周洪偉
摘? ? 要:近幾年,我國面臨大量的工程建設(shè)。在施工過程中,工程技術(shù)人員逐漸優(yōu)化各類原材料、施工技術(shù)和施工方法,使建筑材料更加簡單易取,施工技術(shù)更加成熟,施工方法更加簡單方便。其中大體積混凝土施工技術(shù)在我國已日臻成熟,形成了一整套自己的施工理念和施工方法。本文結(jié)合筆者多年施工管理經(jīng)驗,重點介紹水運工程中大體積混凝土施工幾種常見的質(zhì)量通病及防治措施,望為今后工作提供借鑒作用。
關(guān)鍵詞:大體積混凝土;質(zhì)量通病;防治措施;應(yīng)用
1? 引言
大體積混凝土在工程建設(shè)過程中應(yīng)用廣泛,主要特點就是成型快、結(jié)構(gòu)厚實、體積大,使其承受荷載大,但也存在水泥水化熱大、內(nèi)部受力相對復(fù)雜,結(jié)構(gòu)整體性要求高(一般要求整體澆筑,不允許留設(shè)施工縫)等問題,導(dǎo)致在工程實踐中,大體積混凝土存在其特有的質(zhì)量通病,就需要有其完善的防治措施,保證工程的整體結(jié)構(gòu)安全。
2? 大體積混凝土定義
根據(jù)相關(guān)資料,大體積混凝土定義為:預(yù)計因膠凝材料水化熱等因素引起混凝土溫度變化導(dǎo)致裂縫,或結(jié)構(gòu)斷面最小尺寸等于或大于1m的混凝土。
3? 大體積混凝土應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展,大型市政工程、高層建筑物、水工建筑物的需求日益擴大,大體積混凝土的應(yīng)用也越來越多。大體積混凝土在現(xiàn)代建筑中時常涉及到大體積混凝土施工,如高層樓房基礎(chǔ)、大型設(shè)備基礎(chǔ)、水利大壩等,而且一般在水工建筑物里引用較多,類似混凝土重力壩、護岸、碼頭、防波堤等。
4? 大體積混凝土質(zhì)量通病及防治措施
大體積混凝土施工質(zhì)量通病主要存在以下幾點:
(1)冷縫。大體積混凝土的混凝土澆筑量大,在分層澆筑過程中,下層混凝土達到初凝、混凝土供應(yīng)量不足或遇到停水、停電及其它惡劣天氣等因素的影響,致混凝土不能連續(xù)澆筑而出現(xiàn)冷縫。
防治措施:處理好預(yù)控預(yù)判工作,嚴(yán)格控制分層澆筑時間,時刻關(guān)注混凝土凝固情況,在下層混凝土達到初凝之前進行澆筑,保證料源,合理安排施工現(xiàn)場人機、設(shè)備,需制定遇停水、停電及其它惡劣天氣等應(yīng)急處理方案,保證砼澆筑的連續(xù)性。
(2)泌水。上、下澆筑層施工間隔時間較長,產(chǎn)生泌水層,導(dǎo)致混凝土強度降低、脫皮等不良后果。
防治措施:大體積混凝土澆筑時泌水較多,上涌的泌水和浮漿順混凝土斜面下流到低洼處,施工過程中應(yīng)及時將其清除。適當(dāng)減少混凝土的坍落度,做好分層減水工作。
(3)混凝土表面水泥漿過厚。因大體積混凝土的澆筑量大,多需分層澆筑,且多數(shù)是用泵送,需振搗的面積大,在施工過程中,在混凝土表面的水泥漿會產(chǎn)生過厚現(xiàn)象。
防治措施:待混凝土澆至施工控制標(biāo)高時,由于大體積混凝土澆筑時間長及振搗區(qū)域大導(dǎo)致表面浮漿較厚,應(yīng)予以清除,清除后需抹平,防止表面微小裂縫產(chǎn)生,宜采用二次振搗、二次抹面的施工工藝,可有效的控制混凝土表面龜裂。
(4)裂縫?;炷猎诠袒^程中釋放的水化熱會產(chǎn)生較大的溫度變化和收縮作用,由此而產(chǎn)生的溫度和收縮應(yīng)力是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的主要因素,從而影響構(gòu)件的整體性、防水性和耐水性,成為結(jié)構(gòu)的隱患。
防治措施:裂縫主要是由溫差和收縮引起,所以為了防止裂縫的產(chǎn)生,就要最大限度的降低溫差和減小混凝土的收縮,具體措施如下。
4.1? 混凝土原材料質(zhì)量控制
合理選擇原材料、優(yōu)化混凝土配合比。按照混凝土設(shè)計強度要求合理選擇原材料、優(yōu)化混凝土配合比使混凝土的絕熱溫升較小、抗拉強度較大、極限拉伸變形能力較大、線膨脹系數(shù)較小。
大體積混凝土所選用的原材料應(yīng)注意以下幾點:
(1)大體積混凝土宜采用低水化熱、高強度水泥,以降低水泥水化熱,提高混凝土的抗裂能力。例如,礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥或中熱硅酸鹽水泥、低熱硅酸鹽水泥盡量選用低熱水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥,不宜使用早強水泥。以減少水化熱。在條件許可的情況下,應(yīng)優(yōu)先選用收縮性小的或具有微膨脹性的水泥。因為這種水泥在水化膨脹期可產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力,而在水化后期預(yù)壓應(yīng)力可部分抵消溫度需變應(yīng)力,減少混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力,提高混凝土的抗裂能力。
(2)摻用混合材料以減少用水量、節(jié)約水泥,降低混凝土的絕熱溫升,提高混凝土的抗裂能力; 摻用引氣劑提高混凝土的抗凍性能,減水劑減緩水化熱的發(fā)生速率和用水量,進而減少水泥用量;
(3)宜摻入適量的粉煤灰,主要作用:① 延長混凝土的凝結(jié)時間,延緩混凝土水化放熱時間,緩解因水泥水化集中放熱而大幅升溫導(dǎo)致內(nèi)外溫差過大;② 增加早期砼塑性,減少收縮裂縫的產(chǎn)生;③ 降低水泥用量,從而降低混凝土中水泥的水化熱,提高混凝土的抗裂性能;④可改善混凝土的和易性,提高混凝土的施工操作性能;⑤ 促進后期強度增長幅度,提高混凝土的密實性和耐久性,降低溫度裂縫發(fā)生幾率。
(4)選擇級配良好的骨料。大體積混凝土中細(xì)骨料宜選用中粗砂,且應(yīng)特別控制砂的含泥量,泥塊含量。含泥量增大,不僅降低混凝土的強度,更使混凝土收縮隨之增大,易產(chǎn)生裂縫。對于粗骨料,首先應(yīng)控制其含泥量和石粉含量,控制骨料的堿活性物質(zhì)含量減少混凝土堿骨料反應(yīng)引起的裂縫。也可以在大體積混凝土中摻加堅實無裂縫、沖洗干凈、規(guī)格為20kg~30kg大塊石。摻加大塊石可以減少混凝土總用量,降低水化熱,而且石塊本身也吸收了熱量,進一步降低水化熱能,對裂縫控制有一定好處。
4.2? 混凝土拌制及運輸控制
根據(jù)現(xiàn)場檢測的原材料含水率,調(diào)整實際的現(xiàn)場施工配合比。實時對原材料含水率、混凝土含氣量及坍落度進行測量,如混凝土出現(xiàn)離析,必須進行2次攪拌。
4.3? 混凝土的振搗及抹面
混凝土澆筑過程中按要求均勻、連續(xù)、分層施工,澆筑混凝土?xí)r應(yīng),應(yīng)依次按順序施工。在抹面時,宜先用木抹子拍實搓勻后用鐵抹子按一定的時間間隔多次壓抹,以防止表面因不均勻密實和失水而出現(xiàn)過早干縮和不均勻干縮。
4.4? 混凝土養(yǎng)護
混凝土澆注完畢后應(yīng)及時養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不宜少于14d。養(yǎng)護宜采取覆蓋、蓄水、灑水、噴霧和涂刷養(yǎng)護劑等措施,其他還應(yīng)符合JTS 202—1—2010《水運工程大體積混凝土溫度裂縫控制技術(shù)規(guī)程》要求進行養(yǎng)護。大體積混凝土的早期養(yǎng)護措施對其抗裂性能影響顯著,在混凝土澆注完后及時有效的養(yǎng)護措施在施工中應(yīng)引起重視。
5? 總結(jié)
目前,大體積混凝土質(zhì)量通病及防治措施經(jīng)過施工并不斷總結(jié),施工技術(shù)較為成熟。在實際操作中,我們要嚴(yán)格控制每道工序,熟悉各項規(guī)范及操作流程,加強現(xiàn)場管理,有效避免大體積混凝土質(zhì)量通病的發(fā)生。
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