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【摘 要】 城市现代化建设中,高层建筑所占的比例越来越多。随着建筑物高度、体积、厚度等逐渐增加,建筑基础承受的荷载越来越大,所以大体积混凝土结构被广泛应用于土木建筑工程施工。土木工程大体积混凝土施工技术直接关系到整个建设工程施工质量和施工效益。本文分析了了土木工程中大体积混凝凝土结构的施工中的问题及施工技术要点。
【关键词】 土木工程;大体积混凝土结构;施工技術
引言:
混凝土作为土木工程中比较常见的施工材料,发挥着重要的作用,其中大体积混凝土结构的施工质量直接影响到整体建筑的质量。在土木工程中,对混凝土的施工技术进行监督,保证混凝土的浇筑质量,不仅可以降低施工成本,同时还对整体建筑质量有所保障。
一、大体积混凝土出现裂缝问题的因素
1、外界温度变化因素
大体积混凝土在土木工程施工过程中,它的浇筑温度随着外界温度的变化而变化。每当气温骤降的情况下,都会增加混凝土内、外部的温差,形成温度应力。温差越大,温度应力越大,产生裂缝的可能性就越大。其实,温度应力与水泥水化热因素有着共同点,就是造成裂缝的主要因素都归结于温差。
2、水泥水化热因素
水泥在水化过程中必然要释放出一定的热量。由于大体积混凝土结构断面较厚,表面系数相对较小,导致水泥释放的热量不易扩散而聚集在结构内部,以致于大体积混凝土结构内部的温度越来越高,与外界形成较大的温差,因此出现裂缝问题。
3、混凝土自缩因素
大体积混凝土中大约20%的水分是水泥硬化所需要的,其余的都应当被蒸发掉。当蒸发掉的水分超过本应该蒸发的水分——自缩值,就会引起混凝土发生收缩。因此,混凝土自缩与自缩值有着必然关系。通常而言,混凝土的自缩值与其材料有着很大关联。比如,矿渣制成的混凝土的自缩值后期比较大,使用较细材料制成的混凝土的自缩值早期较大。除此之外,大体积混凝土材料中的添加剂、矿物质掺合物(矿渣等),也是非常重要的影响因素。比如,大体积混凝土中添加的高效减水剂增加了混凝土的流动性,同时也降低了混凝土的自缩值;干缩剂的添加可以将自缩值降低50%左右;膨胀剂等。通过这些例子,足见添加剂对大体积混凝土自缩值的影响。另外,水灰比、骨料的含量与种类也会影响大体积混凝土的自缩值。因此,在思考如何设计土木建筑工程中大体积缓凝土结构施工的过程中,应当将导致混凝土裂缝、自缩的因素考虑其中,才能够保证施工设计的科学性和有效性,保证土木工程的施工质量。
4.较强的约束力
在土木建筑工程中,大体积混凝土往往都是厚重的整体浇筑物结构,导致地基对其有着明显的约束力。这种来自于外部的约束力会导致混凝土产生严重裂缝现象。大体积混凝土除了外部具有较强的约束力,内部也具有强大的约束力。当然,这种约束力主要来自于温度效应,温度效应是形成内部约束力的主要因素。
二、提高大体积混凝土结构施工技术水平方法
通过上述分析可以知道,大体积混凝土结构施工中常见的问题就是裂缝问题,而裂缝问题出现的原因有很多,首先就是材料性能的影响,因此,必须要采取一些有效的干预措施,保证整个施工质量。
1、控制混凝土温度应力
针对大体积混凝结构散热性能差这个问题,应该要控制混凝土结构的温度应力,减少水泥的使用量,进而能减少施工灌浆材料的水化热量。并且在这种情况下,还可以添加一些其他材料来保证混凝土具有符合施工标准的强度,一般比较常见的减水剂、混凝材料等,都是非常好的温度应力控制剂,能将混凝土结构中的温度充分释放出来,保证原材料在搅拌过程中就能达到理想的效果。此外,在浇筑时,一定要控制温度,避免在炎热的夏天进行,尽量避免在中午施工,并且还要采取有效的措施降低原材料温度,进行有效的冷却处理,降低浇筑温度。
2、使用抗裂性能好的原材料
使用抗裂性能较好的原材料主要是提高大体积混凝土结构的抗裂性能,在原材料配合时,一定要选用添加剂,控制混凝土的自缩值,将混凝土自缩值控制在一定范围内。在材料搅拌与掺和过程中,必须要进行实验,限制材料的膨胀率,使得混凝土结构具有良好的抗裂性能。此外,还要增加材料的强度,即提升材料的抗拉强度,目前在混凝土配合材料中有有机纤维、金属纤维等材料,大体积混凝土结构施工应该选择抗拉强度非常好的施工材料。严格选择原材料,同时,科学合理的配置原材料比例,一般都是需要根据结构特性和需要进行配比。在正是施工前,技术人员应当在试验进行中对混凝土材料配比进行验证和判断,经过多方比较厚确定最佳的配合比例,确保混凝土结构强度。同时,在搅拌过程中,要严格按照步骤进行,保证混凝材料不会出现结团等现象,让水和水泥充分融合,尤其是不能出现离析现象。最后,还要做好配筋工作,在混凝土添加合理的配筋能都提高结构的抗拉强度,避免出现混凝土结构裂缝。并且为了确保配筋能够达到非常理想的效果,一般要确保配筋直径小、分布间距较小,这样就能达到更加理想的提升效果。
3、减少约束力
首先,减少内部约束力。由于大体积混凝土的内部约束来自于温度应力,那么只有减少温度应力才有可能减少内部约束。较少温度应力影响的有效措施,上述内容中已经有详细地论述,在此不进行过多论述。除了上述内容中论述的方法,还有一种保温的方法,比如暖棚发、覆盖法和蓄水法等。这些方式都是经过实践论述的、非常有效的保温方法,能够将混凝土内部温度保持在一定范围之内,减少与外部温度差异。其次,减少外部约束力。减少外部约束力,主要应当从如何减少地基对混凝土结构约束力的角度出发。在当前土木建筑工程市场上,减少地基对混凝与约束力的方法主要就是指设置滑动层的方法。所谓的滑动层,就是指在大体积混凝土和地基之间设置的沥青油毡层或砂垫层。滑动层的设置能够减少地基对大体积混凝土约束,保证混凝土地块能够自由变形,进而降低裂缝的风险。
4、大体积混凝土的养护
混凝土养护的核心是防止混凝土早期表面失水,同时养护可以补充混凝土早期水化需要的水分,有助于水泥水化的进行。混凝土路面、桥面或地面施工,塑性收缩裂缝是长期困扰的问题。过去混凝土泌水量大,一般采用二次收浆,然后开始养护,防止塑性收缩裂缝。现代高性能混凝土基本没有泌水,如果风大或温度高,水分蒸发量大,混凝土表面很快就会出现裂缝,必须在终凝前再次抹面闭合裂缝。在工程实践中,人们也一直在摸索如何更早地开始养护,得到很多成功经验。
5、大体积混凝土施工的验收
大体积混凝土施工的质量验收主要分为两部分:外观与几何尺寸、内在质量。这两部分之间存在必然联系,缺一不可。在施工完毕后,通过对外观质量的确定基本能够判断内在质量优劣。外观检查主要包括是否存在裂缝、麻面、蜂窝、露筋、连接部位错位、空洞等现象,如果发现缺陷,必须及时返工并采取加固处理。几何尺寸的检查主要是通过实际测量,检查混凝土构建是否符合使用功能,并对产品的质量等级进行评判;内在质量的验收则是最重要的环节,并对整体工程具有否定权,通过对施工记录、原材料化验单等技术资料的检阅,再根据混凝土的检测报告单,科学方法进行强度评定,保证混凝土的施工质量,验收合格后才能将产品交付使用,避免竣工后返工问题出现。
三、结束语
在土木建筑工程中,大体积混凝土结构施工技术涉及诸多方面,是一项综合技术。针对大体积混凝土结构施工中常见的质量通病—“裂缝”问题,本文对其原因进行了详细论述,发现问题主要包括两个方面:一是温度应力,二是混凝土自缩。为了有效解决这两个方面的问题,必须严格设计施工方案、选用科学的构造和符合标准的施工材料,并注意施工工程中的每一项施工技术,最大程度地避免裂缝问题的出现。
参考文献:
[1]朱勇飞.浅谈大体积混凝土施工技术[J].华章,2012年21期
[2]郑华.大体积混凝土施工质量控制[J].石河子科技,2011年03期
[3]梁平.大体积混凝土裂缝成因及处理措施[J].技术与市场,2011年07期
【关键词】 土木工程;大体积混凝土结构;施工技術
引言:
混凝土作为土木工程中比较常见的施工材料,发挥着重要的作用,其中大体积混凝土结构的施工质量直接影响到整体建筑的质量。在土木工程中,对混凝土的施工技术进行监督,保证混凝土的浇筑质量,不仅可以降低施工成本,同时还对整体建筑质量有所保障。
一、大体积混凝土出现裂缝问题的因素
1、外界温度变化因素
大体积混凝土在土木工程施工过程中,它的浇筑温度随着外界温度的变化而变化。每当气温骤降的情况下,都会增加混凝土内、外部的温差,形成温度应力。温差越大,温度应力越大,产生裂缝的可能性就越大。其实,温度应力与水泥水化热因素有着共同点,就是造成裂缝的主要因素都归结于温差。
2、水泥水化热因素
水泥在水化过程中必然要释放出一定的热量。由于大体积混凝土结构断面较厚,表面系数相对较小,导致水泥释放的热量不易扩散而聚集在结构内部,以致于大体积混凝土结构内部的温度越来越高,与外界形成较大的温差,因此出现裂缝问题。
3、混凝土自缩因素
大体积混凝土中大约20%的水分是水泥硬化所需要的,其余的都应当被蒸发掉。当蒸发掉的水分超过本应该蒸发的水分——自缩值,就会引起混凝土发生收缩。因此,混凝土自缩与自缩值有着必然关系。通常而言,混凝土的自缩值与其材料有着很大关联。比如,矿渣制成的混凝土的自缩值后期比较大,使用较细材料制成的混凝土的自缩值早期较大。除此之外,大体积混凝土材料中的添加剂、矿物质掺合物(矿渣等),也是非常重要的影响因素。比如,大体积混凝土中添加的高效减水剂增加了混凝土的流动性,同时也降低了混凝土的自缩值;干缩剂的添加可以将自缩值降低50%左右;膨胀剂等。通过这些例子,足见添加剂对大体积混凝土自缩值的影响。另外,水灰比、骨料的含量与种类也会影响大体积混凝土的自缩值。因此,在思考如何设计土木建筑工程中大体积缓凝土结构施工的过程中,应当将导致混凝土裂缝、自缩的因素考虑其中,才能够保证施工设计的科学性和有效性,保证土木工程的施工质量。
4.较强的约束力
在土木建筑工程中,大体积混凝土往往都是厚重的整体浇筑物结构,导致地基对其有着明显的约束力。这种来自于外部的约束力会导致混凝土产生严重裂缝现象。大体积混凝土除了外部具有较强的约束力,内部也具有强大的约束力。当然,这种约束力主要来自于温度效应,温度效应是形成内部约束力的主要因素。
二、提高大体积混凝土结构施工技术水平方法
通过上述分析可以知道,大体积混凝土结构施工中常见的问题就是裂缝问题,而裂缝问题出现的原因有很多,首先就是材料性能的影响,因此,必须要采取一些有效的干预措施,保证整个施工质量。
1、控制混凝土温度应力
针对大体积混凝结构散热性能差这个问题,应该要控制混凝土结构的温度应力,减少水泥的使用量,进而能减少施工灌浆材料的水化热量。并且在这种情况下,还可以添加一些其他材料来保证混凝土具有符合施工标准的强度,一般比较常见的减水剂、混凝材料等,都是非常好的温度应力控制剂,能将混凝土结构中的温度充分释放出来,保证原材料在搅拌过程中就能达到理想的效果。此外,在浇筑时,一定要控制温度,避免在炎热的夏天进行,尽量避免在中午施工,并且还要采取有效的措施降低原材料温度,进行有效的冷却处理,降低浇筑温度。
2、使用抗裂性能好的原材料
使用抗裂性能较好的原材料主要是提高大体积混凝土结构的抗裂性能,在原材料配合时,一定要选用添加剂,控制混凝土的自缩值,将混凝土自缩值控制在一定范围内。在材料搅拌与掺和过程中,必须要进行实验,限制材料的膨胀率,使得混凝土结构具有良好的抗裂性能。此外,还要增加材料的强度,即提升材料的抗拉强度,目前在混凝土配合材料中有有机纤维、金属纤维等材料,大体积混凝土结构施工应该选择抗拉强度非常好的施工材料。严格选择原材料,同时,科学合理的配置原材料比例,一般都是需要根据结构特性和需要进行配比。在正是施工前,技术人员应当在试验进行中对混凝土材料配比进行验证和判断,经过多方比较厚确定最佳的配合比例,确保混凝土结构强度。同时,在搅拌过程中,要严格按照步骤进行,保证混凝材料不会出现结团等现象,让水和水泥充分融合,尤其是不能出现离析现象。最后,还要做好配筋工作,在混凝土添加合理的配筋能都提高结构的抗拉强度,避免出现混凝土结构裂缝。并且为了确保配筋能够达到非常理想的效果,一般要确保配筋直径小、分布间距较小,这样就能达到更加理想的提升效果。
3、减少约束力
首先,减少内部约束力。由于大体积混凝土的内部约束来自于温度应力,那么只有减少温度应力才有可能减少内部约束。较少温度应力影响的有效措施,上述内容中已经有详细地论述,在此不进行过多论述。除了上述内容中论述的方法,还有一种保温的方法,比如暖棚发、覆盖法和蓄水法等。这些方式都是经过实践论述的、非常有效的保温方法,能够将混凝土内部温度保持在一定范围之内,减少与外部温度差异。其次,减少外部约束力。减少外部约束力,主要应当从如何减少地基对混凝土结构约束力的角度出发。在当前土木建筑工程市场上,减少地基对混凝与约束力的方法主要就是指设置滑动层的方法。所谓的滑动层,就是指在大体积混凝土和地基之间设置的沥青油毡层或砂垫层。滑动层的设置能够减少地基对大体积混凝土约束,保证混凝土地块能够自由变形,进而降低裂缝的风险。
4、大体积混凝土的养护
混凝土养护的核心是防止混凝土早期表面失水,同时养护可以补充混凝土早期水化需要的水分,有助于水泥水化的进行。混凝土路面、桥面或地面施工,塑性收缩裂缝是长期困扰的问题。过去混凝土泌水量大,一般采用二次收浆,然后开始养护,防止塑性收缩裂缝。现代高性能混凝土基本没有泌水,如果风大或温度高,水分蒸发量大,混凝土表面很快就会出现裂缝,必须在终凝前再次抹面闭合裂缝。在工程实践中,人们也一直在摸索如何更早地开始养护,得到很多成功经验。
5、大体积混凝土施工的验收
大体积混凝土施工的质量验收主要分为两部分:外观与几何尺寸、内在质量。这两部分之间存在必然联系,缺一不可。在施工完毕后,通过对外观质量的确定基本能够判断内在质量优劣。外观检查主要包括是否存在裂缝、麻面、蜂窝、露筋、连接部位错位、空洞等现象,如果发现缺陷,必须及时返工并采取加固处理。几何尺寸的检查主要是通过实际测量,检查混凝土构建是否符合使用功能,并对产品的质量等级进行评判;内在质量的验收则是最重要的环节,并对整体工程具有否定权,通过对施工记录、原材料化验单等技术资料的检阅,再根据混凝土的检测报告单,科学方法进行强度评定,保证混凝土的施工质量,验收合格后才能将产品交付使用,避免竣工后返工问题出现。
三、结束语
在土木建筑工程中,大体积混凝土结构施工技术涉及诸多方面,是一项综合技术。针对大体积混凝土结构施工中常见的质量通病—“裂缝”问题,本文对其原因进行了详细论述,发现问题主要包括两个方面:一是温度应力,二是混凝土自缩。为了有效解决这两个方面的问题,必须严格设计施工方案、选用科学的构造和符合标准的施工材料,并注意施工工程中的每一项施工技术,最大程度地避免裂缝问题的出现。
参考文献:
[1]朱勇飞.浅谈大体积混凝土施工技术[J].华章,2012年21期
[2]郑华.大体积混凝土施工质量控制[J].石河子科技,2011年03期
[3]梁平.大体积混凝土裂缝成因及处理措施[J].技术与市场,2011年07期