建筑施工中大体积混凝土施工技术研究
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摘要:大体积混凝土在现代建筑工程中的施工越来越多。本文通过对大体积混凝土施工的技术难点和原因加以分析,从大体积混凝土施工中的材料选择、施工方法以及对混凝土养护这三个方面的内容上,简要分析大体积混凝土在实际施工中的应用。
关键词:混凝土 大体积 施工技术
一、大体积混凝土施工主要技术难点及原因
总体而言,大体积混凝土施工中的主要技术难点在于对缓凝土表面裂缝产生的预防,而大体积混凝土表面出现裂缝的主要来源于两个方面的原因:一个是由于干缩所产生的裂缝,另一个是温差裂缝。
首先,由于在混凝土的施工过程中,其水泥水化过程的用水大概只占到水泥重量的五分之一,所以在混凝土的浇筑硬化以后,拌合水中多余部分的水分蒸发以后的就会使混凝土的体积缩小,从而出现干缩的现象。虽然干缩的过程跟温差所产生的裂缝过程相比较为缓慢,但是最终出现的裂缝问题是不容忽视的。
在大体积的混凝土的浇筑凝结以后,其内部的温度就迅速上升,最快的会在三到五天的时间内达到最高点。由于大体积混凝土自身的特点,其水泥水化过程中所产生的热量不易散发,因此大体积混凝土内部的温度一般的很高,而外部由于面积较大,所以散热比较快,这就会出现较大的内外温差,并且在这种温差的作用下,内外部就会出现彼此相反的作用力,尤其是在内外温差超过25℃以后,大体积混凝土的表面就会出现裂缝。而当混凝土的内部开始散热冷却以后,由于热胀冷缩的原理,就会出现收缩现象,但是由于基底以及已经硬化的缓凝土的约束,因此无法自由的收缩,因此就会产生一定的拉应力,而当拉应力超过了缓凝土自身的抗拉强度时,混凝土自然出现开裂的现象,而且裂缝会随着实践的推移不断的加长加宽,从而最终破坏了混凝土自身的机构性和耐久性。
二、大体积混凝土中施工材料的选择
(一)水泥的选择
内部混凝土主要考虑抗裂性能好、兼顾低热和高强两方面的要求,一般采用低热矿渣水泥,中热硅酸盐水泥掺入一定量的粉煤灰。外部混凝土,除抗裂性能外,还要求抗冻融性、耐磨性、抗蚀性、强度较高及干缩较小,因此一般采用较高标号的中热硅酸盐水泥。当环境水具有硫酸盐侵蚀时,应采用抗硫酸盐水泥。
(二)骨料的选择
选用结构致密,并有足够强度的优良骨料,特别是粗骨料,具体应符合有关的标准、规范和规程。除此之外,还应注意以下问题:首先,骨料要求表面洁净,不含杂质;第二,砂子采用中砂,石子采用大粒径的卵石或碎石;第三,砂子含泥量不得超过3%,石子含泥量不得超过1%;第四,粉煤灰在混凝土的配合比中以部分粉煤灰代替水泥,不仅可以改善混凝土的和易性有利于施工操作,而且对降低混凝土的水化热有益。在混凝土工程中,掺人粉煤灰时应满足:选用细度合格、质地优良的粉煤灰;粉煤灰的掺量一般以15%~20%为宜。
三、大体积混凝土合理的施工方法
大体积混凝土产生裂缝是由多种原因造成的。采用合理的施工方法是防止大体积混凝土裂缝的有效措施。
(一)混凝土浇筑方法
混凝土的浇筑按混凝土自然流淌坡度、斜面分层、连续逐层推移、一次到顶的方法进行。混凝土浇筑过程中,每层混凝土初凝前都确保被上层混凝土覆盖,保证上下层浇筑间隔不超过混凝土初凝时间,避免施工裂缝出现。依据设计图纸中的后浇带将整个大底板划分成厚薄、大小不同的区段,每个区段将独立一次浇筑完成。
(二)混凝土振捣方式
混凝土振捣时布置三道振捣,第一道设在混凝土的坡角,第二道设在混凝土的坡中间,第三道设在混凝土的坡顶。每道设2台振捣器,三道振捣相互配合,确保振捣覆盖整个坡面。使用振捣棒振捣,振捣棒插入下层混凝土中的深度>50mm,振捣棒移动的间距以400mm左右为宜,振捣棒要快插慢拔,以混凝土面泛浆为宜。
(三)泌水处理
混凝土在浇筑、振捣过程中,上涌的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坑底,通过侧模底部开孔将泌水排出基坑。当混凝土大坡面的坡角接近顶端模板时,改变混凝土浇筑方向,形成集水坑,及时用水泵将泌水排除,以提高混凝土质量,减少表面裂缝。
(四)表面处理
由于泵送混凝土表面水泥浆较厚,在浇筑后2~8h,初步按标高用长刮尺刮平,然后用木板反复压数遍,使其表面密实,再用铁面板收面后立即用塑料薄膜覆盖。
(五)加强施工管理
在混凝土结构中,强度不是均匀的,裂缝总是从强度最低的薄弱处开始,当混凝土质量控制不严,混凝土离差系数大时裂缝就多。为防止裂缝,必须加强施工管理,提高混凝土的施工质量。
四、加强大体积混凝土的养护
降低大体积混凝土块体里外温度差和减慢降温速度来达到降低块体自约束应力和提高混凝土抗拉强度,以承受外约束应力时的抗裂能力,对混凝土的养护是非常重要的。
混凝土浇筑后,应及时进行养护。混凝土表面压平后,先在混凝土表面洒水,再覆盖一层塑料薄膜,然后在塑料薄膜上覆盖保温材料进行养护,保温材料夜间要覆盖严密,防止混凝土暴露,中午气温较高时可以揭开保温材料适当散热。底层塑料布下预设补水软管,补水软管间距68m,沿管长度方向每100mm开5mm水孔,根据底板表面湿润情况向管内注水,养护过程设专人负责。混凝土泌水结束、初凝前为了防止面层起粉及塑性收缩,要求进行多次搓压。最后一次搓压时采用“边掀开、边搓压、边覆盖”的措施。对底板面不能连续覆盖的部位,如墙、柱插筋部位、钢柱等采用挂麻袋片、塞聚苯板等方式,尽可能进行覆盖,避免出现“冷桥”现象。混凝土浇筑完成12小时,严禁上人踩踏,浇筑完成24小时内,除检测测温设备及覆盖材料外,不得上人踩踏。保温层在混凝土达到要求强度并表面温度与环境温度差要小于20℃时方可拆除,并在中午气温比较高时才可安排保温拆除。
参考文献:
[1]郑 新.浅谈大体积混凝土施工温度与裂缝的控制[J].山西建筑,2004;
[2]张洪涛.大体积混凝土施工及测温技术[J].煤炭技术,2005;
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