建筑工程中大体积混凝土结构施工技术研究
陈昌皓
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陈昌皓,. 建筑工程中大体积混凝土结构施工技术研究[J]. 建筑技术学报,20211. DOI:10.12721/ccn.2021.157005.
摘要: 随着市场经济的繁荣发展,土木工程数量及规模不断扩张。且对土木工程施工质量的标准要求也随之提高。大体积混凝土结构在土木工程施工中的应用越来越普遍,而且大体积混凝土结构施工技术水平也越来越高。在土木工程施工中,大体积混凝土结构及其施工技术的应用,能够充分保障工程质量安全,维护公众的生命财产安全。基于此,本篇文章对建筑工程中大体积混凝土结构施工技术进行研究,以供相关人士参考。
关键词: 建筑工程;大体积混凝土;施工技术
DOI:10.12721/ccn.2021.157005
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引言

由于大体积混凝土结构具有较大优势,在高层建筑施工中,得到了广泛使用。为确保高层建筑的稳定性,混凝土基座需要具有较强的承载力,这样才能有效承担高层建筑的重量。在实际施工的过程中,大体积混凝土结构容易受到外部环境的影响,而出现裂痕。虽然每次出现的裂痕都不大,如果不采取有效的措施加以解决,经过长时间的使用,一定会给大体积混凝土结构的稳定性带来极大的影响,从而使整个高层建筑具有较大的安全隐患,因此,确保大体积结构不出现裂痕,最大程度的发挥出该结构的优势,是当前大体积混凝土结构施工中亟待解决的技术问题。

一、大体积混凝土概述

大体积混凝土的定义是,结构物的最小几何尺寸不小于1m,或预计因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。常见的大体积混凝土施工有高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等等。其主要特点就是体积大,水泥水化热释放比较集中,内部升温比较快。当混凝土内外温差较大时,会使混凝土产生温度裂缝,影响结构安全和正常使用。虽然并不是所有的裂缝都会破坏结构的强度,但从正常使用极限状态的角度来看,也有必要科学地控制大体积混凝土在浇筑时引起的结构裂缝,并尽一切可能控制混凝土中各种裂缝的出现。

二、大体积混凝土结构特点及其施工要点

混凝土结构类型多样,大体积混凝土结构是其中的一种。从该结构的名称上可以看出,该结构的特点在于体积比较大,正是因为该混凝土结构体积较大,所以温度、水汽等难以有效穿透该结构的内部空间。当混凝土结构内部温度过高,出现水汽蒸发现象,但是由于水汽无法快速穿透混凝土结构而蒸发到空气中,导致混凝土内部始终都处于较高的温度中。如果这时外部环境气温过低,那么该混凝土结构就会处于比较大的温差中,这会对混凝土结构产生较为严重的破坏,导致裂痕的出现。在施工过程中,需要工作人员严格按照操作要求与标准进行规范施工。另外,对该结构的维护保养工作也需要采取有效的措施,花费更多的精力,只要做到以上两点,可以很好的避免由于温差造成的结构裂痕。在进行大体积混凝土结构浇筑时,需要确保该结构的完整性,避免该结构局部出现细小的缝隙,而导致后期出现较大的裂痕,该结构保养维护的关键点在于确保内外温度的一致性。为达到以上两点要求,大体积混凝土结构不能分次进行,需要一次性完成,这样才能有效减少各种因素对该结构的影响,确保大体积混凝土结构的质量。因此,完成这一环节,需要施工人员具有较高的技术水平与各个环节的协同配合。

三、建筑工程中大体积混凝土结构施工技术应用策略

3.1混凝土结构施工前准备

大体积混凝土结构施工周期长、体积大,因此必须做好材料、技术和设备的准备工作。如该工程,首先对混凝土的促骨料进行了选择,要求以中砂为主,含泥量<3%,含泥量≤1%,以此减少水泥水化热对建设项目质量的不利影响。实际施工过程中,适当选择了粉煤灰代替水泥,以此改善混凝土和易性,为混凝土施工质量提供坚实保障。同时,该工程施工人员结合实际情况确定大体积混凝土强度等级和坍落度,派出专业人员在施工现场检查机械设备,检查完成后进行连续施工,并由专人在施工现场监管和控制。

3.2严格控制混凝土配制比例

确定混凝土配合比是大体积混凝土浇筑施工中的关键环节。在混凝土配制过程中,相关人员要严格控制水泥和水的使用量,在满足工程设计强度要求的基础上,抑制水化热反应,改善混凝土的和易性。为进一步加强混凝土配制效果,优选矿渣水泥,并添加适量的粉煤灰,一方面,优化大体积混凝土配合比,另一方面,减轻混凝土泵送压力。总之,优化大体积混凝土配合比设计,可以减少水泥损耗量,增大表层混凝土强度,进而降低混凝土结构发生裂缝的概率,改进大体积混凝土浇筑施工质量,维护整体土木工程质量安全。

3.3控制温度

温度的变化对混凝土结构的影响是巨大的,但是只要采取有效措施,提高技术水平,可以把温差控制在最小范围内,减小温度对混凝土结构的影响。温差过大的主要原因是结构内部温度较高,而外部温度较低,所以可以采取以下办法,降低内部温度,从而减小内外部温差:第一,在混凝土结构的表面撒上适量的水分,表面这些水分在蒸发时,会带走一定的热量,从而使内部温度降低;第二,也可以直接向结构内部加入一些凉水,降低内部温度;第三,对混凝土的制作材料稍加改变,减少水泥的用量,使用地热水泥、粉煤灰硅酸盐等建筑材料,也可以有效减少温差,但是在方法的选择与使用上一定要做到科学合理。

3.4大体积混凝土的浇筑

为了降低混凝土的内外温差,常用的浇筑方法就是分块浇筑法,其是控制大体积混凝土升温的有效措施。分块浇筑法可细分为分层浇筑法与跳仓浇筑法,其中跳仓浇筑法被应用得较为广泛。其主要基于如下原理,在5天-10天的混凝土浇筑期内,混凝土性能仍处于不稳定状态,没有达到最终强度,于是在这段时间里,混凝土内部应力会较为容易得分布在各部分。基于“释放和抵抗应力相结合、先释放后抵抗、以抵抗为重点”的原则,科学划分各仓块,从而显著降低混凝土的外部约束,相应减少各浇筑段的热量集聚,以达到降低混凝土内部温度应力的目的。采用这种材料、结构和施工管理相结合的措施,可有效控制混凝土的早期裂缝,解决大体积混凝土的裂缝控制和防渗问题。

3.5注重材料控制

根据冷凝土的冷凝过程原理可知,混凝土的主要力量来自于水泥的水化热,因此,在选择混凝土原材料时,应优先考虑水化热较低的水泥种类,单位水泥的用量应控制在380kg。关于骨料的选取,应优先考虑膨胀系数,膨胀系数较小的骨料,更能够在混凝土结构中发挥良好性能。以碎石形状为最佳,采用的碎石径粒应大些。有效降低冷凝过程水化热,可以向混凝土中加入优质煤灰粉这一添加加料,煤灰粉的使用用量应高于20%。外加剂也可以选用一些高效减水剂和膨胀剂,外加剂的使用可以改善混凝土的工作性能,并且减少混凝土结构固件中胶凝材料的使用量,能够有效地提高混凝土的整体强度,增强其防水性、抗裂性。

结束语

建筑工程大体积混凝土结构施工过程中,由于工程涉及内容较广、施工难度大,需要结合实际情况来选择适合的加固技术,全方位监管混凝土浇筑施工全过程,以此增强建筑大体积混凝土结构的稳定性,并在此基础上做好后期保养工作,使建筑能够满足工程建设的质量要求。

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