現(xiàn)代房屋建筑工程中大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用分析(1)

劉心福

摘 要：建筑工程中大體積混凝土澆筑施工是最為重要的環(huán)節(jié)，同時(shí)也是保證建筑工程穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵。只有做好大體積混凝土澆筑施工技術(shù)的把控，注重各方面的防控和管理，才能有效完善施工質(zhì)量，控制裂縫問題的出現(xiàn)。本文就對(duì)建筑工程大體積混凝土施工技術(shù)進(jìn)行分析探討，并給出組織管理方案，以切實(shí)的保障工程的質(zhì)量和安全。

關(guān)鍵詞：房屋建筑;大體積混凝土;施工技術(shù);應(yīng)用

1大體積混凝土的主要特征

目前，工程項(xiàng)目開展中所采用的大體積混凝土施工工程，是一種施工建設(shè)橫斷面尺寸超出 1m的混凝土結(jié)構(gòu)工程。在實(shí)際施工作業(yè)過程中，要采用先進(jìn)的施工技術(shù)有效控制混凝土的材料溫度，同時(shí)，在混凝土澆筑過程中充分散熱，以保障在混凝土澆筑過程中不會(huì)出現(xiàn)較大內(nèi)外溫度差。其次，加強(qiáng)對(duì)混凝土裂縫處理，以保障混凝土不受溫度影響，避免出現(xiàn)大面積裂縫問題。大體積混凝土澆筑相較于傳統(tǒng)混凝土施工有著自己的特征，一些大型、高層建筑或是使用大型設(shè)備進(jìn)行大體積混凝土澆筑的施工過程都具有較高要求。如在高層建筑的箱型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中，如果能避免施工縫的產(chǎn)生，就可以保證整個(gè)澆筑工作呈現(xiàn)出連續(xù)性。最后，在大體積混凝土施工建設(shè)中，由于澆筑的混凝土體積較大，在實(shí)際澆筑過程中會(huì)受到水泥水化放熱的影響，產(chǎn)生大量熱量聚集到混凝土內(nèi)部后無法全部散發(fā)，導(dǎo)致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)較大的溫度差，造成混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)嚴(yán)重問題。

2 建筑工程施工中大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的誘導(dǎo)因素

2.1 水泥水化熱

在大體積混凝土澆筑施工中，水泥中的膠凝材料與水充分混合后，會(huì)發(fā)生劇烈的水化熱反應(yīng)，釋放一定的熱量。由于混凝土結(jié)構(gòu)斷面的密度與強(qiáng)度特點(diǎn)，極大的阻礙了熱量的流散，使熱量聚集在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部。而外部結(jié)構(gòu)因暴露在外界環(huán)境中溫度逐漸降低，進(jìn)一步增大了內(nèi)外部結(jié)構(gòu)的溫度差異，形成一定的溫度應(yīng)力。當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土結(jié)構(gòu)自身的耐受限度，就會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫問題。經(jīng)理論研究與實(shí)踐積累證實(shí)，不同品類的水泥材料，由于組成成分不同，發(fā)生水化熱反應(yīng)的劇烈程度，以及釋放的熱量也存在較大差異。

2.2 混凝土收縮變化

水泥中膠凝材料的板結(jié)硬化對(duì)水分存在一定的需求。經(jīng)工程測試可知，大體積混凝土施工對(duì)水分的最佳需求量在 20%左右。當(dāng)大體積混凝土所需施工水分達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)，其余水分會(huì)不斷蒸發(fā)，使得混凝土結(jié)構(gòu)體積出現(xiàn)一定程度的收縮。由于這種收縮具有不規(guī)則性，會(huì)直接影響整體混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與耐久性。水泥材料種類、配制比例、外加劑使用量及施工工藝類型，都會(huì)在不同程度上影響大體積混凝土的收縮變化情況。

2.3 外界環(huán)境氣溫變化

在大體積混凝土澆筑施工過程中，澆筑溫度不可避免的會(huì)受到外界環(huán)境條件變化的影響。當(dāng)外界環(huán)境氣溫持續(xù)下降時(shí)，混凝土結(jié)構(gòu)的外部溫度也會(huì)隨之下降，增大混凝土內(nèi)外部結(jié)構(gòu)溫度差異，使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)溫度應(yīng)力裂縫。

3大體積混凝土的作業(yè)要求

3.1 大體積混凝土的配合比設(shè)計(jì)

科學(xué)合理的混凝土配合比是確保大體積混凝土質(zhì)量的關(guān)鍵。這包括對(duì)水泥用量、混合物、摻合料、外加劑和砂骨料的特定選擇。首先，從水泥投加量的決定開始適當(dāng)減少水泥投加量的話，水熱化會(huì)有效地減少，需要得到設(shè)計(jì)者的許可，根據(jù)抗壓強(qiáng)度進(jìn)行兩個(gè)月的試配。一般情況下，水泥的用量由數(shù)十組試配決定。在這個(gè)過程中，根據(jù)選擇的防裂縫措施和當(dāng)前的設(shè)計(jì)條件，計(jì)算混凝土水化熱的最大溫差，并估計(jì)最大溫度收縮應(yīng)力。根據(jù)科學(xué)計(jì)算，如果在混凝土抗壓強(qiáng)度的容許范圍內(nèi)，可以實(shí)行選擇的防裂對(duì)策，在裂縫的情況下起到重要的預(yù)防作用。改善施工操作，調(diào)整混凝土的入模溫度、提高抗壓強(qiáng)度、降低混凝土內(nèi)外溫差、混凝土拌合物的性能，使最終保障應(yīng)力不超過容許范圍。第二，在減少水泥用量的原則下，摻加較多的 1 級(jí)粉煤灰摻合料來提高混凝土的可塑性。第三，平均粒徑超過 0.5mm，在通過 0.315mm 的沙子之間采用細(xì)度模數(shù)為 2.5 ～ 3 中砂，通過 0.315mm 篩孔的砂要高于 15%，含泥量應(yīng)高于 3%，同時(shí)具有良好的級(jí)配。

3.2 妥善控制原材料的質(zhì)量

如果想要實(shí)際使用的是混凝土的質(zhì)量最好，那么實(shí)際使用的材料應(yīng)該是最好的。在建工程前，制作的混凝土要符合施工圖紙的要求。在柱形混凝土的施工中，需要減少實(shí)際水泥的使用量，增加砂石。另外，要確保實(shí)際混凝土強(qiáng)度符合要求，配比是最科學(xué)的。在控制實(shí)際溫度時(shí)，要考慮混凝土的實(shí)際情況，定期適當(dāng)?shù)貪菜?，溫度可能在最佳范圍?nèi)，調(diào)配混凝土在良好的通風(fēng)條件下，將混凝土的裂縫的概率降至最低。

3.3 混凝土的運(yùn)輸和澆筑技術(shù)要點(diǎn)

混凝土拌合完成后，及時(shí)運(yùn)輸，首先需要確認(rèn)混凝土最快運(yùn)到建設(shè)現(xiàn)場。有關(guān)運(yùn)輸，特別是混凝土的熱量，為了保證沒有散失，必須使用有效的方法來保護(hù)混凝土在混凝土抵達(dá)后必須及時(shí)澆筑。請(qǐng)確認(rèn)選擇的澆筑方法最適合。如果澆筑面積不大的話，分層澆筑比較合適。首層澆筑完成后，在初凝前必須澆筑第二層。后續(xù)的澆筑也采用同樣的方法。如果建筑物的傾斜比較平緩，則必須將斜面分段澆筑，按照計(jì)劃的步驟進(jìn)行澆筑。必須先完成下面的澆筑工作，然后向上澆筑。澆筑全部結(jié)束后，可以停止?jié)仓?。但是，在按層澆筑過程中，下一層的澆筑工作只能在上一層的澆筑工作完成后開始。

3.4 大體積混凝土施工中的溫度控制

溫度應(yīng)力問題的主要原因是混凝土的絕熱溫升。通過有效控制絕熱溫升，可以降低混凝土的水化熱，使得內(nèi)部和外部溫度差在可控范圍內(nèi)。具體的對(duì)策包括：使用水化熱低的水泥。在夏季環(huán)境溫度較高的時(shí)候，可以使用深井水來降低溫度;第二，可以使用包括預(yù)埋鋼管通水冷卻在內(nèi)的其他建筑技術(shù)來降低混凝土溫度。最后，采取適當(dāng)?shù)母魺岽胧缧钏B(yǎng)護(hù)等，可以減少混凝土表面溫度的降速率，或者用防水草簾被覆蓋。

3.5 大體積混凝土的后期養(yǎng)護(hù)

在大體積混凝土的建設(shè)中，一般使用分層澆筑，與此技術(shù)的實(shí)用有關(guān)，必須注意重點(diǎn)是凝固時(shí)間點(diǎn)、凝固程度。澆筑完成后，混凝土的表面會(huì)變形而導(dǎo)致整體品質(zhì)受到一定程度的影響。如果想要確保滿足標(biāo)準(zhǔn)要求的品質(zhì)，可以二次振搗，確保表面非常平坦，過濾表面的水分，使氣泡和裂縫的可能性最小化。通常，養(yǎng)活工作在澆筑結(jié)束后 10 小時(shí)開始，時(shí)間應(yīng)該達(dá)到 4 周。這里應(yīng)該記住的是，特殊部件養(yǎng)護(hù)后，需要延長時(shí)間，根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整養(yǎng)生方法。根據(jù)特定的問題，有必要進(jìn)行針對(duì)性的維護(hù)。在維修工作中，將看管工作交給專業(yè)工作人員，遮蓋混凝土?xí)r，最好選擇避免表面損傷的遮蔽物，相關(guān)工作人員必須認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)。在混凝土濕度的不足的情況下，首先需要補(bǔ)充水分。表面呈凹凸?fàn)顩r的情況下，需要專業(yè)人員進(jìn)行處理，使混凝土的質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

結(jié)束語：

大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工為我國建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，在我國建筑工程質(zhì)量發(fā)揮了重要的作用，是我國現(xiàn)代建筑施工技術(shù)的重要組成部分。大體積混凝土最容易出現(xiàn)的問題是混凝土開裂，嚴(yán)重影響建筑物結(jié)構(gòu)的安全性和使用性，因此，在進(jìn)行大體積混凝土施工時(shí)，應(yīng)對(duì)水化熱、裂縫、泌水等質(zhì)量問題進(jìn)行控制，保證澆筑技術(shù)、后澆帶的施工技術(shù)和做好保溫保濕的養(yǎng)護(hù)工作，以確證混凝土的質(zhì)量，提高建筑物的整體性和安全性。

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