中国建筑第二工程局东北分公司028100
摘要:为了更大的便利国家经济建设,大体积的建筑工程不断地被应用,码头、水利工程等发挥着重要的作用。但是这些大体积工程的建设需要水泥混凝土一次性浇筑,形成整体的大体积水泥混凝土构架,这种结构也会因为施工技术、外部影响因素等造成裂缝问题,从而影响整个工程的使用。基于此,本文分析了大体积混凝土裂缝的产生原因,提出了建筑工程大体积混凝土施工技术及裂缝控制措施,以供参考。
关键词:大体积混凝土;裂缝控制;施工技术;建筑工程
引言
随着中国的经济发展,越来越多的大体积混凝土工程被应用,常见的比如地铁、码头、水利工程等等。混凝土的种类也因混合料的不同而各有差异,比如钢筋混凝土、水泥混凝土等,这些混凝土都有一个特性,就是在后续的使用过程中极容易产生裂缝,对人们的生活、出行和社会的发展等等造成严重的影响。而裂缝的产生主要是混凝土的材料、施工技术、承载力、后期维护等影响。因此做好混凝土的裂缝控制和施工技术至为关键。
一、大体积混凝土裂缝产生原因
1.水泥水热化
水泥混凝土是比较常见的混凝土,水泥混凝土在使用一定时间后,产生水泥的水热化反应导致建筑的表面裂缝产生。其主要的原理是:水泥混凝土在浇筑的过程中,内部的结构比较紧密严实,同时水泥混凝土的导热性能比较差。在水化的过程中产生巨大的热量,无法直接导热散发,导致内部结构的温度大。而建筑表面是裸露在常温下的,里外产生巨大的温度差,从而引发结构的膨胀或者变形,直接影响整体结构和裂缝的产生,再加上承载力的施加,很容易产生安全事故。
2.气候、温度
由于混凝土的水热化反应,控制混凝土的温差和散热是至关重要。我们可以通过技术手段,比如安置冷却管道有效的控制,但是外部的温度以及气候影响是不能控制的。首先水热化产生的热能太高,而外部的气温又比较低的话,就会产生巨大的温差,从而引发变形或者膨胀,加快裂缝的产生。
3.混凝土的原材料和搅拌
大体积混凝土的裂缝问题主要的还是受温度的影响,当然也有一部分是因为原材料的选择问题。没有按照国家的相应标准进行选择施工原材料,导致其承受压力的性能较小,受之温度影响,加剧裂缝产生。另外原材料的混合搅拌没有按照一定的比例,搅拌不够均匀等等,也会导致裂缝的产生。
二、大体积混凝土裂缝控制与施工技术
1.混凝土配合比设计及施工控制
对配合比设计的主要要求是:既要保证设计强度,又要大幅度降低水化热;既要使混凝土具有良好的和易性、可泵性,又要降低水泥和水的用量.混凝土的配合比最好选用水化热较低的矿渣水泥,水泥用量则应该以最大限度减少水泥用量为原则,水胶比在0.25-0.40之间,外加剂可以掺入高效复合减水剂混凝土原材料控制:混凝土的原材料和配比、最低强度等级、最大水灰比和单方混凝土的水泥用量等应符合耐久性要求,满足抗裂、抗渗、抗冻和抗侵蚀的需要。混凝土浇筑:每流水段的混凝土浇筑由远而近浇筑。同一区域内的混凝土,先浇筑柱、墙等竖向结构,待混凝土沉积1h后再浇筑水平结构。浇筑竖向结构时分层连续进行,浇筑水平结构时,不得在同一处连续布料,在2~3m范围内水平移动布料。水平结构的混凝土表面,适时先用铁滚筒压两遍,并用木抹槎子磨平,搓毛两遍以上,防止产生收缩裂缝。
2.施工缝及变形施工
具体施工方法为:清理→固定止水带→支模→混凝土浇筑。清理:变形缝结构施工前,先排干积水并截断外部流入施工面的地表水。固定止水带:在变形缝内侧主筋上焊接方框定位钢筋,并用铁丝拉紧以固定止水带。支模:变形缝止水带固定采用挡头板方木夹住止水带,并用斜撑等加固挡头板,使挡头板位于垂直于轴线方向的平面上,再用成型木条固定在模板上预留变形缝接水槽口。混凝土浇筑:变形缝处的混凝土浇筑时,先浇筑止水带处的混凝土,用捣固器人工加强振捣,变形缝一侧混凝土养护至规定强度后,只拆除挡头板的支架方木和钢筋,采用相同的方法固定另一侧的止水带,混凝土灌注时也先行浇筑该部位的混凝土,并加强振捣。
3.冷却管道设置
在大体积混凝土中间部位预设蛇形冷却水管,强制降低混凝土水化热温度:冷却水管为准32mm的薄壁钢管,按照蛇形布置。每层冷却水管间距为1m,同一层每根水管间距为1m,外侧水管距混凝土外边缘距离按0.5m控制。冷却水管使用前应进行压水试验,防止管道漏水、阻水;混凝土浇筑到各层冷却水管标高后即开始通水,各层混凝土峰值过后即停止通水,通水流量应达到25L/min,通水时间根据测温结果确定;严格控制进出水温度,在保证冷却水管进水温度与混凝土内部最高温度之差不超过30℃条件下,尽量使进水温度最低;待主通水冷却全部结束后,应采用同标号水泥浆或砂浆封堵冷却水管。
4.混凝土的浇筑与养护
针对混凝土的浇筑,在开始浇筑之前应该在混凝土泵管内注入一定量的水确保管内壁湿润,通过这种方式最大限度减少堵管的发生,提高浇筑效果。关于水泥砂浆比例问题,经过总结施工经验可考虑采用1∶2的水泥砂浆。需要注意的是,水泥砂浆最好采取分散布置的方式,但是一旦开始浇筑后就要持续浇筑,中间尽量不要停止。如果因不可抗拒原因需要停止浇筑,其停留时间不能超过20min。针对大体积混凝土的浇筑,与其他混凝土浇筑不同,不能在同一个位置连续布料,而是采用水平移动浇筑甭管的方式移动布料,这种方式能够有效避免冷缝出现,对于散发水化热也有一定积极意义。由于大体积混凝土主要是出现在厚大的地下室底板,因此针对地下室底板的大体积混凝土浇筑,其浇筑顺序为地下一层墙板→地下室顶板梁下口→地下室顶板。这种浇筑方式的积极意义在于能够有效控制混凝土早期裂缝的出现。针对混凝土的养护,应该在浇筑后在混凝土表面铺上一层塑料薄膜,如果是冬季则需要在上面铺上棉毡或者草席,目的在于减少因温度剧烈变化影响混凝土。在进行混凝土养护的过程中还需要结合工程当时的天气情况,结合工程周边优势采取最佳的保温措施。
三、结语
随着中国经济建设的发展,建筑工程中大体积混凝土的应用越来越广泛。但是大体积混凝土施工中常伴随着裂缝问题,为此本文分析了大体积混凝土施工控制,总的来说裂缝产生的原因主要是受温度影响,做好混凝土的原材料配比和施工,设置冷却道,平衡内外温差,降低裂缝产生的几率。
参考文献
[1]张积贤.大体积混凝土施工技术在房屋建筑工程的应用探究[J].城市地理,2014(18):115-115.
[2]龚剑,李宏伟.大体积混凝土施工中的裂缝控制[J].施工技术,2012,41(6):28-32.
[3]任庆国.刍议房屋建筑工程大体积混凝土施工技术[J].城市建设理论研究:电子版,2014(8):81-82.