建筑工程中大体积混凝土结构施工技术研究

2021-11-27 12:42智杰
魅力中国 2021年30期
关键词:体积裂缝混凝土

智杰

(河北 石家庄 050000)

随着我国土木工程建设工作的持续发展,大体积混凝土结构依据其独特的优势成为了工程项目建设的重要组成部分,且在实践应用中得到了全面推广。随着人民生活水平的提高,社会对整个建筑的要求也就最高,各种新型的建筑便应运而生,这就对建筑工程带来了机遇和挑战。因为在建筑工程中,大型混凝土的施工方法极其普遍,并且由于混凝土自身的化学性质,在遇到水了以后会发热,从而因为热胀冷缩以及内外温差大的原因,而导致混凝土会出现表面开裂的情况,这对于土木建筑工程后期使用的安全性造成很大的危害,因此相关施工单位需要提升施工人员的专业素养,来保证土木工程中大体积混凝土结构的安全施工。

一、大体积混凝土结构及其施工技术的特点分析

由于大体积混凝土的主要特点就是大,所以很多优缺点也都和大有关。正因为它大的特点,对于大体积混凝土的施工上也有相应的专业技术,在浇筑过程中,对于大体积混凝土的要求是一次浇完浇满,不能在混凝土的表面带来任何一丝空隙,这也就在对于原材料的选择方面,需要更加地严格的配比;在养护过程中,由于它大的特点,所以对于养护要求和养护需要注意的事项来看,也都需要专业技术来操控。

二、大体积混凝土结构施工的常见裂缝问题分析

由于大体积混凝土自身所决定的一些特性,使大体积混凝土结构在土木工程建筑的施工中,容易出现裂缝问题,影响大体积混凝土结构的质量,对于整个土木工程建筑的整体质量也有着很大的影响。大体积混凝土裂缝暴露出来的问题根据严重程度可分为表面裂缝、贯穿裂缝和深度裂缝三种,其中表面裂缝是其中严重程度最微小的一个,对整个建筑的危害也最少,但如果不及时进行补救,就有可能发展成贯穿裂缝,从而威胁到工程质量的安全性。在工程中导致大体积混凝土结构出现裂缝的主要原因分别是:

(一)外部荷载

当外部对大体积混凝土的作用力大于混凝土自身可承受的最大张力时,混凝土就会伴随有裂缝出现,由于混凝土本身的特性决定,抗压能力要远远大过于抗拉能力,但在施工中并不会频繁对混凝土施加拉力,所以这种原因造成的裂缝较少。

(二)体积收缩

产生体积收缩的原因主要有两点,一种是塑性收缩变形,另外一种是干燥收缩。并且因为混凝土具有极其高的塑性,所以在砼收缩产生的拉应力大于砼胶凝材料抗拉强度时,大体积混凝土就会产生裂缝,但是这种情况产生的裂缝容易修复。此外,混凝土自身由于碳化的特性,也有可能会伴随一部分的碳化收缩而变形。

(三)温度变化

对于大体积的混凝土来说,因为自身的导热性较差,所以如果在混凝土内部出现了水化反应而出现的热量并不能够及时的散失,这是在混凝土内就会很容易地产生混凝土内部和外部的温度差和温度作用力,并且这两者在比例上是正相关的,而伴随着混凝土施工速度和施工强度越来越大,当水热作用力大于混凝土自身的拉力的时候,就会在混凝土表面出现了裂缝。另外,在大体积混凝土浇筑之后要对现场的混凝土进行测温,以便于及时掌握混凝土内外温度情况,在后期维护更容易找到开裂的原因。

三、大体积混凝土结构施工中预防裂缝问题的施工技术应用分析

既然得知大型混凝土会出现裂缝的情况以及会出现裂缝的原因,我们就应该点对点,面对面的对于问题进行剖析,找到解决的办法,通过对于混凝土的抗拉能力进行准确分析,准确把握好大体积混凝土的温度应力以及自身约束力,并且通过对于增强混凝土材料的抗拉能力和温控能力,就能够在很大一部分程度上减少裂缝的问题,对于混凝土的质量提高。

(一)提升抗裂性能的技术应用

首先对于混凝土的原材料配比进行优化时,我们需要工作人员有相当丰富的工作经验,要对不同的配方和技术反复进行实验以及调试,记录数据,根据数据分析出抗裂性能的差异,然后得到最优的方案,应用在实际操作中去,现场的实际操作人员也要每一步都按照步骤来,不能有纰漏,以保证整个混凝土的质量。其次,我们通过对配筋的合理运用,来对混凝土较为薄弱的点进行加固,控制整个大体积混凝土的结构强度,从而使得抗裂能力有所增强。此外,我们还可以在混凝土的配方中加入添加剂,这样就能对于大体积混凝土的自缩特性得到有效控制,把大体积混凝土材料的膨胀和收缩都控制在一个准确且合理的范围内,从而使得大体积混凝土的质量以及抗裂方面都有大幅度的增强。

(二)控制温度应力的技术应用

由于大体积混凝土本身的特性,受温度应力的影响出现裂痕的概率也较大,所以为了提高大体积混凝土的质量,我们对控制温度应力方面提出了三个建议:

第一,对浇筑的温度进行控制,由于自然环境的影响,混凝土的浇筑温度不可能是一成不变的,在进行浇筑温度时,如果温度提高,对于大体积混凝土的质量影响是巨大的,所以在工程进行施工时,混凝土浇筑工作要尽量避免在炎热的夏天进行,如果因为特殊情况不得不在正午进行工作,也一定要做好降温工作和浇水冷却。

第二,对水泥的用量进行控制,水泥的水热反应是最主要的一个影响温度的因素,所以在调节配方时,我们可以考虑适当减少水泥的用量,但是当水泥减少的时候,混凝土的强度就会降低,这个时候我们需要寻找其他的添加剂来弥补,对混凝土进行调整,例如在混凝土中添加减水剂,以及各种复合材料的使用,可以使得混凝土配比到一个比较平衡的状态,而在选择材料的时候,更多地选择低热水泥,也能够非常有效地控制温度。

(三)增强材料的应用

增强材料也就是指能够起到增强混凝土抗拉能力的材料。一般在土木工程人体积混凝土结构施工中,增强材料的应用也可以有效提升混凝土抗拉效果。为了更好地对材料进行有效利用,需要对其原材料及混凝土的配比问题进行深入研究。根据充分的实验表明,在混凝土水化中进行棕榈油燃料灰的添加能够降低其整个过程的温度上升速度,并延迟其峰值温度的出现时间,这使得此材料能够替代传统水泥用于大体积混凝土的施工。不仅如此,根据科学家们的充分研究进一步发现用粉煤灰和膨润土来作为普通硅酸盐水泥的替代物,能够在大体积混凝土当中减少由于温度差而引起的裂缝的发生,从而更好地保证整体混凝土的质量。这两种材料所制造出来的大体积混凝土自身有更高的压缩强度值,综合性能更加的均匀,从而减少水化热作用对大体积混凝土造成的不良影响。也可在混凝土配制过程中加入研磨细化的矿粉、粉煤灰以及膨胀剂和高效减水剂,通过特定的配置比例制造出性能更强的混凝土,其在具体施工运用过程中具有更高的抗裂性能。不同建筑工程的需要,在大体积混凝土制作时,也可配合性添加相应材料,根据研究表明,在混凝土制作中,添加相变材料,相比单一、复合和微胶囊相变材料而言,这种材料能够更好地解决大体积混凝土的温度裂缝问题。例如膨胀石墨、石蜡、月桂酸、硅酸等,这些材料能够控制施工温度裂缝地产生并吸收化学过程当中的水化热,同时能够减轻工作人员在混凝土制作时控制温度的困难,不同材料对大体积混凝土的影响。

四、建筑工程中大体积混凝土结构施工技术要点分析

(一)革新工程设计

在建筑施工过程中,施工团队要想展现大体积混凝土结构施工技术的作用,需要提出与之相关的施工方案,这也是实践施工的重要内容。由此可知,工作人员要注重结合实践整改工程设计方案,以此明确正确的建设目标。一方面,在工程设计前期,工作人员要先明确施工现场的周边环境,如地理条件和自然气候等,而后明确施工所需的建筑材料,为接下来的设计和施工提供依据;另一方面,设计工作人员要确定大体积混凝土结构施工技术的工艺技术和各项环节的施工标准,并深层探索影响大体积混凝土结构的多项因素,了解混凝土设计强度的范围,以此控制实践施工出现问题的次数。与此同时,在工程设计工作完成后,企业要设计专门的工作团队深层研究设计工作内容,以此为实现预期施工目标提供保障

(二)搅拌技术

首先,施工人员必须要选择适宜的搅拌方式,并严格遵循搅拌工序,控制好材料的使用数量和放置顺序等,之后再依据相关要求来开展搅拌工作。其次,针对具体的搅拌环节而言,施工人员则应该严格遵循相关规定,运用匹配的搅拌设备,同时还应确保搅拌设备处于正常的运行状态。除此之外,在放置搅拌材料时,施工人员还应对搅拌设备中存在的杂物实施及时清理,避免影响到搅拌的质量和效率。

(三)大体积混凝土振捣施工管控

针对大体积混凝土浇筑施工环节而言,必须要落实混凝土的振捣操作,这样可以使混凝土的密实度得到进一步的提升,从而降低内部细微裂缝的发生概率,从而提升混凝土整体的强度及抗渗能力。首先,在进行混凝土振捣施工时,需要跟随布料实施,并且还要对实际的施工情况进行充分考量,之后加强对振捣时间及振捣深度的有效控制,避免过度振捣和漏振情况的发生。在对大体积混凝土进行施工时,会遇到各种不同因素的干扰,在实际工程建设环节中通常会运用泵送混凝土,为了可以显著提升大体积混凝土的施工质量,一般都选对混凝土实施二次振捣,并且还要确保大体积混凝土抗渗质量能够在合理范围内,这样才能使空隙以及气泡的产生数量降至最低,进而提升混凝土的强度,使混凝土的实用性得到切实的保障。

(四)注重大体积混凝土的后续养护工作

通常而言,针对大体积混凝土实施浇筑操作之后,还需要对其进行完善的养护措施,这也是非常重要的一个环节,主要包含了对温度及湿度的合理控制,对覆盖材料的具体选择以及管理人员的配备等,在实际操作环节中,就需要管理人员对浇筑完成的大面积混凝土材料实施定期的洒水操作,同时还应对其温度及湿度等重要参数进行缜密监测,要保障其数据能够在合理的范围之内。除此之外,管理人员还应结合不同的施工条件来选择适宜的覆盖材料,确保其使用性能的完好。

结束语

总而言之,伴随现代社会的快速发展,对建筑工程的整体要求也越来越严格,与此同时大体积混凝土的质量安全问题也得到了相对广泛的重视,主要是由于该施工环节会对整个建筑工程的施工质量造成非常严重的影响,因此,相关部门在具体到实际施工环节中,应对混凝土结构施工技术进行全面细致的分析研究,通过合理的施工工艺和技术手段,来强化对水泥裂缝的控制力度,以此来保障建筑工程施工质量和安全性的稳定提升。除此之外,还应不断完善施工技术的创新发展,从而推动建筑行业的健康发展。

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