王成
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大體積混凝土是指,混凝土結構的截面不小于0.8m,混凝土內(nèi)外溫差大于25℃的混凝土。大體積混凝土因為自身的各項特性差異,容易引起開裂,這樣就無法保證該項工程的質(zhì)量能滿足建筑需求,所以,工程建設過程中必須重視它的施工質(zhì)量,合理確定施工方案,避免工程出現(xiàn)質(zhì)量問題,因地制宜地強化質(zhì)量目標,為施工單位地良好發(fā)展貢獻力量。
一般來說,養(yǎng)護作業(yè)對大體積混凝土的質(zhì)量起到非常關鍵的作用,在養(yǎng)護結束后的半個月之內(nèi),如果沒有混凝土的干縮現(xiàn)象,就不會有大問題發(fā)生。在一個建筑工程里,大體積混凝土施工是很重要的,遇到高溫時節(jié)施工的情況也非常常見,在養(yǎng)護作業(yè)結束后,大體積混凝土內(nèi)部的水蒸氣蒸發(fā)過程中就會產(chǎn)生混凝土變形,若變形幅度太大,就會容易出現(xiàn)干縮裂縫。
大體積混凝土的沉降縫也是出現(xiàn)頻率較高的裂縫,它的出現(xiàn)是由于項目建設地基處置不好的沉降引起的,大體積混凝土的澆筑期間,如果模板質(zhì)量不過關,未對模板支撐進行把控,也會產(chǎn)生裂縫。一般來說,水有反膨脹狀態(tài),從固態(tài)變回液態(tài)時,水的體積會變化,引起沉降,產(chǎn)生沉降裂縫。
由于水泥和水發(fā)生水化熱反應會產(chǎn)生很多熱量,熱量如果不能及時釋放的話會導致混凝土的內(nèi)外溫差過于懸殊,產(chǎn)生拉應力,如果拉應力大于了大體積混凝土自身的拉應力,就會產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫出現(xiàn)通常在工程的靠后階段。
為了確保項目的質(zhì)量,我們要對大體積混凝土進行科學地計算,核算出工程實際承受的荷載,以此把握其裂縫的多少。由于大體積混凝土變形產(chǎn)生裂縫引起質(zhì)量不合格的現(xiàn)象較多,所以,我們要對混凝土的結構進行合理的設計。在核算結構時,我們假設物體的受力達到一定程度,按照常規(guī)模型計算大體積混凝土的內(nèi)力大小,但是由于常規(guī)模型和實際受力存在差異,就會造成大體積混凝土產(chǎn)生結構設計方面的裂縫。
大體積混凝土的穩(wěn)定性一般體現(xiàn)在對抗物理、化學作用力時的穩(wěn)定能力。如果其體積穩(wěn)定性較弱,那么混凝土就會出現(xiàn)開裂,導致自身的變形能力降低,溶液等侵入大體積混凝土內(nèi)部,使得耐久性受到影響。大體積混凝土自身有收縮特性,就算在沒有荷載時也容易產(chǎn)生收縮現(xiàn)象。由于大體積混凝土的收縮產(chǎn)生的拉應力大于本身能承受的抗彎拉強度,裂縫就隨之出現(xiàn)。對于不一樣的大體積混凝土水泥等配比不同,收縮值有所差異,所以,我們要重視大體積混凝土的水泥用量。隨著水泥的粗細變化,骨料含泥量也有所區(qū)別,裂縫的出現(xiàn)頻率也不一樣,所以,我們要通過試驗確定水泥和骨料的配比。
大體積混凝土的裂縫出現(xiàn),絕大多數(shù)是由于溫度的變化產(chǎn)生的,所以,溫度是我們在施工中需要關注的重點。大體積混凝土的內(nèi)部溫度受影響主要在于四個方面:①水泥膠凝時產(chǎn)生的水化熱反應;②混凝土的內(nèi)外溫差;③混凝土澆筑好之后會經(jīng)歷一個長時間溫度變化,導致溫度的不確定;④混凝土內(nèi)部的溫度會受到外界溫度變化的影響。
大體積混凝土施工前要對項目進行設計,以保證在其施工時符合工程的實際要求,美觀性達標,在施工縫設計時要加強對大體積混凝土溫度縫的控制。在準備模板時可以選用三種材質(zhì)的模板:木模板、鋼模板、鋼木模板。木模板的優(yōu)點是它相比鋼模板有較好的保溫功能,所以,我們在選擇模板時必須注意溫度的影響。我們在工程項目施工之前要計算大體積混凝土的溫度應力和它的收縮性能,進而確定大體積混凝土的溫度控制措施,在施工過程中嚴格實施,以減少溫度裂縫的出現(xiàn)。
大體積混凝土中可以加入少量膨脹劑,這樣會引發(fā)混凝土的體積增加,補償混凝土的收縮,綜合作用下可以減少大體積混凝土的開裂。大體積混凝土中摻和適量的膨脹劑可以中和大體積混凝土硬化時產(chǎn)生的干縮,這樣就能有效減少裂縫產(chǎn)生。我們現(xiàn)在比較常用的兩種膨脹劑是FH復合型和UEA型,又以UEA型膨脹劑用的多。通常,UEA型使用時,要在混凝土里摻入1/10的量,把膨脹率控制在萬分之三左右,可承受的預壓力也控制在0.5MPa左右,這樣就能和硬化時產(chǎn)生的拉應力相抵。
在大體積混凝土中科學配置鋼筋能加大混凝土的強度,我們配置鋼筋時要注意鋼筋的間距不能太大,以保證混凝土的抗裂性能良好。我們在配置鋼筋時,間距一般不大于10cm,大體積混凝土的配筋相對較少,為了加強混凝土的抗裂性能我們少量配溫度筋。
只有大體積混凝土的強度得到了保障,抗拉性能才能提高,混凝土的抗裂性才能提升,在施工時,我們必須確定好合適的大體積混凝土原料配比,選擇合適的水灰比和行之有效的工藝,來保證混凝土結構的強度。
3.3.1 降低大體積混凝土的熱量
為了減少大體積混凝土產(chǎn)生的熱量,我們可以減少混凝土中水泥的用量,從而減小混凝土的內(nèi)外溫差,避免裂縫產(chǎn)生。另外還可以通過減少對砂漿的用量、摻入塊石、增加粉煤灰或火山灰、加入緩凝劑、使用更好的攪拌方式等等來減少大體積混凝土拌制過程中熱量的產(chǎn)生。
我們在選用水泥時可盡量選擇低水化熱的水泥,例如:礦渣或者火山灰水泥,它們產(chǎn)生的熱量相對較少。
項目施工過程中,我們要盡量減少高溫作業(yè)時間,不可在中午和氣溫較高時施工,如果工藝需要,無法避免地進行高溫作業(yè)則需要降溫處理,應該做降溫處理,確保施工溫度沒有超過規(guī)定要求。
3.3.2 減少大體積混凝土的約束力
在一個建筑項目施工期間,地基的約束力是很重要的,我們要減少大體積混凝土的內(nèi)部約束力,預防裂縫的產(chǎn)生。減少約束力的方式通常是加設滑動層,減少地基和塊體的摩擦,提高大體積混凝土塊體的穩(wěn)定性。對大體積混凝土進行分塊作業(yè),可以把約束力限制在規(guī)定的范圍內(nèi),以減少其約束力。一般用設置后澆帶、加設伸縮縫等來分塊,這樣可以有效地降低大體積混凝土塊的內(nèi)部約束力。另外,在后期進行保濕養(yǎng)護時,一般是用蓄水或者覆蓋的方法,這樣能有效控制大體積混凝土的內(nèi)外溫度,預防裂縫。
總之,由于大體積混凝土施工時,會受到很多方面的影響,稍不注意裂縫就會發(fā)生,對此,在其施工過程中要管理好各道工序,從原材料的選用開始,到工程的設計,再到?jīng)Q定施工工藝,我們應當全面把握各種因素,控制大體積混凝土裂縫的出現(xiàn),從工程的施工條件和技術出發(fā),高質(zhì)量地完成項目建設。