及養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行定期檢查,保證混凝土表面處于濕潤狀態(tài)。
結(jié)論
基于大體積混凝土施工技術(shù)對(duì)水利工程建設(shè)的重要性,需要圍繞大體積混凝土施工技術(shù)的重點(diǎn)與難點(diǎn),針對(duì)配合比設(shè)計(jì)、施工具體操作、養(yǎng)護(hù)等流程,對(duì)施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析與改進(jìn),從而為水利工程大體積混凝土施工質(zhì)量的提升打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]孫家龍.大體積承臺(tái)熱力耦合分析及防裂研究[D].山東大學(xué),2015.