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摘要:混凝土结构施工作为土木工程的重要组成部分,其施工技术水平直接关系到整个土木工程的安全性和稳定性。因此在施工过程中必须要保证施工技术水平,避免出现混凝土结构的质量问题。本文主要分析了土木工行工程中,大体积混凝土裂缝出现的原因,并提出了一些保证大体积混凝土施工技术的方法。
关键字:土木工程建筑;大体积混凝土结构;施工技术
中图分类号:E271文献标识码: A
一、土木工程中大体积混凝土结构出现裂缝的原因
(一)外界温度的影响
大体积混凝土在土木工程施工的过程中,由于它浇筑的温度随着外界温度的变化而变化。当外界的气温升高时,都会减少混凝土内、外部位的温差,形成温度应力。温差越大,温度的应力越大,产生的裂痕也就越大。所以,温度应力和水泥水化热造成混凝土裂缝的主要原因应归结于温度的差值。
(二)水泥水化热产生的因素
在水泥水化的过程中,必然产生一些热量。由于大体积混凝土结构比较厚,表面系数低,混凝土散发的热量不能及时的疏散,导致了大面积的混凝土结构内部的温度越来越高。与外界形成了很大的差值,引起了混凝土出现断裂问题。
(三)混凝土的自缩原因
大体积的混凝土都是靠两成的水分来硬化的,其余的都被外界蒸发掉了。当蒸发掉的水分超过本质上应该蒸发的水分,就会引起混凝土收缩。除此之外,大体积的混凝土材料中夹杂了很多的添加剂和矿渣等,也是对其影响的重要因素。此外,水灰比、骨料的含量及其种类也对混凝土的自缩值有很大的影响。因此,设计土木工程中大体积混凝土结构施工过程时,应该将混凝土裂缝以及自缩原因考虑到其中。继而保障施工的有效性和科学性,保证土木工程的施工质量。
(四)较强的约束力
在土木建筑工程中,大体积混凝土都是厚重的整体浇筑物体,从而导致了地基对其的约束力。这种来自外部的约束力会导致混凝土产生裂痕,有时还会出现内部的约束力,这主要是因温度的差值引起的。
二、保证大体积混凝土结构施工技术水准方法
(一)水泥的选择与控制
在大体积混凝土的施工过程中,对水泥的选择十分重要。不同品牌、不同类型的水泥内部组织各不相同,因此配置混凝土的性能也不尽相同,一般大体积混凝土工程在浇筑初期发生开裂的最重要原因就是由于混凝土内部温度升高与收缩而造成的。通过对大体积混凝土的选材及配合比的控制,在大体积混凝土结构中加入外加剂,尽量减少水泥和水的用量,以减少水化热现象引起的收缩变形。普通的硅酸盐水泥虽然其早期的强度高但是水化热反应大;矿渣水泥相比普通水泥的热度低,但是它的干缩和渗水现象严重,而且后期会产生硬度收缩;火山灰水泥在后期的收缩程度较大,而且经济代价较大。通过平衡选择,一般情况下,粉煤灰水泥可降低裂缝出现的频率,同时添加LN-800N与膨胀剂HEA,在一定程度上降低了水灰比以及水灰量,有效控制了水化热现象,同时对大体积混凝土起到补偿收缩的目的,有效防控了裂缝的产生,提高工程质量。
(二)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,技术人员应当在試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。
(三)改善混凝土的强度,降低混凝土收缩程度
改善混凝土强度,减低混凝土收缩程度可以从改善配合比和施工两个角度加以解决。在混凝土调配比例方面,在保持泵送所需要的流动性的前提下,合理减低水泥用量。泵送混凝土宜掺适量粉煤灰, 坍落度在满足泵送的条件下尽量选小值, 以减少收缩变形。在施工方面,采用全断面分层、自然分层或阶梯分层等连续浇灌的方法,在混凝土终凝后及时快速的对表层进行碎石覆盖处理,进行人工二次抹压收面,从而减少收缩裂缝的出现。
(四)控制混凝土结构的约束力
大体积混凝土结构内部约束力主要来自于温度应力,减少温度应力也能有效减少结构的约束力。施工技术人员可以通过保温,来控制混凝土结构的约束力。首先应该从技术人员开始,要减少地基对混凝土结构约束力,这个方面主要是减少地基对混凝土与约束力的方法一般常见的有设置滑动层,即在大体积混凝土结构施工与地基之间设置沥青油毡层,或者是通过垫层砂层达到这种效果。滑动层能减少混凝土结构与地基之间直接接触,控制地基对混凝土的约束,保证混凝土结构能够自由变形,进而能降低裂缝产生的频率。因此,为了确保大体积混凝土结构施工质量,技术施工人员要从三个方面着手,首先是混凝土结构的温度应力,其次是混凝土结构的抗裂性能,最后就是减小结构的约束力,通过这些措施确保整个混凝土结构的施工质量,最终才能保证整个土木工程建筑的质量,人们才能放心和安全的使用土木工程建筑。
(五)混凝土的浇筑
根据施工的具体情况及温度应力,可确定应选择整体浇筑还是分段浇筑。在浇筑过程中,遵循“分区定点、循序渐进、一个坡度、一次到顶”原则,根据混凝土泵形成的坡度,在上层和下层分别布置两道振捣点:第一道位于混凝土的卸点,解决上部振实;第二道位于混凝土的坡脚处,解决下部混凝土密实问题。在浇筑过程中,应选择一个部位进行,直到符合设计的标高,混凝土形成扇形流动趋势,再在坡面实现连续浇筑。当混凝土分段浇筑结束后,可以在混凝土的初凝阶段实现二次振捣或者表面挤压,排除表面积水,并用木拍反复挤压密实,防止产生表面裂缝,提高大体积混凝土的防水性能与表面观感。一般大体积混凝土浇筑可选择夜间进行,这样可减少新旧混凝土的温度差距,减少冷缩变形产生的裂缝。
(六)对混凝土的温度应力进行控制
对于大体积混凝结构散热性能较差的这个问题,应要控制混凝土结构的温度应力,降低水泥的使用量,从而能够减少施工灌浆材料的水化热量。并在这种状况下,还可以添加一些其他的材料来确保混凝土符合施工标准所要求的强度,一般较为常见的减水剂和混凝材料等,都是十分好的温度应力控制剂,能把混凝土结构中的温度充分释放出来,确保原材料在搅拌过程中就能达到理想的效果。另外,在浇筑时,一定要控制温度,避免在炎热的夏天进行,尽量不在中午施工,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。
三、结语
混凝土结构的施工质量直接影响到整个土木工程的安全性和稳定性,因此在施工过程中,必须要保证其施工质量,严格按照规范制度施工,对混凝土施工工艺与技术进行有效的监督。于此同时,还需要提高施工人员与管理人员的专业素质,建立健全相关的规范制度,从而有效的保证混凝土结构的施工质量,为整个土木工程的安全稳定提供有力的保障。
参考文献:
[1]邓正国,寇国辉.试析土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术[J].城市建设,2013,(17).
[2]沈志杰.论土木工程大体积混凝土结构施工技术[J].建材与装饰,2014,(25).
[3]任虎.土木工程中的大体积混凝土结构施工技术工艺[J].房地产导刊,2013,(21).
关键字:土木工程建筑;大体积混凝土结构;施工技术
中图分类号:E271文献标识码: A
一、土木工程中大体积混凝土结构出现裂缝的原因
(一)外界温度的影响
大体积混凝土在土木工程施工的过程中,由于它浇筑的温度随着外界温度的变化而变化。当外界的气温升高时,都会减少混凝土内、外部位的温差,形成温度应力。温差越大,温度的应力越大,产生的裂痕也就越大。所以,温度应力和水泥水化热造成混凝土裂缝的主要原因应归结于温度的差值。
(二)水泥水化热产生的因素
在水泥水化的过程中,必然产生一些热量。由于大体积混凝土结构比较厚,表面系数低,混凝土散发的热量不能及时的疏散,导致了大面积的混凝土结构内部的温度越来越高。与外界形成了很大的差值,引起了混凝土出现断裂问题。
(三)混凝土的自缩原因
大体积的混凝土都是靠两成的水分来硬化的,其余的都被外界蒸发掉了。当蒸发掉的水分超过本质上应该蒸发的水分,就会引起混凝土收缩。除此之外,大体积的混凝土材料中夹杂了很多的添加剂和矿渣等,也是对其影响的重要因素。此外,水灰比、骨料的含量及其种类也对混凝土的自缩值有很大的影响。因此,设计土木工程中大体积混凝土结构施工过程时,应该将混凝土裂缝以及自缩原因考虑到其中。继而保障施工的有效性和科学性,保证土木工程的施工质量。
(四)较强的约束力
在土木建筑工程中,大体积混凝土都是厚重的整体浇筑物体,从而导致了地基对其的约束力。这种来自外部的约束力会导致混凝土产生裂痕,有时还会出现内部的约束力,这主要是因温度的差值引起的。
二、保证大体积混凝土结构施工技术水准方法
(一)水泥的选择与控制
在大体积混凝土的施工过程中,对水泥的选择十分重要。不同品牌、不同类型的水泥内部组织各不相同,因此配置混凝土的性能也不尽相同,一般大体积混凝土工程在浇筑初期发生开裂的最重要原因就是由于混凝土内部温度升高与收缩而造成的。通过对大体积混凝土的选材及配合比的控制,在大体积混凝土结构中加入外加剂,尽量减少水泥和水的用量,以减少水化热现象引起的收缩变形。普通的硅酸盐水泥虽然其早期的强度高但是水化热反应大;矿渣水泥相比普通水泥的热度低,但是它的干缩和渗水现象严重,而且后期会产生硬度收缩;火山灰水泥在后期的收缩程度较大,而且经济代价较大。通过平衡选择,一般情况下,粉煤灰水泥可降低裂缝出现的频率,同时添加LN-800N与膨胀剂HEA,在一定程度上降低了水灰比以及水灰量,有效控制了水化热现象,同时对大体积混凝土起到补偿收缩的目的,有效防控了裂缝的产生,提高工程质量。
(二)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,技术人员应当在試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。
(三)改善混凝土的强度,降低混凝土收缩程度
改善混凝土强度,减低混凝土收缩程度可以从改善配合比和施工两个角度加以解决。在混凝土调配比例方面,在保持泵送所需要的流动性的前提下,合理减低水泥用量。泵送混凝土宜掺适量粉煤灰, 坍落度在满足泵送的条件下尽量选小值, 以减少收缩变形。在施工方面,采用全断面分层、自然分层或阶梯分层等连续浇灌的方法,在混凝土终凝后及时快速的对表层进行碎石覆盖处理,进行人工二次抹压收面,从而减少收缩裂缝的出现。
(四)控制混凝土结构的约束力
大体积混凝土结构内部约束力主要来自于温度应力,减少温度应力也能有效减少结构的约束力。施工技术人员可以通过保温,来控制混凝土结构的约束力。首先应该从技术人员开始,要减少地基对混凝土结构约束力,这个方面主要是减少地基对混凝土与约束力的方法一般常见的有设置滑动层,即在大体积混凝土结构施工与地基之间设置沥青油毡层,或者是通过垫层砂层达到这种效果。滑动层能减少混凝土结构与地基之间直接接触,控制地基对混凝土的约束,保证混凝土结构能够自由变形,进而能降低裂缝产生的频率。因此,为了确保大体积混凝土结构施工质量,技术施工人员要从三个方面着手,首先是混凝土结构的温度应力,其次是混凝土结构的抗裂性能,最后就是减小结构的约束力,通过这些措施确保整个混凝土结构的施工质量,最终才能保证整个土木工程建筑的质量,人们才能放心和安全的使用土木工程建筑。
(五)混凝土的浇筑
根据施工的具体情况及温度应力,可确定应选择整体浇筑还是分段浇筑。在浇筑过程中,遵循“分区定点、循序渐进、一个坡度、一次到顶”原则,根据混凝土泵形成的坡度,在上层和下层分别布置两道振捣点:第一道位于混凝土的卸点,解决上部振实;第二道位于混凝土的坡脚处,解决下部混凝土密实问题。在浇筑过程中,应选择一个部位进行,直到符合设计的标高,混凝土形成扇形流动趋势,再在坡面实现连续浇筑。当混凝土分段浇筑结束后,可以在混凝土的初凝阶段实现二次振捣或者表面挤压,排除表面积水,并用木拍反复挤压密实,防止产生表面裂缝,提高大体积混凝土的防水性能与表面观感。一般大体积混凝土浇筑可选择夜间进行,这样可减少新旧混凝土的温度差距,减少冷缩变形产生的裂缝。
(六)对混凝土的温度应力进行控制
对于大体积混凝结构散热性能较差的这个问题,应要控制混凝土结构的温度应力,降低水泥的使用量,从而能够减少施工灌浆材料的水化热量。并在这种状况下,还可以添加一些其他的材料来确保混凝土符合施工标准所要求的强度,一般较为常见的减水剂和混凝材料等,都是十分好的温度应力控制剂,能把混凝土结构中的温度充分释放出来,确保原材料在搅拌过程中就能达到理想的效果。另外,在浇筑时,一定要控制温度,避免在炎热的夏天进行,尽量不在中午施工,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。
三、结语
混凝土结构的施工质量直接影响到整个土木工程的安全性和稳定性,因此在施工过程中,必须要保证其施工质量,严格按照规范制度施工,对混凝土施工工艺与技术进行有效的监督。于此同时,还需要提高施工人员与管理人员的专业素质,建立健全相关的规范制度,从而有效的保证混凝土结构的施工质量,为整个土木工程的安全稳定提供有力的保障。
参考文献:
[1]邓正国,寇国辉.试析土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术[J].城市建设,2013,(17).
[2]沈志杰.论土木工程大体积混凝土结构施工技术[J].建材与装饰,2014,(25).
[3]任虎.土木工程中的大体积混凝土结构施工技术工艺[J].房地产导刊,2013,(21).