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建筑工程中大体积混凝土施工及裂缝控制分析

2019-06-18

四川水泥 2019年4期
关键词:块石测温体积

陈 剑

(身份证号:421003197711010601,广东 东莞 523000)

随着高层建筑的不断增多,大体积混凝土工程已经成为了建筑工程中的一个重要组成部分,大体积混凝土施工的质量是否过关,对整个工程项目的施工质量、施工进度都具有重要影响,裂缝问题是大体积混凝土工程常见的质量病害之一,长期以来,如何有效控制裂缝的出现一直是混凝土施工过程中的一个难题,为了保证大体积混凝土施工的质量和水平,在实际施工过程中应该科学把控各个环节,合理运用各项施工工艺,防止裂缝对大体积混凝土结构的性能造成破坏。

1 工程实例

项目概况:水韵东方豪庭1-8 号住宅楼,115、116 号商业楼、117 号地下车库、118 号管道燃气供应设施工程的土建、安装等相关工程施工。

工程规模:建筑面积共192369m2,其中地下室46213.61 m2,含7 栋高层、1栋多层、3 栋低层、1 栋地下车库;地下室用于电机室、配电室、水泵室以及消防水池,采取筏板基础,混凝土强度C40,抗渗等级S8。

结构形式:框架、框剪、剪力墙。

2 大体积混凝土施工及裂缝控制

2.1 裂缝原因分析

目前建筑工程的规模普遍较大,在大体积混凝土施工过程中,一次浇筑量非常大,并且浇筑施工所用的时间较短,在这种情况下,由于受到水泥水化热作用的影响,大体积混凝土内部会产生大量的热量,而大体积混凝土结构的热传导性较差,混凝土结构表面的热量散发较快,结构内部的温度却越来越高,在温度应力的作用下,就会导致混凝土结构出现裂缝,这种温度裂缝主要出现在混凝土结构的表面。另外在大体积混凝土结构冷却的过程中,随着温度的下降,混凝土结构会发生收缩,同时混凝土结构硬化时也会产生收缩,一旦收缩过程中受到其它因素的约束,就会产生很大的收缩应力,当收缩应力超过混凝土结构的抗拉强度极限值之后,混凝土结构就会产生裂缝,一般情况下,这种收缩裂缝在临近基底的部位较大,而上部的收缩裂缝较小,当收缩裂缝比较严重时,可能会贯穿整个基础,如图1所示。

图1:收缩裂缝示意图

2.2 施工材料选择

本工程采用矿渣硅酸盐水泥,此类水泥具有水化热较低的特点,加入适当的减水剂,能够使混凝土性能得到有效改善,可以使混凝土抗渗性能得到提升。粗骨料选择碎石,含泥量控制在1%以下,粒径控制在5mm-25mm 范围以内,这样可以有效提升混凝土的抗压强度,确保混凝土具有良好的和易性,并且可以降低水泥使用量。细骨料选择中砂,粒径平均值控制在0.5mm 以上,其中55%为人工砂,另外45%为山砂,含泥量控制在3%以下,与采用细砂相比较,选用中砂可以有效降低水泥使用量以及用水量。为了使混凝土的和易性以及抗渗性能得到进一步改善,本工程在混凝土中加入II 级粉煤灰,加入量控制在水泥使用量的10%-30%范围内,同时这样也可以有效降低水泥使用量。本工程设计文件对外加剂没有具体要求,探讨之后决定使用减水剂,每立方米混凝土中加入2kg 减水剂,这样可以使水化热峰值变低,并且对混凝土结构的收缩具有补偿作用,从而可以增强混凝土结构的抗裂性能。在与设计单位沟通之后,决定在混凝土中加入块石,加入总量控制在混凝土体积的25%以下,全部采用无裂缝、洁净、无夹层、坚实的块石,块石尺寸控制在150mm-250mm 范围内,块石强度等级至少为MU30,块石与模板之间的距离控制在150mm 以上,最上层块石上面的混凝土厚度控制在100mm以上,这样可以通过块石吸收热量,同时能够降低混凝土使用量以及水泥用量。另外要求商混公司认真做好混凝土试配工作,严格控制水灰比,尽可能降低用水量。

2.3 混凝土施工

基础底板采取全面分层浇筑的施工方式,共设1 个自然施工段,混凝土浇筑施工采用一次到顶的方式,依据泵车布料杆长度等因素,合理设置浇筑区域,各个区域由该区域的泵车负责实施浇筑,实际施工中首先在一个部位实施浇筑,直到满足设计标高为止,使混凝土形成扇形,并且使混凝土不断向前流动,进而在混凝土坡面上持续进行浇筑,在前一车混凝土的坡面上来浇筑后一车混凝土,这样可以避免泵管频繁移动,实际浇筑过程中严格控制间歇时间。各浇筑带均设置两道振动器,第一道振动器设置于混凝土出料口,用于上部混凝土的振捣,第二道振动器设置于混凝土坡脚位置,用于对下部混凝土实施振捣。为了避免输送管堵塞,本工程中在泵管上遮盖湿麻袋,定时淋水散热,同时合理选择泵管直径、泵送压力,确保输送管线布置合理。混凝土坍落度较大,因此表面钢筋下部会形成水分,表层钢筋上部的混凝土可能会出现裂缝,为了避免上述问题的出现,本工程中采用二次抹面压实的方法,在混凝土预沉之后到初凝之前的时间里,进行二次抹面压实。

2.4 混凝土测温

浇筑基础底板混凝土时,指派专人负责测温管的预埋工作,在实际操作过程中将测温管与钢筋绑在一起,确保绑扎牢靠,防止测温管发生位移等现象。同时依据测温平面图,合理布置测温线,采用塑料带将测温线罩起来,避免测温端头受潮。由专业人员负责测温工作,坚持按时按孔测温,避免弄虚作假或者出现遗漏,要充分做好测温记录,换班时严格做好交底,在实际测温过程中,如果发现混凝土结构外部与内部之间的温差出现异常,或者温差超过25℃,要及时通知相关负责人,便于及时查明原因并采取应对措施。

2.5 混凝土养护和拆模

混凝土浇筑施工结束之后,及时进行二次抹面压实,然后及时在混凝土结构表面进行覆盖保温,首先覆盖两层草席,之后再覆盖一层塑料薄膜,由于混凝土水化速度很快,因此覆盖塑料薄膜能够避免混凝土结构表面发生脱水现象,可以防止混凝土结构表面出现干缩裂缝,同时覆盖塑料薄膜之后,同时可以防止因草席吸水受潮而导致保温性能下降。另外本工程中适当延长拆模时间以及养护时间,尽可能降低混凝土结构外部与内部之间的温差。拆模板施工结束之后,及时在混凝土表面覆盖草垫,模板拆除之后要尽可能防止混凝土结构暴露时间。

3 总结

控制裂缝病害是保证大体积混凝土结构施工质量的重要措施,混凝土虽然具有很高的抗压强度,但是混凝土结构的抗拉强度较低,大体积混凝土结果在压力作用下通常不会出现质量缺陷,但是在拉力作用下容易出现裂缝病害,一旦混凝土结构出现严重的裂缝问题,就会破坏混凝土结果的实际性能,比如抗渗性能等等,如果混凝土结构出现贯穿裂缝,还会影响混凝土结构的耐久性以及抗风化性能,因此在大体积混凝土施工过程中,应该合理运用各项施工工艺,防止裂缝问题的产生,本文在此结合某工程实例,分析了建筑工程中大体积混凝土施工工艺及裂缝控制措施,希望本文内容能够为相关工作提供借鉴。

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