论文部分内容阅读
摘要:随着我国城市化建设步伐不断加快,高层建筑快速发展起来,成为现代化城市的重要标志。对建筑基础大体积混凝土的裂缝进行控制,对整个建筑的质量有很大的影响。本文就大体积混凝土裂缝施工技术的问题进行了具体分析。
关键词:高层建筑;大体积混凝土;混凝土裂缝;施工技术
中图分类号: TU208 文献标识码: A
大体积混凝土结构裂缝主要是由主要由湿度(自生收缩、失水干缩、碳化收缩等)、温度(生产热、水化热、气温等)、因素引起的结构变形作用引起的,占结构裂缝的80~85%。结构裂缝对工程结构安全和正常使用具有较大的影响,因此必须分析裂缝形成机理和原因的基础上,采取有效措施来保证施工质量。
一、大体积混凝土裂缝的原因
一般来讲,大体积混凝土在施工过程中裂缝产生的可能原因,可以归结为内在因素和外在因素两类。
1.内在因素
内在因素是大体积混凝土在浇筑时由于水泥产生化学反应释放出水化热。由于混凝土是热的不良导体,混凝土会产生一系列力学特性比如收缩或徐变。
水泥水化热通常在浇筑混凝土后在短期內集中放热。一般来讲,水泥水化热的放热速度和浇注混凝土的配合比以及混凝土的种类有直接关系。水泥大量产生的水化热一般集聚在混凝土内部缓慢地释放,因而,大体积混凝土的中心温度高而外表面温度较低。由于大体积混凝土的内外产生了较大的温度梯度,使混凝土内部产生压应力,外部产生拉应力。一旦外部的拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土的表面就会产生细小裂缝。
2.外在因素
外在因素是大体积混凝土如果在冷热交替的环境,受到较强的外界约束如水泥水化热的影响,可能会导致裂缝的产生。大体积混凝土在施工的过程中,一旦外界温度剧烈变化,对大体积混凝土裂缝的产生有着较大的影响。大体积混凝土内部的温度,取决于混凝土的浇筑温度、水泥水化热、混凝土的散热速度等因素。混凝土的浇筑速度和外界温度有着直接的关系,外界温度越高,混凝土的浇筑温度也越高。如果外部气温过低,大体积混凝土外表面的温度受气温影响温度较低,内外部的温差过大,会造成大体积混凝土内外产生很大的温度梯度,极容易导致混凝土的开裂。另外,外界的湿度也会对大体积混凝土的裂缝有着很大影响,如果外界湿度过低,会引起大体积混凝土的干缩速度,同时会导致大体积混凝土裂缝的产生。
二、高层建筑大体积混凝土施工中存在的问题
随着经济的快速增长,人民的生活水平得到了较大的改善。近年来,我国城市化建设步伐加快,有效的推动了我国建筑事业的发展。建筑规模不断扩大,土地资源越来越少,超高层建筑已经成为现代化建筑行业的主要建筑。保障其质量是超高层建筑建设发展的根本。大体积混凝土施工质量直接影响着建筑工程质量,其作用非常大。然而在我国超高层建筑大体积混凝土施工过程中,现场施工管理不到位,建筑施工单位片面的追求工程进度,为了尽早完成项目建设,施工的过程中只求眼前利益,以次充好,偷工减料,从而出现许多豆腐渣工程。工程的合格率非常低,劣质工程增多,容易发生安全事故。其次就是施工技术存在很大的缺陷,很多施工技术人员并没有严格按照相关的施工规范和操作章程来执行施工任务,主要表现为不按照工程的施工图纸进行施工,不按照工程的施工工序进行有序施工。我国现有的建筑工程质量管理体制基本上在沿用旧的计划经济时代的管理体制的基础上发展而来,这使得其在很大度上保留了计划经济时代质量管理的内容和方法。计划经济时代建筑工程的质量管理体制存在很多缺陷,政企不分,管理多为封闭式管理。这些都给建筑工程的质量监督和管理带来了一定的难度,不利于对其实施严格的监控。
三、大体积混凝土裂缝预防措施
1.完善大体积混凝土的施工设计
1)严格控制混凝土的调配比例
在进行混凝土的调配时,应在保证混凝土质量的前提下,尽量减少混凝土搅拌的用水量,在施工中一般都会遵循“三低”、“二掺”的原则,三低是指低砂率、低坍落度和低水灰比;二掺是指掺高效减水剂和引气剂。同时注意适当提高粉煤灰的掺合量。这样就可以配合出强度高、韧性好、抗拉伸强度大的混凝土。
2)增加构造筋比例
在混凝土中增加构造筋可以有效的提高混凝土的抗裂性能,在构造筋的材料选择上,应选用直径小钢筋,在排列上应尽量减小配筋的间距,整个混凝土截面配筋率应在0.3%~0.5左右。这样能够显著提高大体积混凝土的坚固程度。
3)优化结构的细节设计
混凝土裂缝的产生多数是因为内部应力集中,超出了混凝土强度的承受范围。对于混凝土内部易产生应力集中的部分,应该采取必要的加固措施,比如可以在应力集中区放置暗梁、增加配筋率或是调整混凝土的内部调配比例增加其抗拉伸强度。进行大体积混凝土建筑的设计,必须充分考虑到环境、气温等因素。注意后浇缝的时机掌握,一般情况下,后浇缝的间距应该控制在20m~30m之间的范围内,浇筑后应保持原样60d以上,保障其充分的凝固。
2.大体积混凝土的拌制与输送
有效防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,可以采用二次投料的砂浆裹石或净浆裹石工艺,这样可以增大硬化后界面过渡层结构致密度和粘结力,不仅可以提高10%的混凝土强度和节约水泥5%,而且还可以减少水化热和裂缝。在已有条件的情况下,尽可能地控制混凝土的出机温度和浇筑温度,这对降低大体积混凝土的总温升,控制结构内外温差,进而减少温度裂缝具有重点意义。
3.大体积混凝土的浇筑与捣固
大体积混凝土的浇筑方法可采用推移式连续浇筑或分层浇筑。分层连续浇筑法具有便于振捣,易保证浇筑质量和有利于降温等优点而被广泛采用。然而,对于工程量较大、浇筑面积大、一次连续浇筑层厚度不大(一般不超过3m),且浇筑能力不足时的混凝土工程,宜采用推移式连续浇筑法。总之,无论哪种浇筑方法其层间的间隔时间应尽量缩短,层间最长的时间间隔应不大于混凝土的初凝时间。在混凝土在振捣时,为消除上下层之间的接缝,使混凝土获得更好的整体性,应将振动棒插入下一层混凝土内5cm左右。对已浇筑的混凝上,在终凝前进行二次振动,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性能。
4.大体积混凝土的施工质量控制
采用“斜面分层法”的浇筑方法。大体积混凝土浇筑顺序由低往高、沿着长边方向不断地摊铺推进,在施工中应注意控制分层的厚度,本工程的分层厚度为500mm。大体积混凝土施工时,应在泵车的出料口的地方布置两根振动棒,负责上部混凝土的振捣工作,在混凝土的自然流淌的底部布置两根振动棒,负责该部位的振捣工作。在施工中应注意合理安排施工区域及混凝土的供应,应在下层混凝土初凝之前浇筑上层混凝土,以避免施工缝的出现。振捣时,应采取二次振捣法,振动棒应插入下层混凝土约5cm,使得上下层混凝土咬合衔接良好。大体积混凝土一次收面后应采用平板磨浆机进行二次打磨,消除混凝土表面的孔隙,提高混凝土的抗裂性。
5.大体积混凝土的养护措施
在承台表面覆盖的保温材料为二层土工布和二层塑料薄膜,当混凝土在二次抹面密实后就应覆盖2层土工布,土工布之间要搭接好,然后再覆盖二层塑料薄膜。大体积混凝土应安排专人进行养护,应保证混凝土表面湿润,应经常检查塑料薄膜是否完好,如果发现表面干燥,那么应及时浇水养护,养护时间不应少于14d应等混凝土的强度达到1.2Mpa后才可以吊脚手架或者模板等物件到底板,并应在混凝土表面垫上方木等。
综上所述,大体积混凝土在建筑工程中的广泛使用使得其质量问题对整个工程质量的影响越来越大。在超高层建筑工程中,大体积混凝土施工质量直接影响到工程的质量,因此,在进行高层建筑工程施工的时候,加强大体积混凝土施工质量的控制,利用科学的施工技术,对混凝土质量进行有效的控制和预防,加强施工现场管理,从而促进现代化高层建筑建设的发展。
参考文献:
[1]俞静.高层建筑基础大体积混凝土的温度与温度裂缝研究[D].武汉理工大学,2003.
[2]张亚鹏.高层建筑基础大体积混凝土仿真与温度裂缝控制研究[D].河北工程大学,2007.
[3]毛庆东.高层建筑基础承台大体积混凝土施工技术研究[D].西安建筑科技大学,2011.
关键词:高层建筑;大体积混凝土;混凝土裂缝;施工技术
中图分类号: TU208 文献标识码: A
大体积混凝土结构裂缝主要是由主要由湿度(自生收缩、失水干缩、碳化收缩等)、温度(生产热、水化热、气温等)、因素引起的结构变形作用引起的,占结构裂缝的80~85%。结构裂缝对工程结构安全和正常使用具有较大的影响,因此必须分析裂缝形成机理和原因的基础上,采取有效措施来保证施工质量。
一、大体积混凝土裂缝的原因
一般来讲,大体积混凝土在施工过程中裂缝产生的可能原因,可以归结为内在因素和外在因素两类。
1.内在因素
内在因素是大体积混凝土在浇筑时由于水泥产生化学反应释放出水化热。由于混凝土是热的不良导体,混凝土会产生一系列力学特性比如收缩或徐变。
水泥水化热通常在浇筑混凝土后在短期內集中放热。一般来讲,水泥水化热的放热速度和浇注混凝土的配合比以及混凝土的种类有直接关系。水泥大量产生的水化热一般集聚在混凝土内部缓慢地释放,因而,大体积混凝土的中心温度高而外表面温度较低。由于大体积混凝土的内外产生了较大的温度梯度,使混凝土内部产生压应力,外部产生拉应力。一旦外部的拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,混凝土的表面就会产生细小裂缝。
2.外在因素
外在因素是大体积混凝土如果在冷热交替的环境,受到较强的外界约束如水泥水化热的影响,可能会导致裂缝的产生。大体积混凝土在施工的过程中,一旦外界温度剧烈变化,对大体积混凝土裂缝的产生有着较大的影响。大体积混凝土内部的温度,取决于混凝土的浇筑温度、水泥水化热、混凝土的散热速度等因素。混凝土的浇筑速度和外界温度有着直接的关系,外界温度越高,混凝土的浇筑温度也越高。如果外部气温过低,大体积混凝土外表面的温度受气温影响温度较低,内外部的温差过大,会造成大体积混凝土内外产生很大的温度梯度,极容易导致混凝土的开裂。另外,外界的湿度也会对大体积混凝土的裂缝有着很大影响,如果外界湿度过低,会引起大体积混凝土的干缩速度,同时会导致大体积混凝土裂缝的产生。
二、高层建筑大体积混凝土施工中存在的问题
随着经济的快速增长,人民的生活水平得到了较大的改善。近年来,我国城市化建设步伐加快,有效的推动了我国建筑事业的发展。建筑规模不断扩大,土地资源越来越少,超高层建筑已经成为现代化建筑行业的主要建筑。保障其质量是超高层建筑建设发展的根本。大体积混凝土施工质量直接影响着建筑工程质量,其作用非常大。然而在我国超高层建筑大体积混凝土施工过程中,现场施工管理不到位,建筑施工单位片面的追求工程进度,为了尽早完成项目建设,施工的过程中只求眼前利益,以次充好,偷工减料,从而出现许多豆腐渣工程。工程的合格率非常低,劣质工程增多,容易发生安全事故。其次就是施工技术存在很大的缺陷,很多施工技术人员并没有严格按照相关的施工规范和操作章程来执行施工任务,主要表现为不按照工程的施工图纸进行施工,不按照工程的施工工序进行有序施工。我国现有的建筑工程质量管理体制基本上在沿用旧的计划经济时代的管理体制的基础上发展而来,这使得其在很大度上保留了计划经济时代质量管理的内容和方法。计划经济时代建筑工程的质量管理体制存在很多缺陷,政企不分,管理多为封闭式管理。这些都给建筑工程的质量监督和管理带来了一定的难度,不利于对其实施严格的监控。
三、大体积混凝土裂缝预防措施
1.完善大体积混凝土的施工设计
1)严格控制混凝土的调配比例
在进行混凝土的调配时,应在保证混凝土质量的前提下,尽量减少混凝土搅拌的用水量,在施工中一般都会遵循“三低”、“二掺”的原则,三低是指低砂率、低坍落度和低水灰比;二掺是指掺高效减水剂和引气剂。同时注意适当提高粉煤灰的掺合量。这样就可以配合出强度高、韧性好、抗拉伸强度大的混凝土。
2)增加构造筋比例
在混凝土中增加构造筋可以有效的提高混凝土的抗裂性能,在构造筋的材料选择上,应选用直径小钢筋,在排列上应尽量减小配筋的间距,整个混凝土截面配筋率应在0.3%~0.5左右。这样能够显著提高大体积混凝土的坚固程度。
3)优化结构的细节设计
混凝土裂缝的产生多数是因为内部应力集中,超出了混凝土强度的承受范围。对于混凝土内部易产生应力集中的部分,应该采取必要的加固措施,比如可以在应力集中区放置暗梁、增加配筋率或是调整混凝土的内部调配比例增加其抗拉伸强度。进行大体积混凝土建筑的设计,必须充分考虑到环境、气温等因素。注意后浇缝的时机掌握,一般情况下,后浇缝的间距应该控制在20m~30m之间的范围内,浇筑后应保持原样60d以上,保障其充分的凝固。
2.大体积混凝土的拌制与输送
有效防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,可以采用二次投料的砂浆裹石或净浆裹石工艺,这样可以增大硬化后界面过渡层结构致密度和粘结力,不仅可以提高10%的混凝土强度和节约水泥5%,而且还可以减少水化热和裂缝。在已有条件的情况下,尽可能地控制混凝土的出机温度和浇筑温度,这对降低大体积混凝土的总温升,控制结构内外温差,进而减少温度裂缝具有重点意义。
3.大体积混凝土的浇筑与捣固
大体积混凝土的浇筑方法可采用推移式连续浇筑或分层浇筑。分层连续浇筑法具有便于振捣,易保证浇筑质量和有利于降温等优点而被广泛采用。然而,对于工程量较大、浇筑面积大、一次连续浇筑层厚度不大(一般不超过3m),且浇筑能力不足时的混凝土工程,宜采用推移式连续浇筑法。总之,无论哪种浇筑方法其层间的间隔时间应尽量缩短,层间最长的时间间隔应不大于混凝土的初凝时间。在混凝土在振捣时,为消除上下层之间的接缝,使混凝土获得更好的整体性,应将振动棒插入下一层混凝土内5cm左右。对已浇筑的混凝上,在终凝前进行二次振动,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性能。
4.大体积混凝土的施工质量控制
采用“斜面分层法”的浇筑方法。大体积混凝土浇筑顺序由低往高、沿着长边方向不断地摊铺推进,在施工中应注意控制分层的厚度,本工程的分层厚度为500mm。大体积混凝土施工时,应在泵车的出料口的地方布置两根振动棒,负责上部混凝土的振捣工作,在混凝土的自然流淌的底部布置两根振动棒,负责该部位的振捣工作。在施工中应注意合理安排施工区域及混凝土的供应,应在下层混凝土初凝之前浇筑上层混凝土,以避免施工缝的出现。振捣时,应采取二次振捣法,振动棒应插入下层混凝土约5cm,使得上下层混凝土咬合衔接良好。大体积混凝土一次收面后应采用平板磨浆机进行二次打磨,消除混凝土表面的孔隙,提高混凝土的抗裂性。
5.大体积混凝土的养护措施
在承台表面覆盖的保温材料为二层土工布和二层塑料薄膜,当混凝土在二次抹面密实后就应覆盖2层土工布,土工布之间要搭接好,然后再覆盖二层塑料薄膜。大体积混凝土应安排专人进行养护,应保证混凝土表面湿润,应经常检查塑料薄膜是否完好,如果发现表面干燥,那么应及时浇水养护,养护时间不应少于14d应等混凝土的强度达到1.2Mpa后才可以吊脚手架或者模板等物件到底板,并应在混凝土表面垫上方木等。
综上所述,大体积混凝土在建筑工程中的广泛使用使得其质量问题对整个工程质量的影响越来越大。在超高层建筑工程中,大体积混凝土施工质量直接影响到工程的质量,因此,在进行高层建筑工程施工的时候,加强大体积混凝土施工质量的控制,利用科学的施工技术,对混凝土质量进行有效的控制和预防,加强施工现场管理,从而促进现代化高层建筑建设的发展。
参考文献:
[1]俞静.高层建筑基础大体积混凝土的温度与温度裂缝研究[D].武汉理工大学,2003.
[2]张亚鹏.高层建筑基础大体积混凝土仿真与温度裂缝控制研究[D].河北工程大学,2007.
[3]毛庆东.高层建筑基础承台大体积混凝土施工技术研究[D].西安建筑科技大学,2011.