房建施工中大体积混凝土无缝技术分析

发表时间:2021/7/13   来源:《建筑设计管理》2021年1期   作者:凯太松
[导读] 随着我国城市化进程的加快,房建房建工程规模越来越大,

        凯太松
        重庆赛迪工程咨询有限公司,重庆市,400013
        摘要:随着我国城市化进程的加快,房建房建工程规模越来越大,在施工过程中,采用的施工方法也越来越多样化,大体积混凝土结构施工就是其中一种,它有着良好的施工稳定性,在工程施工中的应用范围比较广。基于此,本文就对房建项目中大体积混凝土结构的实施进行了一个较为全面的概述。
        [关键词]房建项目;大体积;混凝土结构
        [中图分类号]TU755        [文献标识码]A 
引言
1大体积混凝土施工裂缝
1.1水泥水化热的影响
        混凝土导热系数从材质上来说比较低,热量的产生是因为水泥固化时的水化作用,大体积混凝土截面厚度大,水化产生的热量聚集在混凝土内部导致热量聚集引起急剧温升,造成内外温差不断扩大,水泥水化热引起的绝热温升与单位体积内的水泥用量与水泥品种有关,并随混凝土的龄期按指数关系增长,一般10天左右达到最终绝热温升。混凝土早期强度与弹性模量均较低,对于绝热温升引起的变形约束不大,温度应力也较小。随着龄期增长强度与弹性模量逐渐增大,对混凝土降温收缩变形的约束越来越大,当混凝土抗拉强度不足以抵抗温度应力时即产生裂缝。
1.2施工技术的原因
        施工方案和施工工艺也有着很重要的影响。比如混凝土振捣顺序及方式、分层的厚度、二次抹面以及养护等,都会在一定程度上对温度裂缝产生影响。施工质量控制是混凝土结构形成的关键工序,且最易受人为因素影响,因此要对施工过程进行严格控制,避免人为因素造成大体积混凝土裂缝。
1.3材料质量不达标或配比不合适
        原材料质量的好坏与工程建设质量有着密切关系,在进行大体积混凝土施工时,如果没有做好材料质量控制工作,使用质量不达标的材料,就可能会引起结构质量问题,导致混凝土裂缝问题的出现。混凝土配合比也是温度裂缝控制比较关键的因素之一,不同施工部位对混凝土材料的性能和要求也有所不同,应根据材料性能、工程特点等进行配合比设计。
2控制大体积混凝土裂缝的措施
2.1混凝土原材料选择
        大体积混凝土必须重视原材料的选择,不同的原材料对混凝土性能会产生截然不同的影响,为减小温度对大体积混凝土裂缝的影响,混凝土技术人员应选择合适的原材料并进行合理的配合比设计。
        2.1.1选用低热水泥低水化热水泥水化放热速率比较慢,水化热较低。水泥中 C3A 水化速度最快,放热量最大,大体积混凝土应选择C3A 含量较低的水泥,同时控制水泥细度不宜太细,延缓水化速率。
        2.1.2根据施工特点,仔细选择骨料集料在混凝土成型期作为导热的一种介质,所用到的体积超过总体积的一半,因此,对于集料的选择,应选择热度较高和导热能力强的集料,这样可以使混凝土内外部温度的温差得到有效的降低。同时集料本身的温度也极其重要,对水化热的大小有影响,如果集料的温度高水热化相应就会大。所以,根据当时的气温和集料自身的温度对混凝土进行生产,在生产之前对集料自身温度进行必要的降温。此外,为了减少裂缝的出现,应选择粒径比较大的粗骨料,这样就会减少水和水泥用量,还可以降低过渡区的面积和产生空隙的概率。
        2.1.3使用活性掺合料通过掺入优质粉煤灰、磨细矿渣粉等矿物掺合料降低水泥用量,粉煤灰和磨细矿渣粉的水化反应速率慢,水化热也较小,可以推迟和降低大体积混凝土的水化热峰值。优质粉煤灰具有火山灰效应、滚珠效应、填充效应,能起到改善混凝土和易性,减小混凝土干缩,提高混凝土后期强度的作用。磨细矿渣粉具有较高的活性,双掺粉煤灰和矿粉可提高混凝土的致密性,提高混凝土的耐久性。
        2.1.4掺入外加剂大体积混凝土中可掺入缓凝减水剂、膨胀剂、减缩剂等外加剂。在混凝土温度裂缝的控制过程中应选择缓凝减水剂,这样可以随其凝结时间和硬化性能进行调节。

缓凝剂在混凝土后期阶段从物理力学性能上会产生不利的影响,但在其凝结时间上可以延后,并提供了充分的时间进行混凝土的降温散热。现在广泛使用的聚羧酸高性能减水剂同时兼具缓凝、高减水功能,与水泥适应性强,不仅能大大改善混凝土和易性,且能减少混凝土干燥收缩。膨胀剂具有补偿收缩、抑制混凝土早期收缩开裂的功能,掺入适量的膨胀剂可以降低混凝土开裂风险,还能提高混凝土抗渗性,但掺入膨胀剂后的混凝土一定要做好保湿养护,最好是蓄水养护。
        2.1.5使用功能性材料混凝土中使用的功能性增强材料一般为各类纤维。常用的有聚丙烯纤维、聚乙烯醇纤维、钢纤维等,纤维具有较强的韧性能显著提高混凝土的抗冲击性能和弯曲疲劳性能,从而抑制混凝土的塑性收缩。
2.2混凝土配比
        对于体积较大的承台混凝土工程,引起后期固化开裂的原因,主要与实际使用的房建材料性质有关。因此在材料配比方面需制定相应措施,以使其在实际使用中能控制耐久性、强度,有效改善材料物性并防止开裂。(1)采用连续级配的粗、细集料,科学控制粗、细集料的比例,有效改善混凝土的物理性能,提高混凝土的抗裂能力。(2)把控粉煤灰的掺入量,改善材料的物理性能,防止在凝固过程中出现裂纹。(3)通过在混凝土中加入一定比例的减水剂,调整拌和状态,降低材料中的含水量,可有效地控制混凝土凝固过程中内外温差增大的现象,从而达到防裂的目的。
2.3大体积混凝土温度控制
        温度是影响大体积混凝土质量的重要因素,大体积混凝土自身的温度变化较为科学,但是要注重对温度的控制,防止因温度变化导致大体积混凝土质量出现问题。因此,施工队伍要对大体积混凝土施工过程中的温度进行全面控制,根据施工环境的温度对温度应力进行有效的控制,从而避免出现裂缝等质量问题。以2019年H市某项房建工程中对大体积混凝土的温度控制为例,12月至翌年5月,将大体积混凝土的温度控制在10℃左右;6~9月,将大体积混凝土的施工温度控制在18℃,这个温度条件下大体积混凝土内部温度变化能与外部温度变化相一致,从而能有效提高施工质量。
2.4合理控制外部约束力
        在房建项目工程质量控制过程中,需要着重控制外部约束力,这是一个非常重要的问题,控制外部约束力我们可以从多个方面入手。首先在大体积工程施工过程中,我们对滑动层进行合理地调控,将其设置在一个可调控的范围内,降低地基位移度和下沉的力度,避免大体积混凝土受到外界应力的影响。主要采用的方法就是在大体积混凝土沉积部分和地基之间,铺设沥青从而形成滑动层,通过沥青的阻力,可以在一定程度上降低大体积混凝土的约束力,使得混凝土整体稳定性得到一个明显地提升。其次就是控制温度影响下的应力变化,温度应力方面的控制我们主要采用覆盖或者蓄水的方式,以外加水的方式降低混凝土内部温度,从而将混凝土内表面的温度应力控制在一个合理的范围内,避免因为混凝土温度内外差过大而导致热胀冷缩的问题。
2.5提升大体积混凝土结构的抗裂性能技术
        针对大体积混凝土抗裂性能控制,最为重要的就是控制好混凝土材料配比,科学合理的材料配比可以有效提高混凝土结构性能指标,在材料配比过程中,禁止人为随意改动量化标准,在调配的时候,必须贴合工程技术性需求,施工人员要做好各个环节的准备工作。作为材料配比人员,在实际上手操作之前都需要接受系统性的培训,知道怎么科学合理地配比,确保前期施工的稳定性。混凝土搅拌过程中,为了提高结构的抗裂性能,我们可以加入适当的外加剂和配筋材料,两者的配比必须控制在一个合理的范围内,确保抗裂性能的稳定性。
2.6养护
        大体积混凝土施工完毕后,养护质量直接影响大体积混凝土结构的质量,是道桥施工中不可或缺的一环。为避免保暖保湿过度引起的开裂问题,结合房建施工现场情况,采取薄膜、草袋覆盖或蓄水养护作业,一般情况下,大体积混凝土养护应达14d。
结束语
        房建项目中大体积混凝土结构施工是一个综合性的过程,要合理协调各个环节的对接关系,控制各项系数变化情况,做好人员组织工作,管控好温度混凝土温度变化,最大程度上保证大体积混凝土结构施工的稳定性。
参考文献:
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