淺析大型混凝土施工技術(shù)

遠(yuǎn)見

【摘 要】當(dāng)前，在各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)事業(yè)發(fā)展的帶動(dòng)之下，在城市化建設(shè)進(jìn)程不斷發(fā)展的推動(dòng)之下，為了能夠更好地為交通事業(yè)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)保障，并且達(dá)到緩解目前城市用地緊張的局面，許多大型橋梁、水利工程設(shè)施以及高層建筑無論是在數(shù)量，還是在復(fù)雜度上都發(fā)生了明顯的增加，在諸如此類的工程建設(shè)過程中，運(yùn)用最為普遍的就是大型混凝土施工技術(shù)。所以文章就重點(diǎn)展開對這一問題的分析研究。

【關(guān)鍵詞】大型混凝土；施工技術(shù)

引言

大型混凝土，作為一種在體積、復(fù)雜度以及性能要求均高于普通混凝土的一種建筑體，其在具體的施工過程中也必然會(huì)表現(xiàn)出一種具有獨(dú)特性質(zhì)的施工特點(diǎn)，這也就必然決定了大型混凝土技術(shù)的獨(dú)特性。事實(shí)上，就這種大型混凝土施工技術(shù)而言，其實(shí)際上是一個(gè)較為復(fù)雜的技術(shù)集合體，其不單單地指施工技術(shù)工藝，而是包括了對不同情況下大型混凝土特點(diǎn)的認(rèn)識辨析、對施工各個(gè)環(huán)節(jié)的把握以及對整個(gè)施工過程的質(zhì)量控制等幾個(gè)方面的內(nèi)容。

一、大型混凝土的特點(diǎn)

大型混凝土，顧名思義，及時(shí)體積較大的混凝土，一般來說，大型混凝土無論是在體積要求、性能要求，還是在施工難度上都較普通混凝土有著較為特殊的表現(xiàn)，而這一表現(xiàn)與其混凝土的特點(diǎn)有很大關(guān)系。大型混凝土最為典型的特點(diǎn)是水泥使用量較大、斷面多、結(jié)構(gòu)表面容易產(chǎn)生裂縫等。由于水泥水化后會(huì)釋放出大量的水化熱，從而會(huì)使混凝土產(chǎn)生出較大的收縮應(yīng)力和溫度應(yīng)力，當(dāng)這部分應(yīng)力超出混凝土承受極限時(shí)，便會(huì)造成混凝土表面開裂，隨著裂縫的出現(xiàn)，混凝土結(jié)構(gòu)的整體性、耐久性和防水抗?jié)B性必然會(huì)受到嚴(yán)重影響。所以，在大型混凝土施工時(shí)，必須采取有效地措施防止裂縫的產(chǎn)生。

二、大型混凝土施工技術(shù)的分析

1、鋼筋配置

由于大型混凝土的質(zhì)量不均勻、溫度變化會(huì)使混凝土的抗拉強(qiáng)度減小，容易引起局部塑性變形，導(dǎo)致斷裂。而在大型混凝土中加入鋼筋就可以分擔(dān)混凝土的內(nèi)應(yīng)力，增加其受力作用，提高抗拉能力?，F(xiàn)在鋼筋配置方案已經(jīng)對大型混凝土質(zhì)量起著重要作用，合理的配筋方案可以將大型混凝土內(nèi)部的熱量及時(shí)傳遞出來。還可以通過上下皮配筋差異的方案讓鋼筋的直徑變小，使混凝土的熱量散發(fā)出來。鋼筋的配筋率與混凝土的體型有關(guān)。因?yàn)榛炷恋捏w積和面積都決定鋼筋的受應(yīng)力。所以鋼筋布局和直徑大小都與混凝土結(jié)構(gòu)尺寸有著關(guān)系。一旦混凝土內(nèi)部的配筋不足時(shí)會(huì)導(dǎo)致混凝土的開裂。

2、原料的控制

大型混凝土主要的原材料是水泥和砂石料，混凝土中水泥是主體，水泥主要引起水化熱的發(fā)生。而水泥的水熱化與礦物成分和細(xì)度函數(shù)息息相關(guān)，所以在選擇水泥的時(shí)，要選擇適合的礦物成分和調(diào)整水泥細(xì)度模數(shù)。在配筋過程中，砂石料的含泥量就必須嚴(yán)格控制，如果含泥量過多會(huì)降低大型棍凝土的抗拉力，增加混凝土的收縮力。在配置的過程中要控制水泥和水的比例，在添加外加劑的混凝土中應(yīng)該減少水泥和水的應(yīng)用，不僅可以降低水熱化以免引起收縮變形還可以降低成本，養(yǎng)護(hù)等費(fèi)用也會(huì)減少。在柱子混凝土中減少水泥和水灰的用量。

3、構(gòu)件澆筑

3.1選擇合適的澆注機(jī)械設(shè)備。對于混凝土構(gòu)件的體積達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，必須要用合適的施工設(shè)備，才能保證澆注構(gòu)件符合建設(shè)工程的要求，不然就會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件外觀形象差以及嚴(yán)重的質(zhì)量問題。在單位時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的混凝土總量的多少，是度量現(xiàn)場攪拌設(shè)備能否正常開工標(biāo)準(zhǔn)。在振搗設(shè)備的選擇上也非常重要，選擇時(shí)要根據(jù)施工工藝的具體要求進(jìn)行合理性選擇，要求振搗設(shè)備工作時(shí)振搗到所澆注構(gòu)件的各個(gè)部位。附著式的振搗設(shè)備不在選擇之列，主要原因是其施工工藝不適合大型混凝土構(gòu)件澆注要求。由于施工的混凝土構(gòu)件有很大的體積，需要長時(shí)間的進(jìn)行連續(xù)澆注，在溫度和濕度都很高的環(huán)境中初次凝固的時(shí)間會(huì)縮短，而附著式振搗設(shè)備的工作原理是進(jìn)行整體振動(dòng)，這種施工工藝會(huì)加深振搗部分混凝土的顏色，使得整個(gè)構(gòu)件存在嚴(yán)重的色差，不利于構(gòu)件的整體視覺感受。

3.2對非荷載裂縫進(jìn)行把控的分析。造成非荷載裂縫的因素主要有兩個(gè)，一個(gè)是溫度的變化，這個(gè)因素導(dǎo)致的非荷載裂縫比較常見，另外一因素是由于混凝土凝固時(shí)的收縮所造成的。眾所周知，混凝土?xí)艿綔囟鹊挠绊懗霈F(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象。隨著環(huán)境溫度或是自身內(nèi)部的溫度變化，會(huì)發(fā)生變形，當(dāng)這種變形受到阻礙時(shí)，會(huì)在構(gòu)件內(nèi)部形成應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力值超過構(gòu)件混凝土的抗拉系數(shù)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生溫度縫隙。溫度縫隙和其他裂縫相比，其主要特點(diǎn)是隨著溫度變化進(jìn)行變化。

在大構(gòu)件的混凝土澆筑過程中，會(huì)產(chǎn)生水化熱反應(yīng)，水化熱過程中會(huì)釋放出較高的溫度?；炷翝仓嗔窟_(dá)到每立方米350至550千克時(shí)，單位立方米會(huì)釋放出超過大約1.8萬KJ的熱能，導(dǎo)致混凝土中心溫度達(dá)到71℃左右。當(dāng)溫度短時(shí)間內(nèi)迅速升高后，混凝土的外出散熱速度比內(nèi)部散熱速度快，從而形成相當(dāng)高的里外溫差，里面和外層的熱漲數(shù)值存在差異，在混凝土的表面形成拉應(yīng)力。當(dāng)混凝土的表面拉應(yīng)力超過抗拉值后，就會(huì)在表面生成裂痕，一般情況下，這種現(xiàn)象較多的出現(xiàn)在混凝土工程的中后期。在對大型構(gòu)件進(jìn)行澆注施工過程中，外部環(huán)境溫度發(fā)生較大變化時(shí)，或是當(dāng)混凝土遭遇寒潮侵襲時(shí)，都會(huì)造成混凝土表層溫度發(fā)生較大變化，引起混凝土表層冷縮，而這種冷縮會(huì)受到內(nèi)部混凝土阻礙，隨即產(chǎn)生非常大的拉應(yīng)力，最終導(dǎo)致裂痕的產(chǎn)生。

4、裂縫控制。解決混凝土構(gòu)件容易形成裂痕的對策主要有兩個(gè)：首先，落實(shí)到施工中可以根據(jù)構(gòu)件的具體情況，選擇低水化熱的原料種類，再配以適合的摻合料，添加適量的緩凝劑，并在正式施工前進(jìn)行試配，根據(jù)試配結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。其次，還要控制水泥的使用量，降低骨料進(jìn)入模具時(shí)的溫度，達(dá)到有效降低混凝土內(nèi)部和外部的溫度差值的目的。在進(jìn)行內(nèi)外部溫差控制時(shí)，可以應(yīng)用冷循環(huán)系統(tǒng)對內(nèi)部溫度實(shí)現(xiàn)降溫，或者運(yùn)用薄層不斷澆注的方式使熱量快速散發(fā)，從而解決由于水化熱問題所形成的裂縫。在預(yù)制T梁間安裝間隔板，以及在支座中預(yù)埋鋼板和對鋼板焊接進(jìn)行調(diào)平的過程中，不當(dāng)?shù)暮附臃绞娇梢詫?dǎo)致鐵件周圍的混凝土極易燒傷，嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致開裂。在有些混凝土構(gòu)件施工中，選擇運(yùn)用電熱張拉法的措施對構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行張拉，從而使鋼材的溫度最高升到350℃，在這么高的溫度下，構(gòu)件開裂的現(xiàn)象依舊存在。根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知，當(dāng)混凝土受到高溫炙烤時(shí)，其強(qiáng)度和炙烤溫度呈現(xiàn)反比關(guān)系，當(dāng)溫度升高時(shí)其強(qiáng)度明顯下降。在很多火災(zāi)現(xiàn)場出現(xiàn)了鋼筋從混凝土中脫出的問題，其原因就在于混凝土經(jīng)過高溫后和鋼筋之間的粘結(jié)力迅速下降導(dǎo)致的。另外，游離在混凝土內(nèi)部的水受到高溫出現(xiàn)蒸發(fā)現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土急劇收縮造成開裂。

5、添加劑的運(yùn)用及混凝土養(yǎng)護(hù)。大型混凝土構(gòu)件在施工時(shí)，由于溫度的變化和收縮特性極易形成裂縫，這就要求在施工過程中要選擇合適的材料和摻合劑，并在配比過程中加入適量的添加劑，最重要的是要嚴(yán)格控制配合比值。在保持混凝土強(qiáng)度穩(wěn)定的條件下，可以用細(xì)礦粉、沸石粉以及硅灰等代替水泥來降低水泥的用量。添加劑的選擇要以和水泥適應(yīng)性最佳的為首選，這樣才能保證混凝土的初凝時(shí)間?；炷猎谡駬v時(shí)，要根據(jù)層、段、薄層澆注的原則進(jìn)行，當(dāng)混凝土澆注達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高度以后，要進(jìn)行刮平、打光、壓光等工藝，從而提升構(gòu)件的防水功能，增加混凝土構(gòu)件表面的視覺效果。養(yǎng)護(hù)對于大型的混凝土澆注構(gòu)件來說非常重要，為了減少溫差造成的裂縫，要在混凝土的內(nèi)部設(shè)立溫度監(jiān)測點(diǎn)，這樣做可以隨時(shí)掌握混凝土內(nèi)部的溫度變化，為養(yǎng)護(hù)工作提供資料支持。混凝土的養(yǎng)護(hù)可以使用保溫材料來提高外層溫度，從而降低里外溫差值。澆水是最簡單易行但很重要的養(yǎng)護(hù)方法，同時(shí)還可以根據(jù)溫度控制所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行覆蓋材料的增加與減少，兩種養(yǎng)護(hù)方法同時(shí)進(jìn)行。

結(jié)束語

現(xiàn)如今，我國城市大型建筑以及橋梁、大壩等大型建筑體數(shù)量及復(fù)雜度都不斷增加的深刻背景之下，如何能夠通過相關(guān)技術(shù)的提出和運(yùn)用，將這種大體積混凝土整體質(zhì)量水平提升至一個(gè)較高水準(zhǔn)顯得尤為重要和必要。當(dāng)大型混凝土從自身來說就是一個(gè)包括施工工藝、質(zhì)量控制管理在內(nèi)的技術(shù)結(jié)合體，而且其對這兩個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量水平要求較高，這也就意味著我們在進(jìn)行這種技術(shù)的運(yùn)用過程中，加強(qiáng)對各個(gè)方面的把握。

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