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分析建筑工程大体积混凝土浇筑的施工技术

  摘要:大体积混凝土由于其自身体积过大的特点,水化热后内外温差较高,容易产生裂缝,本文分析了大体积混凝土的物理特性及产生裂缝的原因,探求大体积混凝土的施工技术,采取切实有效的措施,从根本上保证大体积混凝土施工工程的质量。 

  关键词:大体积混凝土 施工方法 措施 

  如今,大体积混凝土浇注已广泛应用于高层建筑,其混凝土构件的浇筑质量也直接决定了工程质量的好坏。所以在这个过程中混凝土施工 ,现场技术人员要全程监督施工,发现问题要及时解决和上报,避免出现工程质量问题给企业带来不必要的经济损失和施工安全。同时,大体积混凝土构件的养护也同等重要,保湿是前提,控制降温速度是关键,只要严格施工规范 ,认真执行每一个施工环节,认真妥善地作好浇筑完的保温工作,减少工程中常见通病的发生, 稳步提高工程的质量。 

  1、大体积混凝土的主要特点分析 

  所谓大体积混凝土,顾名思义,就是其与一般的混凝土相比,在体积方面较大,根据《JGJ55-2000 普通混凝土配合比设计规程》上,定义大体积混凝土为: 

  混凝土结构物实体最小尺寸等于或大于1m,或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。因而不仅结构厚度大,而且混凝土的使用量也大,尤其对施工的要求十分高,在施工过程中必须严格控制温度,以防裂缝的出现。因而在进行混凝土调配时,通常会加入膨胀剂、减水剂等,并采用现代化的大体积混凝土施工技术,尤其在施工后期还应做好养护工作,唯有如此,工程质量才能从根本上得到保障。 

  2、大体积混凝土裂缝的产生原因分析 

  在施工过程中,由于温差原因,导致大体积混凝土产生裂缝,通常由于两方面因素,一是由于混凝土内部原因,内外温度差异导致大体积混凝土产生裂缝;二是由于混凝土的外部原因,由于大体积混凝土结构的外部约束和混凝土各质点间的约束,对混凝土的收缩变形产生一定的阻碍作用,混凝土虽然具有较强的抗压强度,但是受拉力却很小,所以一旦温度应力超过混凝土所能承受的抗拉强度时,就会导致裂缝的产生。如果裂缝的宽度在允许范围内,正常情况下对结构的强度不会产生影响,但是却会影响结构的耐久性,这种情况要引起足够的重视。造成裂缝出现的主要原因如下: 

  (1)水泥水化热 

  水泥遇水会产生化合反应,化合反应的过程中会释放热量,但是由于结构断面的强度大,热气积在内部不易挥发,随着时间的推移,内部温度不断堆积,内外温差不断增加。在一定单位时间内应为水化作用释放的热量与水泥品种关系大,浇筑完成后的三到五天是混凝土内部温度最高的时间段,随后凝结聚集在表层的热量才能慢慢的散发。 

  (2)混凝土的收缩变化 

  在混凝土的施工过程中,水泥硬化大约要20%的水分,剩余的水会随着热量的释放而蒸发,剩余水分的蒸发会引起混凝土体积的收缩。混凝土的收缩情况直接影响到混凝土的质量。然而水泥的种类、调配的比例、减水剂和掺合料的种类以及施工方法的选择都会对混凝土的收缩好坏造成影响。 

  (3)外界环境的气温变化 

  在大体积混凝土的施工过程中,外界温度对浇筑温度的影响也是巨大的。若气温下降,混凝土内外的温度差就会加剧,则会对大体积混凝土产生不良影响。温差会对结构产生直接影响,所以要做好温度的控制工作,预防温度差过大造成裂缝。 

  3、大体积混凝土的二次振捣技术的研究 

  二次振捣往往是由于大体积混凝土的浇筑施工之后的振捣效果不佳时时才被采用。采用此种方式,不仅可以降低含水量、气泡,预防混凝土中细孔的出现,而且也可以防止第一次振捣之后出现下沉现象,由此来增加混凝土的强度、密度以及防渗性。在浇筑施工的过程中,两次振捣之间的时间间隔要控制和掌握好,若表面开始起泥浆则表示好,在浇筑工作结束后,混凝土表面要维持其平整度,预防裂缝的出现,二次振捣不仅加强混凝土拌合物的紧密度,而且还能混凝土水化的加速以及钢筋强度的增加都很有帮助,因而我们必须切实掌握大体积砼的二次振捣技术。 

  4、大体积混凝土浇筑的施工技术分析 

  4.1控制裂缝的措施分析 

  1)大体积混凝土的强度等级宜在C20~C35范围内选用。设计强度过高,水泥用量过大,必然造成混凝土水化热过高,混凝土块体内部温度高,混凝土内外温差超过30℃,温度应力容易超过混凝土的抗拉强度,产生开裂。采用C20~C35的混凝土,避免设计上" 强度越高越好" 的错误概念。考虑到建设周期长的特点,在保证有足够强度、满足使用要求的前提下,可以利用混凝土60d或90d的后期强度,这样可以减少混凝土中的水泥用量,以降低混凝土浇筑块体的温度升高。 

  2)在工程结构设计中要特别注意降低结构的约束度。对于混凝土中钢筋保护层的厚度应当尽量取较小值,因为保护层的厚度愈大愈容易发生裂缝。 

  3)为满足混凝土设计强度、抗渗性、耐久性等要求及施工和易性的需要,应进行混凝土施工配合比优选试验。混凝土施工配合比选择应经综合分析比较,合理地降低水泥用量。 

  4)大体积混凝土基础除应满足承载力和构造要求外,还应增配承受水泥水化热引起的温度应力及控制裂缝开展的钢筋,以构造钢筋来控制裂缝,配筋应尽可能采用小直径、小间距。 

  5)严格控制混凝土的拆模时间 

  要进行混凝土的拆模工作内外温度必须控制在25摄氏度以下,若温差高于25摄氏度,则要进行保温工作,减小内外温度之间的差。 

  6)做好混凝土的养护时的温差控制工作 

  施工浇筑完成之后尽快进行养护工作可以减少混凝土内外的温差,增加混凝土的强度,降低混凝土的收缩,这样后期出现裂缝的可能性可以大大降低。 

  常用的温差控制方法有以下两点: 

  ①降温法:即通过预先在混凝土内部预埋的U型水管,通过冷却水来降低混凝土内部水化热产生的热量。 

  ②保温法:即混凝土浇筑完成后,通过外部保温的方法来控制混凝土外部的温度,以达到降低内外温差的方法,常用保温材料或定时喷洒热水的方法。石化行业,以其特殊的行业性质,有时也采用蒸汽养护的方法。 

  4.2混凝土的施工过程分析 

  在进行大体积的混凝土浇筑前,要科学调配混合物的比例,在混凝土最初凝固的3到4个小时中,禁止对混凝土加水。当混凝土运送至工地时,应依据实际情况加入膨胀剂或者减水剂。浇筑工作进行时,要对混凝土进行分类处理,按照浇筑的顺序进行施工。开展振捣工作时,应该快速插入振捣帮慢速取出,从而使混凝土密度适中。混凝土的浇筑工作必须在混凝土凝固之前完工,不然会出现裂缝。混凝土的浇筑工作不能间断施工,抹压工作要分三次进行。 

  4.3混凝土的养护技术分析 

  在混凝土的施工抹压工作结束之后,表层一定要做好遮盖工作,通常采用防水材料,预防水分的蒸发而造成混凝土的干裂收缩,与此同时为了防止干湿循环的现象出现,混凝土在养护过程中也要做好温控工作,时间周期一般是两到四星期,为混凝土水化做好先期工作。 

  5、结语 

  综上所述,大体积的混凝土因为其自身体积相对较大的特征,水泥的水热化程度高,从而导致混凝土的内外温差较大,这样一来裂缝就极易产生。所以在进行大体积混凝土的浇筑工程时,最重要的就是控制混凝土的内外温差,从而达到减少裂缝产生的可能。笔者通过分析研究大体积混凝土的固有物理特征,总结出了大体积混凝土产生裂缝的原因,在此基础上,提出了在进行大体积混凝土施工时应采用的先进技术、注意事项,以及应采取的相应手段和措施,以保障大体积混凝土建筑施工的质量,为我国建筑事业的发展添砖添瓦。 

  参考文献: 

  [1]倪元青.浅谈建筑工程大体积混凝土浇筑施工技术[J].价值工程,2010,36:75. 

  [2]冯宇.大体积混凝土浇筑技术在建筑施工中的应用[J].科技致富向导,2011,03:50+65.

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