邵明辉
临沂超元建设工程有限公司,山东 临沂 276000
摘要:随着建筑物的高度增加,对其施工技术提出了更高的要求,这样才能确保建筑工程的质量与安全,保证城市居民的工作、生活质量。然而在应用过程中,大体积混凝土在固化过程中将会释放大量水化热,进而产生温度裂缝,影响结构质量。
关键词:高层建筑;大体积混凝土
引言
改革开放以来,我国经济迅速腾飞,城市化建设速度不断加快,越来越多高楼大厦拔地而起,为城市现代化建设作出了积极的贡献。大体积混凝土是高层建筑常见的一种施工结构形式,由于水泥水化热作用,极易产生混凝土裂缝问题。为此,必须做好温控工作,避免混凝土结构开裂,提高施工质量。
1大体积混凝土特点
大体积混凝土的特点十分明显,而且大体积混凝土工程条件复杂、对施工技术要求较高,如果施工技术不到位,则会出现一些影响建筑质量的问题。混凝土是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程复合材料,对于现代工程来说,混凝土一般是用水泥作胶凝材料,用砂石作集料,与一定比例的水进行混合并加以搅拌才能得出的。由于大体积混凝土体积较大,混凝土数量较多,所以说就需要就地浇筑、成型、养护,每一步都是必不可少并且必须要做好的。根据大体积混凝土的特点,施工人员一定要把握好施工技术,严格要求大体积混凝土浇筑施工质量,保证结构的整体性,并在浇筑过程中充分进行振捣,浇筑完毕后,要对成型的混凝土进行养护,完成整个施工过程。
2大体积混凝土结构形成裂痕的原因
2.1自然环境影响
导致混凝土结构出现裂痕的自然原因主要有两点:一是地壳运动,二是温度变化。地壳运动对建筑物的影响是不可避免的,它会导致地基的变形,无论是在建筑工程的施工过程中,还是建筑物在使用时,地壳运动都不会停止。所以地基也会随之变化,如果地基变化较小,因为大体积混凝土结构具有一定的柔韧性,轻微的变动是可以承受的。但是地基的变动一旦超过了该结构可以承受的范围,不仅会导致裂痕的出现,很有可能会造成整个建筑物的倒塌与沉陷。
2.2人为因素影响
人为因素主要指在施工过程中,施工人员没有严格按照操作流程进行施工,导致操作失误的出现。另外,施工人员专业能力不足,或者没有认识到该项工作的重要性,没有尽到工作职责等,以上这些因素也会导致裂痕的出现,但是只要采取科学、有效的管理措施,以上这些因素都是可以避免的。
3体积混凝土结构施工技术要点
3.1大体积混凝土浇筑前准备工作
要想从根本上提高混凝土浇筑施工质量,那么就要做好混凝土浇筑前的准备工作。其中最重要的工作之一就是材料采购工作了,只有采购的材料足够好,浇筑后的混凝土结构质量才能好。在进行材料采购时,材料采购人员一定要选取水化热低的水泥以及含泥量低的骨料。在混合过程中,注意材料的混合比例,将所有材料进行充分搅拌,保证混凝土质量。
3.2采取科学合理的设计方案
当前我国社会不断发展,高层建筑物已遍布于城市的角落,由于高层建筑的数量不断增加,对于大体积混凝土的施工工艺要求也在不断提高。因而会导致设计强度随着相关需求而不断提高。在进行相关设计方案策划中,应考虑在大体积情况下干扰因素的影响程度,比如大体积的水泥泥土建筑物中,水泥的用量过大则会导致混凝土水化热的升高。因此在设计过程中则应采取科学有效的方式解决这一问题,使混凝土的内外结构温差<30℃。且大体积混凝土结构应采用强度等级在C20~C30的范围内混凝土材料。
采用上述方法能够有效地确保混凝土在大体积的情况下也能具有良好的工作性能,并且在一定程度上降低混凝土中的需用水量。
3.3注重温度控制
大体积混凝土的浇筑工艺中,温度起着关键性的影响作用。进行大体积混凝土结构的温控计算的实质是掌握混凝土结构内部温的具体的变化规律。当然,理论与实际施工操作会存在一定的差异,在实际施工中,由于受到自然环境和人为因素等影响,因而温度控制无法实现百分之百达到某一标准范围,因此在施工过程中对于温度进行监控制并将监测结果进行实时分析,具有重要意义,能够为有关团队及时采取相应措施,避免结构裂痕的产生提供重要依据。控制施工过程中的温度情况可以采用降低浇筑温度和水管冷却两种常用的温度控制方法。根据经验,进行混凝土浇筑的环境温度一般不可>28℃。若混合材料中含有石子和黄沙的成分,应防止浇筑过程受到阳光直射,可以采取棚下浇筑的处理方式。若环境温度较高,则可对原料石子进行浇水进行温度控制。并且混凝土的输送泵上还应设置遮阳泵。由于大体积混凝土构件的体积较为庞大,在浇筑过程中,若缺乏人工冷却的相关措施,令其天然冷却,则这一过程将会变得十分缓慢,以理论值计算这一冷却过程可能达到几年时间之长。因此,采用冷水水管方式来对大体积的混凝土结构部件进行降温,可以有效降低基础温差,控制温度应力,防止混凝土裂痕的产生。
3.4注重材料控制
根据冷凝土的冷凝过程原理可知,混凝土的主要力量来自于水泥的水化热,因此,在选择混凝土原材料时,应优先考虑水化热较低的水泥种类,单位水泥的用量应控制在380kg。关于骨料的选取,应优先考虑膨胀系数,膨胀系数较小的骨料,更能够在混凝土结构中发挥良好性能。以碎石形状为最佳,采用的碎石径粒应大些。有效降低冷凝过程水化热,可以向混凝土中加入优质煤灰粉这一添加加料,煤灰粉的使用用量应高于20%。外加剂也可以选用一些高效减水剂和膨胀剂,外加剂的使用可以改善混凝土的工作性能,并且减少混凝土结构固件中胶凝材料的使用量,能够有效地提高混凝土的整体强度,增强其防水性、抗裂性。
3.5控制相关约束条件
在大体积混凝土建筑工程中,控制温度的本质是混凝土结构的拉应力小于混凝土的抗拉强度,通过采取一系列温度控制措施,使大体积混凝土内部温度的变化得到有效控制,使其向预设的方案发展。具体的温度控制措施可以参考如下:降低混凝土的内外温差,采取有效措施;使混凝土的分布保持均匀,使其达到科学允许的范围;控制基础温差,防止产生与预设方案差异较大的收缩变形;注重混凝土的降温速率控制,防止产生冷击反应。
3.6大体积混凝土的养护
现场施工人员应该根据施工现场的气候条件对混凝土结构进行养护,以保湿、保温为主,加强现场测温管理。气候干燥,天气炎热时可以进行洒水养护,由于水的比热容比较大,不容易受到外部温度的影响,可以对混凝土结构起到保护的作用,不会使混凝土结构的温度骤然变化,保证了混凝土结构的质量。
结束语
随着高层建筑的逐渐增多,为确保建筑工程的质量与安全,增加建筑物的使用时长,对施工技术提出了更高的要求。其中大体积混凝土结构是确保高层建筑稳定性的基础,由于该结构具有较明显的优势,承重能力较高,在高层建筑中得到了大面积的使用,大体积混凝土施工技术是现代建筑工程施工技术的重要组成部分。在进行大体积混凝土施工时,需要工作人员严格按照要求与程序进行施工,并且在施工实践中,不断总结与反思,及时发现其施工技术问题,并加以解决,减少外部环境的影响。确保高层建筑的质量与安全,为我国的经济发展做出贡献。
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