倪建军
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摘要：混凝土在土木建筑工程中有广泛的应用。在施工过程中与钢筋相粘合,共同组成了钢筋混凝土构件。现阶段的土木建筑施工中,大多采用大面积的混凝土结构,其施工过程对混凝土结构的强度有很大的影响。本文对大面积混凝土结构的施工技术进行了研究分析。
关键词：土木建筑工程;?大面积混凝土;?混凝土结构施工技术;?方式方法;
大体积混凝土在我国的定义是其最小尺寸不小于1m,或者会因为温度变化,使混凝土中的凝胶材料水化,最终导致混凝土收缩产生裂缝。大体积混凝土在建筑工程领域应用的比较广泛,例如高层楼房和较大设备的基础,在水利大坝中也有所应用。大体积混凝土的应用范围表明了其在建筑物中的地位。作为基础等主要承重物,必须保证其强度特性、温度特性、耐久性良好。保证在建筑的使用过程中,不会出现大的工程问题,导致整个建筑物失稳。因此需要研究大体积混凝土的施工技术,保证施工技术的规范和科学才能保证工程质量。
1大体积混凝土结构的特征
大体积混凝土的面积较大,在施工上较为复杂,工程技术含量要求高。当大体积混凝土发成开裂时,其断面的最小尺寸一般情况下都大于80cm。由于大体积混凝土的表面系数小,在浇筑水泥混凝土时,水泥与水反应放热。此时,由于混凝土的体积较大,内部水泥的水化热难以释放,会造成很大的内外温差,进而导致水泥混凝土产生裂缝。此种现象为温度变形。因此,需要使大体积混凝土的断面和平面尺寸符合标准,使混凝土产生温度压应力时,不超过其承载拉应力。
2大体积混凝土的优点和缺点
大体积混凝土一般情况下都是钢筋混凝土浇筑。钢筋混凝土结合有着良好的粘结力,形成一个整体后,混凝土抗压,钢筋抗拉,相互作用下能很好地保证结构的强度。钢筋的温度膨胀系数为1.2×10-5℃-1,混凝土的温度膨胀系数为0.7×10-5℃-1—1.3×10-5℃-1,由于外界原因或混凝土内部因素导致温度发生变化时,二者之间的温度变形相对较小,粘结力不会被大幅度的破坏。此外,混凝土可以很好的包裹钢筋,与水隔绝,避免锈蚀。混凝土的强度随着时间的增长而增大,被包裹的钢筋得到了保护,所以钢筋混凝土结构整体耐久性很强,刚度大,承载能力强。钢筋混凝土是砂石按一定的配比组成的构件,原材料可以就地取材,成本低。大体积混凝土可采取现浇的方式。
3各种问题及原因
3.1裂缝
由混凝土的轴心受压应力—应变曲线可以知道,有三个阶段。分别是上升阶段OC、下降阶段CD、收敛阶段DE。裂缝产生的过程随着轴心受压应力的改变而变化。当压应力σe<0.3fe时,大体积混凝土结构在弹性工作阶段,这个阶段产生的变形是可以恢复的。当压应力σe≥0.3fe时,压应力越大,应变ε为弹性应变εce和塑性应变εcp,此时混凝土结构内部的微小裂缝变大,混凝土结构的薄弱部分产生微小的裂缝,当压应力达到0.8fe时,混凝土的塑性变形增大,开始产生贯通裂缝,此时裂缝不论是否承受荷载,都将继续扩大发展。当混凝土结构达到最大应力时,混凝土结构产生表面裂缝,且不连续。当应力达到峰值开始卸载之后,表面的裂缝开始深入贯通。在D点之后,由于应力的下降速率有所减慢,但裂缝还在不断发展,表面裂缝发展成贯通裂缝,严重破坏混凝土结构的强度和稳定性,严重影响了混凝土结构的使用性能。
裂缝产生的原因除了荷载因素之外,还有风荷载、温度因素,影响最大的就是温度因素。
3.2析水
由于有的工程中采用水热化低的水泥,虽然解决了因为水热化导致的裂缝问题,但这种水泥的析水性比其他水泥要大,在铺筑过程中会发生泌水现象。严重影响施工进度。在分层铺筑水泥时,水泥混凝土中的水析出来,在两层水泥混凝土之间聚集,进而改变了混凝土的水灰比,在抽水的时候,难免会将其中的集料带出,改变了水泥混凝土结构的配合比,影响了混凝土结构的粘结力和强度。
因此,在拌合水泥混凝土的时候,要配合好水灰比,如果水量太大,则泌水现象就会严重,如果水量太小,则会影响水泥混凝土的硬化,造成混凝土强度太低的结果。
4大体积混凝土与普通混凝土的区别
判断混凝土构件是否为大体积混凝土,不仅要看混凝土构件的厚度是否超过1m,还要考虑水热化、水泥的种类、强度、水泥用量。当混凝土自身的温度差值与环境的温度差值的差值小于25℃时,温度应力小于混凝土的极限抗拉强度,不会导致混凝土产生裂缝,当二者差值大于25℃时,温度应力大于混凝土的抗拉强度,会产生很大的裂缝。
5大体积混凝土的配合比
根据大体积混凝土的基本特征和可能遇到的病害,选则的集料为连续级配的粗集料,细集料则选择细度模数大于2.3的中砂。这种集料的配合比能在很大程度上增大水泥混凝土的粘结力和强度。在进行水泥混凝土拌合时,加入一定剂量的缓凝剂和减水剂。减水剂选择缓凝型,可以调节水泥混凝土中的水量,避免泌水现象的发生,而缓凝剂能延长水泥混凝土凝结时间,保证在混凝土拌合好但还未施工时的塑性。选择粉煤灰、矿渣粉作为掺合料,因为矿渣粉和水泥灰会降低水泥的水热化,从而降低裂缝的产生。但是粉煤灰的掺入量应小于水泥用量的40%,矿渣粉的用量则为水泥用量的50%。在水泥混凝土拌合时,水的用量小于170kg/m3。大体积混凝土在拌合后要进行强度试验和坍落度试验,保证强度和坍落度合格。一般情况下的坍落度小于160mm。水胶比不能超过0.55。在大体积混凝土施工中,较常见的水泥有中热硅酸盐水泥、大坝水泥、粉煤灰硅盐酸水泥、火山灰质硅盐酸水泥等,这种水泥的C3A含量低C2S含量高,可以提高抗裂性。
6大体积混凝土施工技术
6.1大体积混凝土模板和支架的装卸
模板和支架在满足国家规范规定的同时,还要进行保温构造设计。模板和支架在安装或拆卸的过程中可能会发生倾覆,为此,必须安装临时的稳定设施固定模板和支架或水泥混凝土构件,防止这一现象发生。对于留下的竖向施工缝,要用钢板网做支模。
6.2大体积混凝土的浇筑
混凝土浇筑时,振捣后50mm—100mm深度的地方温度要低于28℃,这是入模时的温度。但是在我国有的地区,夏季施工时的温度很难达到这个标准,为此,需要采取必要的降温措施。可以在集料场建厂棚,减少阳光照射,或者在原材料的表面喷洒水降温,注意水泥不能用喷洒水的方式降温。采用分层浇筑的方式进行大体积混凝土浇筑,如果大体积混凝土的横截面面积小于200m,则分段小于等于两段,当大于200m小于300m时,分段应小于等于三段。每段的面积也有规定,例如不得小于50m。分层浇筑时的混凝土厚度保持在1.5m—2m之间。如果一次浇筑未完成,必须预留施工缝,否则将会导致大体积混凝土每段之间连接不起来,破坏了整体性。浇筑一层后要进行压实和振捣。
6.3工程项目施工制度
工程项目的施工制度在大体积混凝土施工中也有很重要的地位。需要提前安排合理的施工进度和施工台班制度。适宜的施工进度和施工制度可以加快施工进度,而且质量不会受到影响。
7结束语
大体积混凝土施工较为复杂,一般采用现场浇筑的方式,避免了运输。在大体积混凝土施工中要特别注意集料的配合比,选择合适的集料配合比能很大程度上改变混凝土的性能,为了防止出现析水现象,水灰比不能太大。混凝土拌合好之后应立刻施工,防止水泥混凝土凝结,导致混凝土的塑性降低。混凝土施工也要选择合适的气候,施工过程要尽可能地按照规范进行。在养护过程中,温度设定很重要,一般养护28天以上。施工技术是决定混凝土强度地主要因素。
参考文献
[1]商伟伟.简议土木建筑工程中的大体积混凝土结构施工技术[J].建材与装饰,2018(20):25-26.
[2]韩文宇.关于大体积混凝土结构施工技术在土木建筑工程中应用分析[J].中国室内装饰装修天地,2019(11):152.