淺談大體積混凝土工程施工技術(shù)

黃錦漢

摘要:混凝土施工在建筑工程中幾乎處處都有,由于多種因素影響,混凝土結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)裂縫。文章針對(duì)大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的一些主要原因,闡述了大體積混凝工程土主要的施工技術(shù)方法。

關(guān)鍵詞:大體積混凝土;裂縫;澆注技術(shù);振搗技術(shù)

中圖分類號(hào):U416 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

文章編號(hào):1674-1145(2009)29-0184-02

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,現(xiàn)代大型建筑中尤其是高層建筑等大型工程中時(shí)常采用大體積混凝土,大體積混凝土施工難度較大,由于結(jié)構(gòu)截面大,水泥用量多,在混凝土硬化過程中,水泥水化釋放的水化熱,混凝土層內(nèi)外產(chǎn)生溫度差,使混凝土層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫度變化和收縮,易產(chǎn)生裂縫滲漏,對(duì)結(jié)構(gòu)的安全和工程的質(zhì)量產(chǎn)生影響。在此筆者結(jié)合工作中的一些經(jīng)驗(yàn),簡(jiǎn)要分析一些大體積混凝土的施工技術(shù)問題。

一、大體積混凝土

目前對(duì)于大體積混凝土國際上一般認(rèn)定s結(jié)構(gòu)斷面是在0.8～0.1m作為界限,而日本建筑學(xué)會(huì)認(rèn)為大體積混凝土是:“結(jié)構(gòu)斷面最小厚度在80cm 以上,同時(shí)水化熱引起混凝土內(nèi)部的最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過25℃的混凝土,稱為大體積混凝土。”而美國混凝土學(xué)會(huì)規(guī)定:結(jié)構(gòu)斷面最小尺寸在80cm以上,同時(shí),水化熱引起的混凝土內(nèi)最高溫度與外界氣溫之差預(yù)計(jì)超過25 攝氏度的混凝土,稱之為大體積混凝土。”我們從這兩種說法中可以看出水化熱這個(gè)詞對(duì)于大體積混凝土有重要含義,事實(shí)也的確如此,水化熱是導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的主要原因。

二、大體積混凝土的裂縫

(一)溫度應(yīng)力引起的裂縫

目前溫度裂縫產(chǎn)生原因主要是:混凝土澆注時(shí)散熱不均勻,內(nèi)外有溫差,產(chǎn)生溫度應(yīng)力使混凝土出現(xiàn)裂縫;或者是混凝土拆模過程中施工失誤,致使混凝土表面溫度陡降,形成內(nèi)外溫差產(chǎn)生溫度應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫;混凝土在水化熱的作用下溫度達(dá)到最高溫度,然后熱量會(huì)逐漸降到最低,形成了溫度差產(chǎn)生溫度應(yīng)力使混凝土出現(xiàn)裂縫,而且最高溫度降至到最低溫度的時(shí)間越短,混凝土出現(xiàn)裂縫的情況就越嚴(yán)重。

(二)干燥收縮引起的裂縫

混凝土表面硬化后,混凝土內(nèi)部的水分因?yàn)橥獠勘容^干燥而不斷向外擴(kuò)散,致使混凝土出現(xiàn)裂縫?；炷镣獠扛稍锒仍酱?內(nèi)部水分散失得越快,混凝土出現(xiàn)裂縫的情況就越嚴(yán)重。

(三)塑性收縮引起的裂縫

在混凝土水泥成分活性較大,混凝土溫度較高時(shí),如果混凝土的泌水明顯減少,表面蒸發(fā)的水分又得不到補(bǔ)充,這時(shí)只要受到些許外力混凝土的表面就會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則的裂縫。

三、大體積混凝土的施工措施

大體積混凝土的澆注,關(guān)鍵是使混凝土能獲得良好的密實(shí)性和整體性。因此,要避免在澆注時(shí)振搗不均勻不密實(shí)等情況,在施工前應(yīng)該根據(jù)工程實(shí)際情況,確定混凝土的施工進(jìn)度和澆注順序,并組織澆注施工班組培訓(xùn),保證澆注有序、高質(zhì)地進(jìn)行,從而保證整體工程的質(zhì)量。

四、大體積混凝土的施工技術(shù)

(一)大體積混凝土的澆注技術(shù)

大體積混凝土澆注技術(shù)在整個(gè)施工環(huán)節(jié)中屬于重中之重,所以澆注的技術(shù)實(shí)施必須結(jié)合混凝土結(jié)構(gòu)、鋼筋疏密度、混凝土輸送供應(yīng)等實(shí)際情況,選擇合適的澆注施工技術(shù),而且在大體積混凝土澆注過程中,要注意混凝土結(jié)構(gòu)的整體性控制,施工時(shí)要求既快且好地完成,每一處混凝土在初凝以前就用一層新的混凝土覆蓋并搗實(shí)?，F(xiàn)常用的大體積混凝土的澆注技術(shù)措施大體有三種(如下圖所示):(1)全面分層澆注,在每一層都從一邊向另一邊推進(jìn)實(shí)行快速有序的澆注,在第一層在全面澆注完畢后,趁第一層混凝土還未初凝,然后再澆注第二層,以此類推,逐層連續(xù)不斷澆注直至澆注施工完畢;(2)分段分層澆注,也就是將混凝土結(jié)構(gòu)分成若干段,每段又分為若干層,從底層開始澆注,澆注至一定距離后澆注第二層,一直澆注到頂后第一層的混凝土還未初凝;(3)斜面分層澆注,一次澆注到頂,讓混凝土自然流下形成一定斜面,這時(shí)混凝土的振搗要從澆注層下端開始,按1/3斜面坡度逐漸上移。

(二)混凝土的振搗

混凝土在硬化過程會(huì)受多種因素影響易出現(xiàn)裂縫,為了做到防止和消除影響,應(yīng)盡量降低混凝土的水灰比,減少用水,但這樣往往會(huì)減少混凝土的強(qiáng)度,而且混凝土在拌制過后再澆注進(jìn)入模板,這時(shí)的混凝土里含有一定的空洞和氣泡,為了提高混凝土的強(qiáng)度,但又要考慮到為了減少溫度應(yīng)力的影響要通過材料的配比來減少水化熱,這就要求從物理方法的方向來加強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度和密實(shí)度。通常施工方法是在澆注時(shí)進(jìn)行強(qiáng)力振搗,這樣也可避免澆注過程中的跑漿,而由于施工中受多種因素影響,只能用泵送商品混凝土,加上泵送混凝土坍落度較大,水灰比達(dá)不到要求,為此要采用混凝土二次振搗技術(shù),以保證混凝土的抗?jié)B質(zhì)量、幾次振搗對(duì)加強(qiáng)混凝仁的密實(shí)度和提高強(qiáng)度都有明顯的效果、二次振搗可使坍落度已經(jīng)消失的混凝土拌合物重新振搗液化,消除粗骨料、水平鋼筋及預(yù)理件下面的積水和周圍的水膜,使這些水分與周圍的砂漿再次攪拌均勻,同時(shí),振搗中也會(huì)將未水化的呈團(tuán)狀的水泥顆粒打散,使其充分水化。這樣既提高了混凝土的強(qiáng)度,又防止了因水分蒸發(fā)而形成的滲水通道,減少了孔隙和氣泡,提高了混凝土的密實(shí)度,混凝土振搗時(shí)布置三道振搗,第一道設(shè)在混凝土的坡角,第二道設(shè)在混凝土的坡中間,第三道設(shè)在混凝土的坡頂。每道設(shè)2臺(tái)振搗器,三道振搗相互配合,確保振搗覆蓋整個(gè)坡面。使用振搗棒振搗,振搗棒插入下層混凝土中的深度>50mm,振搗棒移動(dòng)的間距以400mm左右為宜,振搗棒要快插慢拔,以混凝土面泛漿為宜?；炷帘砻嬉霉胃芄纹?再撒5mm～25mm碎石,用木抹拍實(shí)抹平。

(三)材料的選用

大體積混凝土的溫差裂縫主要是由水化熱引起,所以要盡量選用水化熱低的水泥,具體可以采用中熱硅酸鹽水泥等水化熱較低的水泥。且可以在水泥中可以添加一定比例的粉煤灰,既降低水化熱,又可使混凝土變得細(xì)密從而提高密實(shí)度;在混凝土中加入緩凝劑延緩混凝土的放熱峰值的出現(xiàn)時(shí)間,混凝土中摻入減水劑降低用水量且提高了混凝土的強(qiáng)度,從而減少水泥用量,相應(yīng)地減少水熱化,選用顆粒粒徑大的粗骨料和級(jí)配良好的細(xì)骨料,降低了水泥砂漿量、水泥用量,從而降低水熱化、減少含泥量,有效地抑制混凝土裂縫的出現(xiàn)。此外,對(duì)于要求較高的大體積混凝土工程在拌制水泥的時(shí)候可以選用冷水或加冰屑和已經(jīng)冷處理過的骨料與水泥拌制,以降低混凝土澆注時(shí)的溫度,改善混凝土澆注后出現(xiàn)裂縫的情況。

(四)大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土澆注搗實(shí)以后會(huì)逐漸硬化,在此過程中不及時(shí)地進(jìn)行澆注養(yǎng)護(hù),混凝土在凝結(jié)過程中內(nèi)外溫差過大,或者內(nèi)外水分差別大導(dǎo)致水分蒸發(fā)過快,都會(huì)使混凝土出現(xiàn)裂縫。因此要切實(shí)做好澆注養(yǎng)護(hù)工作,大體積混凝土養(yǎng)護(hù)方法分別有表向蓄熱保溫和適度濕潤養(yǎng)護(hù):在壓平了的混凝土表面上灑適量的水,再覆蓋雙層的麻袋用于蓄水,然后再澆水濕潤麻袋,麻袋在環(huán)境溫度較低時(shí)要鋪置嚴(yán)密,防止混凝土暴露散熱,但是中午氣溫較高時(shí)可以揭開以適當(dāng)散熱,要點(diǎn)是做到減少混凝土的表面熱擴(kuò)散和延長混凝土的敞熱時(shí)間;混凝土初凝前為了防止面層起粉及塑性收縮,也可以在周圍砌擋水板蓄水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

此外,需對(duì)大體積混凝土預(yù)埋測(cè)溫管,設(shè)立專業(yè)人員進(jìn)行測(cè)溫,防止大體積混凝土內(nèi)部的溫度變化過大,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫。同時(shí)做好混凝土溫度檢查工作,通過對(duì)混凝土的溫度變化情況的控制,及時(shí)處理意外出現(xiàn)的溫度變化,將混凝土出現(xiàn)裂縫的情況降到最小。

五、結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,大體積混凝土在現(xiàn)代建筑中被頻繁使用,但現(xiàn)在的超大建筑工程的整體要求性也越來越高,這是對(duì)大體積混凝土施工技術(shù)的嚴(yán)峻考驗(yàn),在現(xiàn)有的建筑設(shè)備情況下,依據(jù)科學(xué)的大體積混凝土施工技術(shù),做好混凝土的裂縫控制,是提高混凝土結(jié)構(gòu)性能的主要辦法,本文淺談了筆者的一些經(jīng)驗(yàn),希望能對(duì)大體積混凝土的施工起到一些積極的作用。

參考文獻(xiàn)

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