張凱
摘要:目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展迅速,建筑工程為我國(guó)發(fā)展做出了很大貢獻(xiàn)。在現(xiàn)代城市化建設(shè)中,人們對(duì)于建筑工程質(zhì)量及使用性能要求也越來(lái)越高,在建筑工程施工中普遍面臨著質(zhì)量問(wèn)題及安全問(wèn)題,尤其是在房屋建筑工程中,隨著高層建筑數(shù)量的增加,房屋建筑工程也不斷朝著高層化和超高層方向發(fā)展,在工程主體結(jié)構(gòu)中廣泛采用大體積混凝土結(jié)構(gòu),而如何提高大體積混凝土質(zhì)量則是房屋建筑施工中首要考慮的問(wèn)題?;炷两Y(jié)構(gòu)質(zhì)量是房屋建筑工程質(zhì)量的重要基礎(chǔ),其使用年限、裂縫等問(wèn)題對(duì)建筑使用壽命和使用性能具有決定性影響。為此本文就對(duì)房屋建筑工程大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)方面問(wèn)題展開(kāi)探討,為行業(yè)提供理論參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞:房屋建筑工程;大體積混凝土結(jié)構(gòu);施工技術(shù)
引言
城市化進(jìn)程加快,加劇城市建設(shè)用地緊張,修建高層建筑依靠高安全性、高技術(shù)性的混凝土施工技術(shù),其中大體積混凝土施工技術(shù)就是重要的施工技術(shù)之一。它在配合比設(shè)計(jì)、溫度控制、混凝土攪拌澆筑過(guò)程有更大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),被應(yīng)用到房屋建筑工程領(lǐng)域。隨著城市建設(shè)規(guī)模增大,這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景越來(lái)越大。
1大體積混凝土施工技術(shù)概述
這項(xiàng)技術(shù)主要解決房屋建筑修建過(guò)程中,因?yàn)樗疅峄F(xiàn)象而造成的混凝土開(kāi)裂問(wèn)題。為了減少因開(kāi)裂而造成的返工,同時(shí)也是為了提供整體施工質(zhì)量,通過(guò)合理的配合比、溫度控制、混凝土澆筑等手段,將施工不利影響降至最低。大體積混凝土施工技術(shù)在工程中應(yīng)用,有一定的要求,施工過(guò)程需要運(yùn)用大量的混凝土進(jìn)行大范圍澆筑,對(duì)于厚度有相應(yīng)的要求。此項(xiàng)技術(shù)更注重混凝土的配合比精度和整體性,通過(guò)有效控制石料的含水量,調(diào)整礦物摻合料,才能控制裂縫問(wèn)題。
2大體積混凝土結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
(1)混凝土材質(zhì)自身性質(zhì)為脆性,從而決定其抗拉強(qiáng)度與拉伸變形能力小,在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中自身的斷面大,水泥用量多,在混凝土澆筑完成后,水泥熟化會(huì)釋放大量水化熱,但在大體積混凝土內(nèi)部散熱條件有限,使混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度快速升高,從而在混凝土內(nèi)部蓄積大量熱量,使混凝土內(nèi)部溫度與表層溫度超過(guò)25℃,這時(shí)混凝土體積會(huì)產(chǎn)生變化,即產(chǎn)生溫度變形。另外混凝土的彈性模量小,徐變大,隨著混凝土溫度變形,升溫產(chǎn)生壓應(yīng)力較小,但混凝土溫度在降低的過(guò)程中,其彈性模量會(huì)隨之增加,徐變小,在一定條件下混凝土不能產(chǎn)生自由伸縮,從而導(dǎo)致混凝土拉應(yīng)力增加,在大體積混凝土底部會(huì)產(chǎn)生收縮,產(chǎn)生較大拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土抗拉強(qiáng)度的情況下,使混凝土產(chǎn)生開(kāi)裂,抗拉強(qiáng)度降低,出現(xiàn)混凝土滲漏。
(2)在高層房屋建筑基礎(chǔ)工程施工中廣泛應(yīng)用大體積混凝土,對(duì)于混凝土強(qiáng)度等級(jí)要求較高,在建筑基坑內(nèi)采用大體積混凝土結(jié)構(gòu),由于混凝土內(nèi)部散熱慢,內(nèi)部基礎(chǔ)復(fù)雜,鋼筋直徑大,配筋量多,混凝土和變形模量相差大,在混凝土收縮時(shí)容易使鋼筋表面出現(xiàn)輻射性裂縫。
(3)混凝土材料主要是由骨料、水泥石和水分等所組成,因其自身組成成分特性,混凝土是一種非均質(zhì)材料,當(dāng)外部溫度與濕度等條件的變化下,混凝土發(fā)生硬化,使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻體積變形問(wèn)題,這種情況通常是由于水泥石收縮大,骨料收縮小,或者是水泥石熱膨脹系數(shù)大,骨料熱膨脹系數(shù)小等原因所造成,在體積變形過(guò)程中混凝土各個(gè)組成成分之間會(huì)產(chǎn)生約束應(yīng)力,從而造成水泥石產(chǎn)生微裂現(xiàn)象。
(4)在大體積混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面尺寸和自身受力大小會(huì)存在一定差異,從而使構(gòu)件配筋量與剛度產(chǎn)生差異,導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力差異產(chǎn)生,在各個(gè)構(gòu)件差異處導(dǎo)致大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷裂。
(5)在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生水化熱,從而產(chǎn)生溫度應(yīng)力,在長(zhǎng)期內(nèi)會(huì)直接作用于混凝土結(jié)構(gòu),在大體積混凝土結(jié)構(gòu)上部結(jié)構(gòu)荷載產(chǎn)生應(yīng)力,從而增加了混凝土拉應(yīng)力,產(chǎn)生應(yīng)力裂縫。
3大體積混凝土施工技術(shù)在房屋建筑工程中的應(yīng)用
3.1混凝土配合比
在大體積混凝土強(qiáng)度等級(jí)超過(guò)C20,在設(shè)計(jì)單位同意情況下,對(duì)于混凝土強(qiáng)度評(píng)定可以對(duì)混凝土60d后期強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)價(jià),同時(shí)也是混凝土配合比設(shè)計(jì)和工程驗(yàn)收依據(jù),從而降低在混凝土施工中因水化熱產(chǎn)生溫升,降低溫度應(yīng)力,有利于減少保養(yǎng)與施工費(fèi)用。在大體積混凝土配合比施工中,應(yīng)根據(jù)工程設(shè)計(jì)強(qiáng)度及耐久性要求,合理使用材料,降低混凝土絕熱溫升,減少水泥用量,并從各個(gè)施工環(huán)節(jié)對(duì)于混凝土澆筑中內(nèi)部溫度的變化進(jìn)行控制,進(jìn)而控制混凝土澆筑中產(chǎn)生溫度裂縫問(wèn)題?;炷僚浜媳冗x擇主要是對(duì)外加劑、骨料和水泥等材料進(jìn)行選配,在混凝土制作中應(yīng)選擇粒徑超過(guò)0.5mm中砂,含泥量超過(guò)3%,細(xì)度模數(shù)為3,同時(shí)也可以適度的選擇復(fù)合型膨脹劑,補(bǔ)償收縮問(wèn)題。
3.2混凝土澆筑
混凝土澆筑主要有兩種澆筑方式,即分層連續(xù)澆筑,以及推移式連續(xù)澆筑,在澆筑中應(yīng)明確混凝土攤鋪厚度,根據(jù)振搗器作用深度與和易性來(lái)明確,在泵送混凝土?xí)r應(yīng)確?;炷翑備伜穸葢?yīng)在600mm以?xún)?nèi),在采用非泵送混凝土?xí)r,其攤鋪厚度控制在400mm內(nèi)。不論采用哪種混凝土澆筑方式,層間間隔時(shí)間應(yīng)盡量在混凝土初凝前,時(shí)間縮短,對(duì)次層混凝土進(jìn)行澆筑,層間最長(zhǎng)時(shí)間間隔應(yīng)不超過(guò)混凝土初凝時(shí)間。對(duì)于澆筑面積大,澆筑能力不足與連續(xù)澆筑層厚度不超過(guò)3m的混凝土結(jié)構(gòu)工程施工中,建議采用推移式連續(xù)澆筑施工方式。而分層澆筑施工是大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工中常用的一種方法,這種澆筑方式便于振搗,有利于保證混凝土澆筑質(zhì)量,可利用混凝土層面散熱,有利于降低大體積混凝土澆筑塊溫升。在混凝土澆筑中還普遍存在泌水現(xiàn)象,為確?;炷翝仓|(zhì)量,應(yīng)對(duì)混凝土表面泌水進(jìn)行及時(shí)清除,通常泵送混凝土水灰比較大,也存在有嚴(yán)重泌水現(xiàn)象,如不及時(shí)清除則會(huì)對(duì)混凝土質(zhì)量產(chǎn)生影響。此外,在混凝土澆筑完成后,應(yīng)根據(jù)溫控技術(shù)措施對(duì)其進(jìn)行養(yǎng)護(hù),使混凝土澆筑塊體內(nèi)外溫滿(mǎn)足溫控指標(biāo)要求,在混凝土養(yǎng)護(hù)中應(yīng)保持表面濕潤(rùn)。降低混凝土澆筑體塊降溫速度,利用混凝土抗拉強(qiáng)度,提高其抗裂能力,防止產(chǎn)生溫度裂縫。在混凝土澆筑5h內(nèi)表面會(huì)出現(xiàn)塑性裂縫,可以采用二次澆灌層和二次壓光處理,在澆筑后可以對(duì)混凝土表面采用草袋鋸末和塑料薄膜覆蓋,在寒冷季節(jié)可以設(shè)置擋風(fēng)保溫棚。
3.3混凝土的養(yǎng)護(hù)
大體積混凝土在保溫養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中,需要對(duì)砌筑塊體的內(nèi)外溫差和降溫速度進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),從而根據(jù)溫測(cè)結(jié)果調(diào)整養(yǎng)護(hù)措施,以滿(mǎn)足溫控要求;養(yǎng)護(hù)時(shí)間不是固定的,應(yīng)當(dāng)根據(jù)溫度應(yīng)力進(jìn)行確定,從混凝土降溫開(kāi)始采取保溫措施。大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)堅(jiān)決避免使用強(qiáng)制、不均勻的降溫措施,否則會(huì)增加裂縫產(chǎn)生的幾率,保溫性能良好的材料可以用于混凝土的養(yǎng)護(hù)當(dāng)中。由于水具有一定的保溫隔熱作用,因此在混凝土終凝之后,可以在其表面蓄存一定的水進(jìn)行養(yǎng)護(hù),延緩混凝土內(nèi)部水化熱的降溫速度,縮小內(nèi)外溫差,防止裂縫的進(jìn)一步產(chǎn)生。其次,可在混凝土表面鋪設(shè)保溫材料,控制熱量的快速消散,也是控制降溫速度的一種有效方式。大體積混凝土拆模時(shí)候應(yīng)當(dāng)盡快回填,避免長(zhǎng)期暴露在外,通過(guò)土體保溫也能夠避免溫度變化產(chǎn)生的不良影響。
結(jié)語(yǔ)
房屋建筑過(guò)程中,大型混凝土施工作業(yè)的好壞對(duì)于房屋質(zhì)量有著很大的影響。施工過(guò)程中處理不好的話(huà)會(huì)造成不必要的人力物力等資源浪費(fèi),所以在施工過(guò)程中我們應(yīng)注意大體積混凝土施工質(zhì)量,從而確保房屋建筑的安全性和施工質(zhì)量。
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