论文部分内容阅读
【摘 要】随着我国经济的发展,不断推动建筑业的蓬勃发展。伴随着城市进程的加快,高层建筑不断增多,对土木建筑工程的质量的要求也不断提高。在土木建筑施工中普遍采用大体积混凝土结构。在土木建筑大体积混凝土结构施工中,减水剂和矿物掺合物在混凝土施工中广泛应用。但是由于受到各种因素的影響,混凝土施工中容易出现裂缝,这大大影响了土木建筑施工的质量,因此必须深入探究原因,并采取相应的措施进行预防,从而保证土木建筑工程的施工质量。本文主要对土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术进行阐述和分析。
【关键词】土木工程建筑;大体积混凝土;施工技术
一、大体积混凝土结构的施工特点
大体积混凝土主要具备以下两个特点:一是具有较高的总体要求。大体积混凝土结构在进行施工时,常采用连续浇筑的方式,不进行施工缝的预留;二是具有较大的结构体积。在浇筑完混凝土之后会产生大量的水化热,聚集在内部难以散发出去,从而导致混凝土的内外部存在较大温度差异,引发温差应力,进而使该混凝土结构的体积出现膨胀。
二、工程案例
本文以某房地产项目为例,共有17层,地下2层,地上15层,建筑楼层面积为65000m2,将现浇框剪结构给应用了过来,建筑楼层的外墙、底板以及外露顶板都将防水二级混凝土给应用了过来,其中楼层底板厚度为1400mm,因此,就属于典型的大体积混凝土。
三、土木建筑工程中大体混凝土结构出现裂缝的原因
(一)外界温度的影响
在土木建筑施工中大体积混凝土受外界温度的影响,会随着外界温度的变化而变化。当外界气温升高时,就会造成混凝土内外部的温差,造成温度应力。温差好温度应力成正比例关系,温差越大,温度应力越大,裂痕就越大。因此,造成混凝土裂缝的重要原因是温度应力和水泥水化热的原因造成的温度差。
(二)水泥水化热产生的因素
水泥水化过程会产生一定的热量,大体积混凝土结构比较厚,大体积混凝土出现裂痕原因在于大体积混凝土结构比较厚,表面系数较低,混凝土内部不能够散热,造成混凝土内部温度比较大,进而造成外界温差比较大。
(三)混凝土的自缩原因
大体积混凝土结构中的水泥会把部分水分硬化,部分水分蒸发。如果水分的蒸发量过大,超过正常蒸发量,就会产生自缩值,发生混凝土收缩的现象。大体积混凝土中的材料,矿物质以及添加剂等因素,这都是影响混凝土收缩的关键因素。其中大体积混凝土中的添加剂对混凝土收缩产生的影响最大。混凝土中自缩值和自缩关系密切,而骨料水灰比的含量会对混凝土自缩值产生影响。因此在大体积混凝土结构中,只有充分考虑混凝土自缩、裂缝等因素,才可以采取有效的措施,从而保证土木建筑的施工质量。
(四)强大的约束力
大体积混凝土在土木建筑中,会牵扯到灌注建筑物的结构,就会产生强烈的约束力,分为外部约束力和内部约束力,而在外部环境下的约束力是造成混凝土出现裂缝的主要原因。另外这些约束力和温度效应是相互联系的,而内部约束力是温度效益所制约的。
四、土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术
(一)控制温度应力的技术
在大体积混泥土施工中,要想控制混凝土应力,采取如下的措施:一是减少水泥用量。分析了水泥热化的重要影响,因此在施工中,应该减少水泥的使用量,这样实质上是减少了可热化的热量,从而可以降低水泥热化带来的不良影响。在施工中采用少量的水泥,并且加入其他材料,例如减水剂和混合材料,这样既可以保证混凝土具有标准的强度,又可以通过新进的搅拌技术,达到散发内部热量和良好效果。目前,市场上存在新型的水泥,使用此类型的水泥,可以大大降低水热化引起的温度变化。二是控制浇注温度。由于大体积缓凝土受温度影响比较大,而混凝土浇筑的温度和气温成正比例,比较高的浇筑温度会随着温度上升而影响混凝土,使其发生温度应力。所以在土木建筑中,大体积混凝土结构的施工中,应该避免在夏季进行,还要尽量减少在中午施工。如果为了保证土木建筑的施工进度必须在仲夏施工的话,那么要采取一定的措施来降施工材料的温度,从而进一步降低浇筑温度。三是强制降温。在施工中必要采取相应的措施进行有效的降温,通常是在混凝土内部预埋水管,然后再注入冷水以达到内部降温的效果。
(二)混凝土的浇筑技术
①混凝土的摊铺厚度的确定,需结合混凝土的和易性及所用振捣器的作用深度两个方面。如采用泵送混凝土,则摊铺厚度应不大于600毫米;如采用非泵送混凝土,则摊铺厚度应不大于400毫米。如采用推移式连续浇筑或分层连续浇筑的方式,应尽可能地将层间的间隔时间缩短,根据试验确定混凝土的初凝时间,并在前层混凝土初凝之前将其次层混凝土浇筑完毕;②目前在大体积混凝土结构施工中,采用较为普遍的浇筑方法是分层连续浇筑法,其具有振捣方便、能保证浇筑质量及可通过混凝土层散热,降低混凝土温升幅度等诸多优点。而对于浇筑能力不够、浇筑面积和浇筑工程量较大且一次连续浇筑层厚度通常不超过3m的混凝土工程,可以选择采用推移式连续浇筑法;③在分层进行大体积混凝土结构的浇筑时,应对其表面进行及时清理,将骨料均匀露出;在浇筑上层混凝土前应及时清理混凝土的表面污物,冲洗完毕后不能留有积水,对非泵送混凝土和较低流动度的混凝土可进行适当接浆处理;④在浇筑大体积混凝土时,应及时将混凝土表面的泌水清除。由于泵送混凝土一般具有较大的水灰比,因而普遍存在较为严重的泌水现象,需及时清除泌水,避免影响大体积混凝土的浇筑质量。
(三)提升抗裂性能的技术
在大体积混凝土施工中,要想提高混凝土的抗裂性,一般采取如下的措施:一是掺添加剂。在施工中为了确保混凝土有稳定的自缩值,必须采取措施来控制混凝土在自缩性的收缩范围内,还应该严格遵循混凝土的外加剂技术的标准进行添加。想要控制混凝土的膨胀率,必须事先进行限制膨胀率的实验。只有采用科学合理的手段调控混凝土的膨胀率,才能够确保大体积混凝土具有抗裂性。二是添加增强材料。常见的增强材料有有机纤维、无极纤维、金属纤维等材料。增强纤维是指可以提高混凝土抗拉强度的材料。在大体积混凝土施工中采用这些材料,能够增强混凝土的强度,进而提高混凝土的抗裂性。三是添加配筋。在大体积混凝土施工中由于配筋比较少,可以通过添加配筋来提高混凝土的抗裂性。实验表明,在混凝土中适当的增添配筋的数量,而且采用直径小的配筋,可以缩小分布间距,增强抗裂的效果。四是控制混凝土材料的配比。混凝土施工中,它是采用科学的手段来调配,一般在施工前技术人员都会进行混凝土配比的实验,综合考虑施工现场的多方面因素,才能够确定合理的配比。只有这样调配出来的混凝土才能够具有足够的强度,能够满足工程的设计和施工。另外在混凝土的搅拌中要严格按照规章进行,从而确保混凝土材料的充分融合。五是采用其他的方式,例如骨料配比和水灰比等,而骨料是混凝土的主要材料,砂砾的大小以及密度都成为混凝土强度的影响因素。 (四)减少约束力
首先是对内部约束力进行减少,因为温度应力是大体积混凝土内部约束的主要来源,那么为了减少内部约束,就需要对温度应力进行降低。在上文中,已经提到了一些措施来减少温度应力。此外,还可以将一些保温方法给应用过来,如暖棚法、覆盖法、蓄水法等等。这些保温方法都经过了大量的实践,可以有效控制混凝土的内部温度,促使其与外部温度之间的差异得到减少。其次是对外部约束力进行减少,为了减少外部约束力,主要是对地基对混凝土结构约束力进行减少。通过研究发现,如今通常是对滑动层进行设置,以便促使地基对混凝土约束力进行减少。具体来讲,滑动层指的是将沥青油毡层或者砂垫层设置于大体积混凝土和地基之间。通过设置滑动层,可以促使地基对大体积混凝土的约束得到有效减少,混凝土地块的自由变形不受影响,这样可以避免出现裂缝问题。
(五)混凝土的养护技术
大体积混凝土的养护工作对保障混凝土结构质量安全有着不可忽视的作用,必须得到重视。而在大体积混凝土的具体施工过程中,很多施工人员恰巧会忽略对混凝土的养护工作,只注重对混凝土的浇筑施工,致使大体积混凝土产生裂缝,从而给建筑结构的日后使用埋下安全隐患。并且如果没有及时处理裂缝问题,使裂缝继续扩大,就会对建筑结构的使用性能和安全性能造成恶劣影响。因此结束大体积混凝土的浇筑工作后,必须及时对混凝土进行养护。施工季节不同,养护手段也不尽相同。夏季施工时,由于温度较高,因此应该可通过洒水湿润来养护混凝土;冬季施工时,由于温度很低,因此可通过保温保湿措施来养护混凝土,另外,当环境温度低于5℃时应暂停大体积混凝土的浇筑工作,待温度达到5℃之后,在继续进行浇筑工作。在对混凝土进行养护期间,应时刻关注混凝土的内外温差情况,可通过循环水流量及进口的水温的调节来对内外温差进行控制,将其控制在25℃范围内。大体积混凝土的养护时间应在十四天以上,如情况特殊,则应结合实际情况将养护时间适当延长。
结语
通过上文的叙述分析可以得知,随着时代的进步和社会经济的发展,在土木工程建筑中开始广泛应用大体积混凝土结构施工技术;因为大体积混凝土的自身特點,容易有裂缝问题出现,那么就需要引起人们足够的重视。在具体的施工过程中,结合工程具体情况,科学设计施工方案,严格控制施工要点,做好混凝土的养护工作,保证大体积混凝土结构施工质量,避免有裂缝问题产生。
参考文献:
[1]程宏宇.土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术分析[J].科技与企业,2012,13:204+206.
[2]陈中魁.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术研究[J].黑龙江科技信息,2013,02:294.
[3]袁阳平.试论土木建筑工程中大体积混凝土结构的施工技术[J].中华民居(下旬刊),2013,10:142-143.
[4]黎平.大体积混凝土基础结构裂缝控制技术的应用研究[D].重庆大学,2006.
[5]陈隽峰.高层建筑超厚底板大体积混凝土施工技术[D].重庆大学,2003.
【关键词】土木工程建筑;大体积混凝土;施工技术
一、大体积混凝土结构的施工特点
大体积混凝土主要具备以下两个特点:一是具有较高的总体要求。大体积混凝土结构在进行施工时,常采用连续浇筑的方式,不进行施工缝的预留;二是具有较大的结构体积。在浇筑完混凝土之后会产生大量的水化热,聚集在内部难以散发出去,从而导致混凝土的内外部存在较大温度差异,引发温差应力,进而使该混凝土结构的体积出现膨胀。
二、工程案例
本文以某房地产项目为例,共有17层,地下2层,地上15层,建筑楼层面积为65000m2,将现浇框剪结构给应用了过来,建筑楼层的外墙、底板以及外露顶板都将防水二级混凝土给应用了过来,其中楼层底板厚度为1400mm,因此,就属于典型的大体积混凝土。
三、土木建筑工程中大体混凝土结构出现裂缝的原因
(一)外界温度的影响
在土木建筑施工中大体积混凝土受外界温度的影响,会随着外界温度的变化而变化。当外界气温升高时,就会造成混凝土内外部的温差,造成温度应力。温差好温度应力成正比例关系,温差越大,温度应力越大,裂痕就越大。因此,造成混凝土裂缝的重要原因是温度应力和水泥水化热的原因造成的温度差。
(二)水泥水化热产生的因素
水泥水化过程会产生一定的热量,大体积混凝土结构比较厚,大体积混凝土出现裂痕原因在于大体积混凝土结构比较厚,表面系数较低,混凝土内部不能够散热,造成混凝土内部温度比较大,进而造成外界温差比较大。
(三)混凝土的自缩原因
大体积混凝土结构中的水泥会把部分水分硬化,部分水分蒸发。如果水分的蒸发量过大,超过正常蒸发量,就会产生自缩值,发生混凝土收缩的现象。大体积混凝土中的材料,矿物质以及添加剂等因素,这都是影响混凝土收缩的关键因素。其中大体积混凝土中的添加剂对混凝土收缩产生的影响最大。混凝土中自缩值和自缩关系密切,而骨料水灰比的含量会对混凝土自缩值产生影响。因此在大体积混凝土结构中,只有充分考虑混凝土自缩、裂缝等因素,才可以采取有效的措施,从而保证土木建筑的施工质量。
(四)强大的约束力
大体积混凝土在土木建筑中,会牵扯到灌注建筑物的结构,就会产生强烈的约束力,分为外部约束力和内部约束力,而在外部环境下的约束力是造成混凝土出现裂缝的主要原因。另外这些约束力和温度效应是相互联系的,而内部约束力是温度效益所制约的。
四、土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术
(一)控制温度应力的技术
在大体积混泥土施工中,要想控制混凝土应力,采取如下的措施:一是减少水泥用量。分析了水泥热化的重要影响,因此在施工中,应该减少水泥的使用量,这样实质上是减少了可热化的热量,从而可以降低水泥热化带来的不良影响。在施工中采用少量的水泥,并且加入其他材料,例如减水剂和混合材料,这样既可以保证混凝土具有标准的强度,又可以通过新进的搅拌技术,达到散发内部热量和良好效果。目前,市场上存在新型的水泥,使用此类型的水泥,可以大大降低水热化引起的温度变化。二是控制浇注温度。由于大体积缓凝土受温度影响比较大,而混凝土浇筑的温度和气温成正比例,比较高的浇筑温度会随着温度上升而影响混凝土,使其发生温度应力。所以在土木建筑中,大体积混凝土结构的施工中,应该避免在夏季进行,还要尽量减少在中午施工。如果为了保证土木建筑的施工进度必须在仲夏施工的话,那么要采取一定的措施来降施工材料的温度,从而进一步降低浇筑温度。三是强制降温。在施工中必要采取相应的措施进行有效的降温,通常是在混凝土内部预埋水管,然后再注入冷水以达到内部降温的效果。
(二)混凝土的浇筑技术
①混凝土的摊铺厚度的确定,需结合混凝土的和易性及所用振捣器的作用深度两个方面。如采用泵送混凝土,则摊铺厚度应不大于600毫米;如采用非泵送混凝土,则摊铺厚度应不大于400毫米。如采用推移式连续浇筑或分层连续浇筑的方式,应尽可能地将层间的间隔时间缩短,根据试验确定混凝土的初凝时间,并在前层混凝土初凝之前将其次层混凝土浇筑完毕;②目前在大体积混凝土结构施工中,采用较为普遍的浇筑方法是分层连续浇筑法,其具有振捣方便、能保证浇筑质量及可通过混凝土层散热,降低混凝土温升幅度等诸多优点。而对于浇筑能力不够、浇筑面积和浇筑工程量较大且一次连续浇筑层厚度通常不超过3m的混凝土工程,可以选择采用推移式连续浇筑法;③在分层进行大体积混凝土结构的浇筑时,应对其表面进行及时清理,将骨料均匀露出;在浇筑上层混凝土前应及时清理混凝土的表面污物,冲洗完毕后不能留有积水,对非泵送混凝土和较低流动度的混凝土可进行适当接浆处理;④在浇筑大体积混凝土时,应及时将混凝土表面的泌水清除。由于泵送混凝土一般具有较大的水灰比,因而普遍存在较为严重的泌水现象,需及时清除泌水,避免影响大体积混凝土的浇筑质量。
(三)提升抗裂性能的技术
在大体积混凝土施工中,要想提高混凝土的抗裂性,一般采取如下的措施:一是掺添加剂。在施工中为了确保混凝土有稳定的自缩值,必须采取措施来控制混凝土在自缩性的收缩范围内,还应该严格遵循混凝土的外加剂技术的标准进行添加。想要控制混凝土的膨胀率,必须事先进行限制膨胀率的实验。只有采用科学合理的手段调控混凝土的膨胀率,才能够确保大体积混凝土具有抗裂性。二是添加增强材料。常见的增强材料有有机纤维、无极纤维、金属纤维等材料。增强纤维是指可以提高混凝土抗拉强度的材料。在大体积混凝土施工中采用这些材料,能够增强混凝土的强度,进而提高混凝土的抗裂性。三是添加配筋。在大体积混凝土施工中由于配筋比较少,可以通过添加配筋来提高混凝土的抗裂性。实验表明,在混凝土中适当的增添配筋的数量,而且采用直径小的配筋,可以缩小分布间距,增强抗裂的效果。四是控制混凝土材料的配比。混凝土施工中,它是采用科学的手段来调配,一般在施工前技术人员都会进行混凝土配比的实验,综合考虑施工现场的多方面因素,才能够确定合理的配比。只有这样调配出来的混凝土才能够具有足够的强度,能够满足工程的设计和施工。另外在混凝土的搅拌中要严格按照规章进行,从而确保混凝土材料的充分融合。五是采用其他的方式,例如骨料配比和水灰比等,而骨料是混凝土的主要材料,砂砾的大小以及密度都成为混凝土强度的影响因素。 (四)减少约束力
首先是对内部约束力进行减少,因为温度应力是大体积混凝土内部约束的主要来源,那么为了减少内部约束,就需要对温度应力进行降低。在上文中,已经提到了一些措施来减少温度应力。此外,还可以将一些保温方法给应用过来,如暖棚法、覆盖法、蓄水法等等。这些保温方法都经过了大量的实践,可以有效控制混凝土的内部温度,促使其与外部温度之间的差异得到减少。其次是对外部约束力进行减少,为了减少外部约束力,主要是对地基对混凝土结构约束力进行减少。通过研究发现,如今通常是对滑动层进行设置,以便促使地基对混凝土约束力进行减少。具体来讲,滑动层指的是将沥青油毡层或者砂垫层设置于大体积混凝土和地基之间。通过设置滑动层,可以促使地基对大体积混凝土的约束得到有效减少,混凝土地块的自由变形不受影响,这样可以避免出现裂缝问题。
(五)混凝土的养护技术
大体积混凝土的养护工作对保障混凝土结构质量安全有着不可忽视的作用,必须得到重视。而在大体积混凝土的具体施工过程中,很多施工人员恰巧会忽略对混凝土的养护工作,只注重对混凝土的浇筑施工,致使大体积混凝土产生裂缝,从而给建筑结构的日后使用埋下安全隐患。并且如果没有及时处理裂缝问题,使裂缝继续扩大,就会对建筑结构的使用性能和安全性能造成恶劣影响。因此结束大体积混凝土的浇筑工作后,必须及时对混凝土进行养护。施工季节不同,养护手段也不尽相同。夏季施工时,由于温度较高,因此应该可通过洒水湿润来养护混凝土;冬季施工时,由于温度很低,因此可通过保温保湿措施来养护混凝土,另外,当环境温度低于5℃时应暂停大体积混凝土的浇筑工作,待温度达到5℃之后,在继续进行浇筑工作。在对混凝土进行养护期间,应时刻关注混凝土的内外温差情况,可通过循环水流量及进口的水温的调节来对内外温差进行控制,将其控制在25℃范围内。大体积混凝土的养护时间应在十四天以上,如情况特殊,则应结合实际情况将养护时间适当延长。
结语
通过上文的叙述分析可以得知,随着时代的进步和社会经济的发展,在土木工程建筑中开始广泛应用大体积混凝土结构施工技术;因为大体积混凝土的自身特點,容易有裂缝问题出现,那么就需要引起人们足够的重视。在具体的施工过程中,结合工程具体情况,科学设计施工方案,严格控制施工要点,做好混凝土的养护工作,保证大体积混凝土结构施工质量,避免有裂缝问题产生。
参考文献:
[1]程宏宇.土木建筑工程中大体积混凝土结构施工技术分析[J].科技与企业,2012,13:204+206.
[2]陈中魁.土木工程建筑中大体积混凝土结构的施工技术研究[J].黑龙江科技信息,2013,02:294.
[3]袁阳平.试论土木建筑工程中大体积混凝土结构的施工技术[J].中华民居(下旬刊),2013,10:142-143.
[4]黎平.大体积混凝土基础结构裂缝控制技术的应用研究[D].重庆大学,2006.
[5]陈隽峰.高层建筑超厚底板大体积混凝土施工技术[D].重庆大学,2003.