钱 伟
科之杰新材料集团浙江有限公司
【摘要】混凝土是现代建筑工程中的主要材料之一,随着建筑工程规模增大,且施工技术不断进步,混凝土施工也逐渐提高了技术要求,对混凝土的承载力、密度、温度等均有严格要求。大体积混凝土是满足大型浇筑项目的必须材料,由于体积较大内外温差和密实度等控制不易,一旦出现问题则可能对建筑产生十分严重的破坏,因此需要特别注意浇筑施工技术控制。本文分析了大体积混凝土的特点、施工难点、常见问题的成因,并就关键技术的优化提出几点建议。
【关键词】大体积混凝土;浇筑施工;浇筑技术
1.大体积混凝土的特点及施工难点
1.1大体积混凝土的特点
大体积混凝土一般以施工结构中的最小横断面为标准,若最小横断面面积尺寸不小于1m,则称其为大体积混凝土结构。在目前的建筑工程施工中,大体积混凝土结构的应用较为广泛。大体积混凝土结构几何体积大、现浇量大、内部受力较为复杂,且在现场施工的过程中,其涉及到的施工要求、技术工艺及设计标准等方面的内容都较为特殊,大体积混凝土结构对于整体上的稳定性要求较高,多数大体积混凝土结构需要进行整体性的浇筑,对于裂缝控制的要求较高。
1.2大体积混凝土施工难点
大体积混凝土的施工难点主要体现在以下两个方面:①容易出现裂缝。混凝土施工时出现裂缝是一种较为常见的现象,许多环节中的不当操作都可能导致裂缝产生。大体积混凝土结构相比其他体积较小的混凝土结构更易受到外界因素影响。②施工步骤繁琐。在建筑施工现场,有许多地方需要注意,加之现场环境复杂,不同施工环节很容易互相产生干扰。大体积的混凝土结构由于自身结构较大,对于外界条件要求较为严格,因此必须设置繁琐的施工步骤来保障其施工质量,这样一来就更进一步增加了建筑施工的复杂性。
2.建筑工程中大体积混凝土施工问题的成因
2.1混凝土自缩影响
一般而言,水泥在混凝土中完成硬化过程需要其中的五分之一的水分,其余水分会吸收混凝土中的热能挥发到空气当中。而在这些水分挥发的过程中,混凝土热能被吸收,受到热胀冷缩的影响体积会有所缩减。如果混凝土收缩幅度过大,那么内部结构会产生较大的拉应力,从而出现开裂现象。一般来说,混凝土硬化收缩的整个过程保持在四个月左右较为适当,如果在收缩的过程中没有受到外界因素的过多影响,收缩过程就会较为自然而不会产生开裂现象。
2.2水泥的水化热反应
建筑施工中,大体积混凝土使用的主要材料为水泥,水泥在凝固的过程中产生的水化热反应极易导致混凝土内部热量聚集的情况发生,内部聚集的热量无法在短时间内释放出来,从而使大体积混凝土结构的内部与外部产生较大的温差,令其产生裂缝的概率大为提升。
2.3外界温度干扰
无论从哪个方面进行研究,都能够发现温度对于大体积混凝土结构存在重要的影响。在浇筑的过程当中,外界温度对于大体积混凝土结构的影响更为显著,外界温度的高度会直接影响其内外温差,其内部拉应力变大,进一步提升大体积混凝土结构开裂的可能性。
3.建筑工程中大体积混凝土浇筑施工的关键技术
3.1大体积混凝土配比设置
根据建筑应力需求,设定对应等级的混凝土方案,尤其要控制水化热问题,混凝土水泥、砂、骨料等的配置比例应当通过试验进行确定,可采用实验室配置试验完成,通过专门设备测定成型试块的抗压、抗剪、抗腐蚀等属性,直至获得最理想的配方。用水比率适当增加,可以帮助混凝土散热。加气剂的掺入则可以增加溶液的体积,提高溶液的粘度和流动性。早强剂的加入则可以提高混凝土的凝结强度,提前初凝时间。碎石、细砂等的加入,如无特别要求的情况下,可以选择相对较小的材料,以增加混凝土的内部结构性和边缘贴合性。关键位置如承重墙、构造柱等位置的混凝土配制,应当先对水化热现象下的温差、收胀等进行差值计算,并且比对抗拉、抗剪的应力指标,确定混凝土不会因为温度情况出现裂缝。为节约水泥用量且保证混凝土的粘结度,可选择较细的粉煤灰加入其中,按照配比粗料占比不大于15%,含泥量控制在3%以内。在运输过程中需要配备托泵或移动泵,只有这样,才能确保大体积混凝土浇筑材料顺利的运输到指定的施工区域内。此外,混凝土会在短时间内被凝固,需要施工人员提前准备好替换零件,如果在运输期间车辆出现故障,就可以在短时间内完成维修工作,大大的降低混凝土凝固的可能性。
3.2模板施工技术
模板是建筑外形和结构的关键,在浇筑之前必须要对设计图纸进行精准分解,掌握每个部分的造型和结构要点,并获得模板支护方案。在支护模板以前,应当对模板进行检查,要求模板的表面必须保持干净,金属材质的模板需要对表面进行除锈处理;模板再支护安装时,需要考虑到浇筑时的应力情况,对侧面、接头、悬空下部等进行加固,并且检查模板有无松动或接触不良,控制好各个部分的尺寸,确认合格;混凝土凝结到一定程度后,对模板进行拆卸,期间不能使用大力抖动模板,而应当自上而下有序地拆卸,拆掉的模板按照顺序放置到指定地点等待清理和二次使用。
3.3材料控制技术
混凝土的质量取决于所使用的材料,水泥、骨料、添加剂等,在采购和进场时就必须要做好质量控制。根据工程设计的方案,应当对材料的型号、属性、规格、厂家、数量等进行检查,拟定物资清单,根据清单要求逐一比对材料是否满足要求。例如:水泥的盐碱性、骨料粗细、砂的纯洁度等,避免出现材料错误或质量缺陷。因此需要在入场前严格执行准入机制,以标准混合比例为参考计算材料的数量,划定场内独立放置空间,砂和骨料应当做好防护警示,水泥类材料除了要做好一般防护之外,还应当做好防潮覆膜保护。为了进一步确保材料质量,对骨料、砂等还可以用专门的工具进行筛选之后再进行使用。
3.4大体积混凝土的浇筑
大体积混凝土一般采用分层浇筑的办法,单层浇筑的高度控制在1-1.5m便于振捣,初凝完毕之前即开始二次浇筑,浇筑应当有序进行,且上下两层混凝土之间应采取加强振捣的办法保证结合强度。在二次振捣时需要注意,二次振捣必须充分,且要合理避开模板和预埋件部位,以免造成模板与预埋件位移,由于二次振捣提高了原混凝土的密实度,且增加了抗压强度10%以上,导致原来混凝土出现泌水、局部坍陷的情况,因此需要排除多余的水分,并且在二次浇筑时做好坍陷补偿。二次浇筑时,振动设备必须插入下层混凝土中进行振捣,插入下层的深度不得少于10cm,振捣直到混凝土中不再有气泡冒出为止,但单次振捣时间不得过长,以免造成混凝土离析,为保证振捣不出现遗漏,在30min后进行检查,发现不实情况的再次振捣。。在大体积混凝土浇筑振捣完成后,要做好排水处理工作,对于浇筑坡区域可以利用浮浆做好基坑排水工作,保证排水的宽度在3cm~5cm之间,在浇筑的过程中确保能够持续静置3h~5h,对于大体积混凝土浇筑结构中的水分能够排净。
4.总结
大体积混凝土在建筑工程中的使用越来越频繁,虽然目前已经形成了较为科学的施工技术体系,但是在技术细节上仍旧存在一定的不足,鉴于大体积混凝土施工质量的重要性,施工单位和相关人员应当立足于实际,总结施工经验,根据大体积混凝土的施工流程逐步完成优化,并且做好施工记录,以便于核查问题。
【参考文献】
[1]赵廷帅.关于建筑工程中大体积混凝土浇筑施工技术研究[J].建材与装饰,2019(35):39-40.
[2]陈如森.大体积混凝土浇筑技术在建筑施工中的应用[J].四川水泥,2020(02):31.
[3]王占科.大体积混凝土施工技术在房屋建筑工程的应用研究[J].门窗,2019(19):64.