摘要:要:近些年來,隨著建筑業的快速發展,高層建筑變得越來越多。混凝土在現代工程建設中占有重要地位,尤其大體積混凝土方面,在高層建筑中得到了充分的應用,因此,必須加強對
摘要:近些年來,隨著建筑業的快速發展,高層建筑變得越來越多。混凝土在現代工程建設中占有重要地位,尤其大體積混凝土方面,在高層建筑中得到了充分的應用,因此,必須加強對大體積混凝土的質量控制。
關鍵詞:大體積,混凝土,施工,質量控制
我國經濟的快速發展、科學技術的不斷進步,近年來,大體積混凝土得到了越來越廣泛的應用, 但在使用過程中,有關因出現裂縫而影響工程的質量事故時有發生,如果不采取正確的施工方法和有效的控制措施,一定會影響工程質量,影響工程的使用。而大體積混凝土由于其體量較大,結構比較厚實,在具體的施工過程中技術上要求較高,在對內外溫度以及最小斷面具有較為嚴格的規定之外,對其混凝土本身平面尺寸也提出了較大的限制。大體積混凝土在施工過程中所受到的溫度力比較大,如果不能采取有限的溫度控制措施,極易出現裂縫,導致施工出現質量問題,因此對其進行質量控制具有十分重要的現實意義。
1大體積混凝土的質量通病
大體積混凝土具有結構體積大、承受荷載大、水泥水化熱大、內部受力相對復雜等結構特點。在施工上,結構整體性要求高,一般要求整體澆筑,不留施工縫。這些特點的存在,導致在工程實踐中,大體積混凝土出現其特有的質量通病,常有以下幾種類型:
1.1施工冷縫:因大體積混凝土的混凝土澆筑量大,在分層澆筑中,前后分層沒有控制在混凝土的初凝之前;混凝土供應不足或遇到停水、停電及其它惡劣氣候等因素的影響,致使混凝土不能連續澆筑而出現冷縫。
1.2 泌水現象:上、下澆筑層施工間隔時間較長,各分層之間產生泌水層,它將導致混凝土強度降低、脫皮、起砂等不良后果。
混凝土表面水泥漿過厚。因大體積混凝土的量大,且多數是用泵送,因此在混凝土表面的水泥漿會產生過厚現象。
1.3早期溫度裂縫:在混凝土澆筑后由于早期里表溫差過大(25℃以上)的影響,大體積混凝土會產生兩種溫度裂縫:
1.3.1 表面裂縫:大體積混凝土澆筑后水泥的水化熱量大,由于體積大,水化熱聚集在內部不易散發,混凝土內部溫度顯著升高,而表面散熱較快,這樣形成較大的內外溫差,內部產生壓應力,表面產生拉應力,而混凝土的早期抗拉強度很低,因而出現裂縫。這種溫差一般僅在表面處較大,離開表面就很快減弱,因此裂縫只在接近表面的范圍內發生,表面層以下結構仍保持完整。
1.3.2 貫穿性裂縫:由于結構溫差較大,受到外界的約束而引起的。當大體積混凝土澆筑在約束地基(例如樁基)上時,又沒有采取特殊措施降低、放松或取消約束,或根本無法消除約束時易導致拉應力超過混凝土的極限抗拉強度而在約束接觸處產生裂縫,甚至會貫穿整個表面產生貫穿性裂縫。
2 施工質量控制
2.1 加強商品混凝土運輸過程控制
要求混凝土生產廠家每車出廠時出據混凝土標號、坍落度、出廠時間、數量和到達地點的發料單據。抵達現場后,由總包派專人按程序驗收,填寫到達時間、混凝土坍落度、目前混凝土有無異常等情況。監理人員不定期進行抽檢,如混凝土出現離析,必須進行次攪拌。
2.2 制定混凝土澆注方案
大體積混凝土澆注常采用的方法有以下幾種:
2.2.1全面分層:即在第一層全面澆筑完畢后,再回頭澆筑第二層。這種方案適用于結構的平面尺寸不宜太大,施工時從短邊開始,沿長邊推進比較合適。必要時可分成兩段,從中間向兩端或從兩端向中間同時進行澆筑;
2.2.2分段分層:先從底層開始,澆筑至一定距離后澆筑第二層,如此依次向前澆筑其他各層。這種方案適用于單位時間內要求供應的混凝土較少,結構物厚度不太大而面積或長度較大的工程;
2.2.3斜面分層。要求斜面的坡度不大于1/3,適用于結構的長度大大超過厚度3倍的情況。混凝土從澆筑層下端開始,逐漸上移。
2.3 加強振搗,確保混凝土的密實
為確保混凝土的均勻和密實,提高混凝土的抗壓強度,要求操作人員加強混凝土的振搗,插點均勻排列,按順序振實不得遺漏,振搗期間距宜取300mm,時間15-30秒為宜,不宜過振,以表面呈現浮漿,平整和不在沉落為準,為了能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙,尚須進行二次振搗以提高混凝土與鋼筋的握裹力,防止因混凝土沉落而出現的裂縫,增加混凝土的密實度,使混凝土的抗壓強度提高,從而提高混凝土的抗裂性,一般間隔20-30分鐘進行二次復振,或者是在混凝土經振搗后尚能恢復塑性狀態的時間。
2.4 泌水處理與表面處理
由于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坑底,再到集水井,然后通過集水井內的潛水泵排除基坑外;待混凝土澆至標高時,由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚,要求用木抹子抹平,防止表面微小裂縫產生,在初凝前再用鐵板壓光,這樣有效的控制混凝土表面龜裂,增加防水抗裂效果。
3施工中所采用的工藝控制
雖然原材料上的控制,溫度預測和控制等方面的內容是大體積混凝土質量控制的關鍵性內容,但是在具體的施工過程中所采取的工藝也是質量控制的關鍵性內容,具體包括混凝土的養護工藝、振實成型、混凝土澆筑、攪拌工藝以及混凝土原材料的配料方面都會對質量控制。
3.1混凝土的澆筑是最為重要的一部分,在具體施工之前需要對澆筑次序進行詳細的計算,并計算好澆筑前后的時間差,可以在混凝土的內部預先利用冷卻管來對溫度進行控制,并可以適當的提高澆筑的厚度,這樣可以提高混凝土的整體強度。
3.2施工中需要對振搗棒的振動頻率進行加強,使混凝土和鋼筋之間的握裹得到增加,保證混凝土和鋼筋之間產生足夠的約束力,并增加混凝土的密實性和均勻性。
3.3施工現場實現有效的組織的管理,對各個工種的工作時間合理安排,施工現場應該安排一定的施工設計人員,依據施工的具體情況對施工澆筑配比進行調整和協調,在保證原材料的供應、水泥和骨料、控制砂等材料的含量以及配比度等基礎上,對混凝土的收縮量和空隙率進行合理掌握,降低混凝土出現裂縫的幾率。
4構造設計上對大體積混凝土采取防裂措施
4.1設計合理的結構形式,可以減少工程數量,減低水化熱。如可根據懸索橋錨碇受力特點,設計挖空非關鍵受力部分混凝土體積,利用土方壓重方案,來減少混凝土結構體積。
4.2充分利用混凝土在基坑有側限條件,在混凝土中摻加微膨脹劑,使其在基坑約束下形成一定的預壓力,補償混凝土內部溫度收縮產生的拉應力,從而有效的避免混凝土裂縫的產生。
4.3大體積混凝土體積龐大,施工周期一般較長,依據結構受力情況可合理地確定混凝土評定驗收齡期,打破正常標準28d的評定驗收齡期,改為60d或90d,評定驗收齡期充分考慮混凝土的后期強度,從而降低設計強度等級,達到減少混凝土水泥用量,降低水化熱的目的。
5混凝土的養護
混凝土澆灌完后,立即采取有效的保溫措施并按規定覆蓋養護。混凝土的養護從三方面考慮:保溫、保濕及緩慢降溫。
5.1大體積混凝土由于塊體內外溫度不一致,強度增長快慢不同,容易出現裂縫,所以養護時使用內降流出的循環水以調節表面溫度。
5.2同時養護主要以蓄熱法為主,寒冷大風時,須加搭擋風墻;終凝后,在混凝土表面鋪一層塑料薄膜進行養護,在測得混凝土內外溫差接近25℃時,在混凝土表面加鋪二層草袋和一層塑料薄膜澆水養護。
5.3根據工程實際經驗,混凝土的中心溫度與表面溫度之間、混凝土表面溫度與室外最低氣溫之間的差值均應小于20℃,當結構混凝土具有足夠的抗裂能力時,應不大于25℃~30℃。
6結束語
由于大體積混凝土結構厚、體形大、鋼筋密、混凝土方量大、承受的荷載大,在工業建筑中得到了廣泛的應用。在大體積混凝土工程施工過程中,為了保證混凝土施工質量,在確保原材料和施工配合比符合要求的情況下,從施工前測算、施工過程溫度控制及養護等各方面,采取有效技術措施,進行全面的質量控制,從而減少溫度裂縫的產生,確保大體積混凝土的質量。