房屋建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)探討

潘思宇

摘 要：房屋建筑的不斷發(fā)展給混凝土施工技術(shù)的創(chuàng)新帶來(lái)新的契機(jī)。但大體積混凝土擁有較大的體積，內(nèi)部緊實(shí)，沒(méi)有足夠的表面系數(shù)與之匹配。混凝土澆筑完成后會(huì)釋放出大量的熱，在沒(méi)有采取保溫措施下，混凝土表面冷卻速度大于內(nèi)部冷卻速度，形成溫度差，由于溫度分散不均勻和熱脹冷縮的的物理特性造成混凝土出現(xiàn)裂縫，降低混凝土的使用性能。因此，研究改進(jìn)大體積混凝土施工技術(shù)十分重要。本文對(duì)大體積混凝土進(jìn)行在施工中的應(yīng)用進(jìn)行探討，詳細(xì)分析大體積混凝土的施工技術(shù)和構(gòu)造特點(diǎn)，提出相關(guān)問(wèn)題并給出解決問(wèn)題的具體方案。

關(guān)鍵詞：房屋建筑 大體積混凝土 施工技術(shù) 具體方案

前言

我國(guó)房屋建筑市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，驅(qū)使開(kāi)發(fā)商在房屋建筑工程進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，降低生產(chǎn)成本。隨著高層建筑的不斷崛起，大體積混凝土技術(shù)越來(lái)越多應(yīng)用到大截面支撐柱和建筑基礎(chǔ)施工等方面。大體積混凝土整體質(zhì)量是保證建筑工程質(zhì)量的，要求混凝土沒(méi)有收縮裂縫、表面裂紋以及泌水現(xiàn)象等問(wèn)題?；炷恋恼w性能決定建筑的承載能力和對(duì)自然條件的抵抗能力，其質(zhì)量問(wèn)題是建筑師著重關(guān)注的性能指標(biāo)之一。然而大體積混凝土技術(shù)是一門(mén)綜合性技術(shù)，不僅要求技術(shù)開(kāi)發(fā)人員具有土木工程的專(zhuān)業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備還要求對(duì)材料力學(xué)等其他學(xué)科有一定的知識(shí)了解。在充分掌握大體積混凝土技術(shù)原理的基礎(chǔ)下才能對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，以達(dá)到最好的技術(shù)應(yīng)用效果。

1、大體積混凝土技術(shù)與施工特點(diǎn)

一般情況下混凝土最小斷面尺寸超過(guò)1m的施工載體，或是利用保溫措施、提高抗?jié)B性等措施解決混凝土因?yàn)閮?nèi)外溫差大和失水收縮問(wèn)題的混凝土稱(chēng)之為大體積混凝土。大體積混凝土與普通體積砼結(jié)構(gòu)相比不同之處在于，大體積混凝土忽略細(xì)微結(jié)構(gòu)的差別強(qiáng)調(diào)整體性能、施工過(guò)程中溫度應(yīng)力因水泥水熱化和外界溫度變化而增大。大體積混凝土常用于大型建筑的地下現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中，由于建筑施工中對(duì)施工縫預(yù)留之后會(huì)導(dǎo)致混凝土一致性遭到破壞，影響整體性能。因此，需要對(duì)混凝土進(jìn)行不間斷澆注；由于大體積混凝土體積較大，抗拉性性能差。在澆筑之后會(huì)因?yàn)樗嗨疅峄砻鏈囟鹊秃蛢?nèi)部溫度高，形成的溫差使大體積混凝土產(chǎn)生溫度變形而出現(xiàn)裂紋。外界溫度對(duì)大體積混凝土影響也非常巨大，特別是溫度發(fā)生驟降時(shí)情況與水泥水熱化剛好相反。也同樣會(huì)使混凝土開(kāi)裂。除了溫度變化，混凝土中的水泥在澆筑之后會(huì)發(fā)生硬化，混凝土中的水分蒸發(fā)后，水分分配不均衡引起混凝土體積的收縮，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫。高層建筑大體積混凝土在地下完成澆筑作業(yè)，自身溫度變化較小，但地下水分較多，如果抗?jié)B性能不好，也容易開(kāi)裂。

2、大體積混凝土的在房屋建筑中施工技術(shù)

2.1 構(gòu)造大體積混凝土的材料

混凝土以水泥、骨料、水和外加劑為主要制作材料。由于水泥的水熱化應(yīng)是導(dǎo)致混凝土的主要原因，所以在選擇水泥時(shí)應(yīng)該選擇這方面參數(shù)較小的水泥，比如在優(yōu)先采用低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥等，另外也可以選用粉煤灰代替水泥，以減少水泥的水熱化反應(yīng)。骨料在大體積混凝土中占80%以上的比重，為提高主要材料的性能，骨料應(yīng)當(dāng)選小線膨脹系數(shù)、低巖石彈模、表面清潔且無(wú)弱包裹層的材料。骨料配置過(guò)程中需要一定規(guī)格的石粒和砂子相配套。砂子最好選用中砂，要求含泥量低且石粒徑粒大于5mm小于3.15mm?；炷林兄饕煞謱?duì)水的要求最低，保證水純凈不含雜質(zhì)即可。外加劑可以提高混凝土緊實(shí)度，較少裂紋產(chǎn)生。在使用外加劑時(shí)，應(yīng)該定量添加，常用的外加劑有減水加氣水的效果且一定程度上減少了水泥的使用，對(duì)混凝土質(zhì)量提升十分有益。

2.2混凝土澆筑的技術(shù)準(zhǔn)備

在大體積混凝土澆筑前要做足混凝土澆筑的技術(shù)準(zhǔn)備工作。對(duì)申請(qǐng)混凝土澆灌單位進(jìn)行核實(shí)，對(duì)混凝澆筑過(guò)程中的澆筑和凝固時(shí)間、坍落度、等級(jí)強(qiáng)度等參數(shù)進(jìn)行委托。在施工過(guò)程中要保證對(duì)施工人員和參與作業(yè)的工具進(jìn)行合理配置，避免在施工過(guò)程中出現(xiàn)工具丟失，施工人員操作失誤等問(wèn)題，拖延工程工期。將施工所需要的材料備齊之后還要對(duì)設(shè)備進(jìn)行機(jī)械設(shè)備比如灌漿機(jī)、水泥運(yùn)輸車(chē)等設(shè)備進(jìn)行全面檢修，確保施工作業(yè)的有序進(jìn)行。因?yàn)榛炷翝仓鳂I(yè)大都在底下完成，需要一定強(qiáng)度的光源和機(jī)電控制設(shè)備，在施工前需對(duì)電力分配進(jìn)行合理規(guī)劃，并備有柴油發(fā)電機(jī)作為應(yīng)急電源。

2.3 材料配合比的控制原則

大體積混凝土在配比時(shí)不僅要滿足抗震、提升抗拉強(qiáng)度、減少水泥水熱化反應(yīng)等基本性能還要考慮到節(jié)約成本的因素，在混凝土澆筑前需要經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)?zāi)M，合理控制其坍落度，最佳狀態(tài)是保持在1cm與3cm之間。另外在對(duì)混凝水進(jìn)行攪拌時(shí)，拌和水用量不宜大于170kg/m，水膠比也不宜大于0.55。

3、施工過(guò)程中容易發(fā)生的質(zhì)量問(wèn)題

3.1 模板受力變形

大體積混凝土在一定形狀的支撐系統(tǒng)中澆筑成形，但由于在澆筑過(guò)程中振搗機(jī)不斷對(duì)混凝土施加振動(dòng)，為了保持受力平衡，混凝土朝振源周?chē)鷶U(kuò)散分散來(lái)自振源的振動(dòng)力，周?chē)炷猎谑艿綌D壓力時(shí)也對(duì)中心混凝土施加反向壓力，中心混凝土受力超出支撐系統(tǒng)的荷載受力之后，支撐系統(tǒng)就會(huì)發(fā)生變形，導(dǎo)致混凝土隨之改變形狀。

3.2 浮漿和泌水的問(wèn)題

由于外加劑摻量過(guò)高，經(jīng)振搗后聚集在上部，也有可能是用水量過(guò)多出現(xiàn)浮漿現(xiàn)象。由于施工的分層處理，施工尾端常會(huì)出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，且混凝土用水量多，泌水量大，且與溫度越高，水完全析出的時(shí)間就越短就越短此外，還與水泥的成分和細(xì)度有關(guān)。

3.3 混凝土出現(xiàn)的裂紋問(wèn)題

混凝土施工的裂紋主要由以下三種因素造成：（1）水泥澆筑過(guò)程，水泥水熱化釋放大量的熱，導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差大，增大溫度應(yīng)力差生裂紋。（2）因?yàn)橥饨鐪囟茸兓螅磳?duì)混凝土施加保溫措施，且溫差保持時(shí)間較長(zhǎng)，混凝土因溫度變形產(chǎn)生裂縫（3）混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)，為了達(dá)到水飽和的平衡狀態(tài)，混凝土內(nèi)部收縮，應(yīng)力集中于一點(diǎn)，產(chǎn)生裂紋。

4、針對(duì)施工質(zhì)量問(wèn)題的解決措施

4.1選擇合適的原材料

原材料的合理選擇是混凝土質(zhì)量的提升的保障，除了按照上文所述對(duì)水泥、骨料、水和外加劑等主要因素選擇外，還要對(duì)原材料之間的配比進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，在澆筑開(kāi)始前對(duì)原材料配比進(jìn)行小規(guī)模實(shí)驗(yàn)，確保主要材料配比科學(xué)合理。

4.2對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)溫度進(jìn)行控制

混凝土澆筑完成后養(yǎng)護(hù)需要按照溫度降低速率在前期和后期的差別分別對(duì)待。澆筑完畢之后，混凝土溫度不降反升，此時(shí)的溫度上升幅度小，對(duì)應(yīng)的溫差也較低，此時(shí)應(yīng)采取措施加快表面導(dǎo)熱，降低混凝土內(nèi)部溫度。澆注完畢一段時(shí)間后，混凝土溫度開(kāi)始逐步下降，此時(shí)彈性模量和溫度應(yīng)力都在快速增長(zhǎng)。為了減緩因溫度變化快導(dǎo)致的應(yīng)力增大，應(yīng)對(duì)混凝土進(jìn)行采取加熱保溫措施。

4.3對(duì)大體積混凝土進(jìn)行交錯(cuò)澆筑

因?yàn)榇篌w積混凝土需要滿足整體性特征，由不間斷澆筑完成澆筑作業(yè)，不同澆筑時(shí)段可采用不同的澆筑方式，在需要分層、分段、分縫式的澆筑的情況下，可采取交錯(cuò)澆筑，以保證混凝土的質(zhì)量。

總結(jié)

隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，大體積混凝土的利用率也越來(lái)越高，但大體積混凝土的施工技術(shù)還有很多空白區(qū)域，針對(duì)混凝土的缺陷改進(jìn)措施還是比較少，只有不斷對(duì)大體積混凝土施工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化才能使混凝土質(zhì)量滿足日益升高的建筑需求。

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