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        土木建筑施工中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)探析

        2017-06-06 13:22:28付永偉
        卷宗 2017年6期
        關(guān)鍵詞:溫度應(yīng)力

        付永偉

        摘 要:大體積混凝土結(jié)構(gòu)在土木工程施工中的應(yīng)用正不斷提高,而建筑物的高度和強(qiáng)度也在不斷提高要求,因此需要更為先進(jìn)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)保障施工質(zhì)量。采取各種措施控制裂縫是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的關(guān)鍵問題。

        關(guān)鍵詞:土木建筑施工;大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工;溫度應(yīng)力;自縮

        大體積混凝土結(jié)構(gòu)厚實(shí),用量較大,澆筑時(shí)需要一次性完成,避免施工縫隙的產(chǎn)生。受水化熱以及溫度等因素的影響,容易發(fā)生裂縫問題,從而影響到土木工程的施工質(zhì)量,因此在施工過程中,需要采取先進(jìn)的技術(shù)和工藝保證大體積混凝土的施工質(zhì)量,提高建筑質(zhì)量和安全。

        1 土木工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫出現(xiàn)的主要原因

        1、溫度應(yīng)力

        混凝土的溫度應(yīng)力作用是裂縫問題的首要原因。影響溫度應(yīng)力的主要有兩方面原因,一方面是水泥的水化熱問題,水泥在水化熱過程中會(huì)釋放熱量,大體積混凝土普遍結(jié)構(gòu)斷面厚而表面系數(shù)小,因此不利于熱量擴(kuò)散,導(dǎo)致熱量在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部大量聚焦,從而使混凝土內(nèi)部溫度不斷提高,與表面溫度差異不斷擴(kuò)大,產(chǎn)生了較大的溫度應(yīng)力,而引發(fā)裂縫問題。另一方面是混凝土的澆筑溫度,大體積混凝土施工過程較長(zhǎng),且工序較為復(fù)雜,其澆筑溫度會(huì)因?yàn)橥饨绛h(huán)境溫度的變化而發(fā)生改變,氣溫的驟降會(huì)使混凝土內(nèi)外溫差加大,溫度應(yīng)力不斷增加,裂縫發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)也就越高。

        2、混凝土的自縮性

        大體積混凝土中含有數(shù)量較大的水泥,這些水泥會(huì)使混凝土內(nèi)部20%左右的水分石化,而其余的水分則會(huì)被蒸發(fā)。如果被蒸發(fā)的水分?jǐn)?shù)量超過了正常蒸發(fā)的水分量,就會(huì)產(chǎn)生一定的自縮值,從而引發(fā)混凝土的收縮問題?;炷恋淖钥s值對(duì)于混凝土的自縮性有著直接的決定作用。影響大體積混凝土結(jié)構(gòu)自縮值的原因有高效減水劑的使用,這些減水劑提高了混凝土的流動(dòng)性能,并且降低了其自縮值。此外,礦物質(zhì)的礦渣等摻和物,也會(huì)對(duì)混凝土的后期自縮值產(chǎn)生較大的作用,而較細(xì)的混凝土材料則會(huì)影響到混凝土的早期自縮值。此外,水灰比、骨料種類及大小等都會(huì)影響到混凝土的自縮值。

        3、約束力過大

        大體積混凝土結(jié)構(gòu)多為整體形式,因此約束力較大,外部約束力和由溫度應(yīng)力引發(fā)的內(nèi)部約束力都會(huì)引發(fā)混凝土的裂縫問題。

        2 土木建筑施工中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析

        溫度應(yīng)力及自縮性等因素,是大體積混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫的關(guān)鍵原因,因此,在施工過程中需要采用相應(yīng)的技術(shù)減少這些不良影響。

        1、控制溫度應(yīng)力

        溫度應(yīng)力是大體積混凝土裂縫問題的首要原因,通過提高施工技術(shù)控制溫度應(yīng)力是提高施工質(zhì)量的重要方法。

        1)控制好澆筑溫度

        大體積混凝土的溫度控制是一個(gè)較為系統(tǒng)的工程,而澆筑溫度的控制是關(guān)鍵,這一工序的施工影響到混凝土結(jié)構(gòu)的表面溫度以及內(nèi)部溫度,同時(shí),因?yàn)橥獠繗鉁刈兓瘜?duì)澆筑溫度的影響,又會(huì)使?jié)仓囟瘸霈F(xiàn)變化,澆筑溫度一旦出現(xiàn)上升問題,就會(huì)進(jìn)一步影響到混凝土的溫度應(yīng)力。因此,大體積混凝土的澆筑要盡力避免在夏季施工,氣溫較高的正午也盡量不要澆筑。施工時(shí),根據(jù)外部氣溫的變化采取適當(dāng)?shù)慕禍卮胧┮部梢杂行Э刂茲仓囟?,如降低材料的溫度或者采取一定的冷卻技術(shù),從而降低澆筑溫度。

        2)減少水泥使用量

        水泥的水化熱是混凝土溫度應(yīng)力的重要原因,適當(dāng)減少水泥使用量,就能夠減少水化熱的熱源,有效降低水化熱現(xiàn)象,水化熱所帶來的不利影響也會(huì)得到降低。減少水泥使用量的同時(shí),為了不減少混凝土強(qiáng)度,就需要使用其他材料保證混凝土強(qiáng)度符合施工標(biāo)準(zhǔn),如減水劑及混合材料的增加,攪拌技術(shù)的提高等,都能夠在增加混凝土內(nèi)部熱量揮發(fā)的同時(shí),提高混凝土攪拌效果,從而保證了混凝土的質(zhì)量。隨著水泥生產(chǎn)技術(shù)的提高,一些低熱水泥不斷出現(xiàn),大壩水泥以及粉煤灰硅酸鹽沙發(fā)等都有較好的降低水化熱功能。

        3)強(qiáng)制降溫

        強(qiáng)制降溫是通過強(qiáng)制措施對(duì)已澆筑完成的混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行降溫的方法。預(yù)埋冷卻水管,通過水管中的冷卻水溫度控制混凝土內(nèi)部溫度是較為常見的技術(shù)。

        2、減少約束力

        減少約束力需要從減少外部約束力和內(nèi)部約束力兩方面進(jìn)行。

        1)減少外部約束力

        外部約束力的控制主要措施是控制好地基對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)的約束力。主要技術(shù)是通過滑動(dòng)層的設(shè)置來控制?;瑒?dòng)層就是把地基和大體積混凝土的接觸層用瀝青油氈層或者砂墊層設(shè)置一層滑動(dòng)層,從而減少了地基對(duì)于大體積混凝土的約束力,能夠使混凝土地塊的變形更為自由,也能夠減少裂縫問題的出現(xiàn)。

        2)減少內(nèi)部約束力

        大體積混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部約束力主要來源于溫度應(yīng)力作用,因此需要通過控制溫度應(yīng)力的方式減少內(nèi)部約束力。通過保溫技術(shù)能夠在一定程度上減少溫度應(yīng)力,如蓄水法、覆蓋法以及暖棚法等,都能夠在一定程度上保證混凝土的內(nèi)部溫度,從而降低混凝土內(nèi)外溫差,減少溫度應(yīng)力。

        3、提升抗裂性能

        1)加入添加劑

        自縮性是混凝土裂縫產(chǎn)生的重要原因,添加劑的摻加對(duì)于混凝土自縮值的控制有良好的效果。通過適當(dāng)?shù)募夹g(shù)對(duì)混凝土進(jìn)行補(bǔ)償收縮,就能夠使混凝土自縮性更符合施工要求。在摻加添加劑時(shí),要根據(jù)外加劑的應(yīng)用技術(shù)嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行補(bǔ)償,通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)獲取限制膨脹率,從而保障技術(shù)的精確性,提高抗裂性能。

        2)優(yōu)化材料配比

        混凝土材料配比在施工之前就要通過科學(xué)的試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證,確定科學(xué)合理的材料配比。要確保材料配比能夠滿足施工強(qiáng)度的要求。攪拌時(shí)要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)材料條件結(jié)合試驗(yàn)配比做好材料的配比調(diào)整,攪拌過程要確保材料融合的充分度,避免材料發(fā)生離析問題。

        3)添加配筋

        混凝土結(jié)構(gòu)中配筋的合理添加對(duì)抗裂性能的提高有良好的效果。選擇直徑較小的配筋,在綁扎時(shí)要采取較小的間距分布配筋位置,就能夠產(chǎn)生顯著的抗裂效果。配筋的分布間距在10cm以下時(shí),就能夠使混凝土不會(huì)出現(xiàn)高于0.005cm的裂縫寬度。土木工程的大體積混凝土結(jié)構(gòu)中間只有較少的配筋,因此,適當(dāng)添加一定數(shù)量的溫度筋,能夠有效的控制好混凝土結(jié)構(gòu)的薄弱部分。

        4)添加增強(qiáng)材料

        能夠有效提升混凝土抗拉強(qiáng)度的材料即增強(qiáng)材料,主要包括金屬纖維、無機(jī)纖維和有機(jī)纖維等。添加增強(qiáng)材料,即能夠提升混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂性能,還能夠提高抗拉強(qiáng)度。

        5)其他方式

        混凝土水灰比、骨料配比以及骨料的選擇都會(huì)影響到混凝土的抗裂性能。骨料作為混凝土材料的重要組成部分,其光滑度及粒徑大小等都會(huì)影響到混凝土強(qiáng)度。

        3 結(jié)語

        土木建筑行業(yè)的發(fā)展使大體積混凝土結(jié)構(gòu)有了更為廣泛的用途,但也對(duì)施工質(zhì)量提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。為了保障施工質(zhì)量,必須從混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)出發(fā),不斷提高施工技術(shù),避免裂縫的出現(xiàn),提高土木建筑工程質(zhì)量。

        參考文獻(xiàn)

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        [6]袁陽平. 試論土木建筑工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)[J]. 建材與裝飾旬刊, 2013(9):109-110.

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