卫惠敏
摘要:随着建筑施工技术不断发展,现代建筑关联大体积混凝土施工。一些高层建筑、水利大坝、大型设备等等都会使用到大体积混凝土。文章分析了混凝土质量控制策略,为更好使用混凝土奠定基础。
关键字:工程控制;混凝土资质量;策略研究
在建筑工程施工過程中,像悬索桥锚碇、桥梁承台以及桥梁基础等大体积混凝土结构,由于其结构厚实、体积庞大、施工条件复杂、施工难度高,使得大体积混凝土往往由于水化热、温度和收缩变形以及施工不当等原因导致工程质量问题,给结构带来安全隐患,并严重影响结构耐久性。同时,由于大体积混凝土施工在国内均处于研究阶段,诸多问题如水化热控制、混凝土内部温度分布及变化规律、大体积混凝土开裂机理以及抗裂设计等等并未妥善解决,使得寻找大体积混凝土的施工质量控制措施成为关键。
一、大体积混凝土施工特点
结构体积工程量较大,大体积混凝土结构或者构件体积相对庞大,因此混凝土用量也相对很大。工程条件也相对复杂,当大体积混凝土结构较为复杂时,也会使得工程条件变得复杂。大体积混凝土水泥热化散发较为严重,大体积混凝土一般体积都比较大,在浇筑之后温度升高幅度较大,就非常可能出现膨胀。到后期温度降温之后,混凝土会收缩现象。当温度收缩过大时,混凝土会有严重的贯穿性裂缝出现,这极大降低混凝土整体效益,降低了混凝土的抗渗性能。一般而言,大体积混凝土常常使用于基础施工和坝体施工中,一般要求混凝土有一定的稳定性、刚度和强度,另外还要求有一定的整体性、防水性以及抗渗透性。在大体积混凝土使用中,质量控制至关重要。混凝土裂缝控制成为问题之关键。
二、大体积混凝土施工现状
施工冷缝,大体积混凝土搅拌量大,浇筑量也大。在分层浇筑中,前后分层施工中,当混凝土初凝之前没有得到较好的控制,质量也难以得到保障。混凝土供应不足或者遇见停水问题时,导致混凝土无法连续浇筑,从而出现冷缝。第二,泌水现象。下层和上层浇筑时间比较长,每个层级之间出现泌水现象,这导致混凝土强敌下降,使得混凝土脱皮,导致起砂后果严重。第三,混凝土表面的水泥浆比较厚,当大体积混凝土量逐渐增加时,很多都是使用泵送方式,这导致混凝土表面水泥浆出现过厚问题。第四,早期混凝土会出现裂缝。在混凝土浇筑之后,当温差比较大时,会使得混凝土受到影响,大体积混凝土会产生表面和贯穿温度差异,从而导致裂缝出现。
三、大体积混凝土施工质量控制策略
(一)做好施工前准备
大体积混凝土浇筑之前,认真审核施工单位上报的大体积混凝土浇筑方案,经过认真审核之后,才根据该方案进行施工。检查搅拌站原材料质量是否准备到位,原材料要满足浇筑需求后才投入施工中。及时对现场施工机具开展检查工作,现场要有足够的振动设备,有平整机具。检查单位人员分配情况落实,人员到位,施工人员作业水平高,达到现场施工需求。最后,对降温系统进行检查,浇筑之前,执行的循环试验是必不可缺少的。当没有漏水现象后,才能进入浇筑环节。
(二)原材料质量控制
第一,水泥。在大体积高强度混凝土施工中,水化热会引起温度升高,降温的也比较大,这特别容易导致温度裂缝产生。因此,需要使用选水化热方式来降低水泥温度,同时尽可能降低水泥用量。一般而言,水泥的选用量增加到10kg时,温度要适当的升到1摄氏度。后续施工进行中,尽可能降低单位水泥用量。但是在实际施工中,低热矿渣硅酸盐水泥的质量是难以保障的。为了获得良好的施工效果,可以选择普通的42.5硅酸盐水泥进行替代,再采用其他的措施控制水化热问题出现。第二,外加剂。泵送混凝土是为了使得混凝土达到浇筑质量需求,混凝土坍落度要在120mm以上。如果单纯的引入水量,需要加入一定量的水泥,使得混凝土干燥得到收缩,水化热会逐渐增加,这不容易导致开裂出现。因此,需要选择质量高的混凝土减水剂。减水剂最大功能是实现补充收缩,改善混凝土缺陷,减少拌和用水,节约了水泥。同时,外加剂是具有补偿收缩功能的,这能极大减少混凝土收缩问题出现。在施工实施中,选择M系列高效减水剂对会有较好的补偿效果。第三,粗骨料。选择的颗粒在5到40mm之间的石子。增加骨料,可以适当减少水量,混凝土收缩和泌水也会随之减少。当水泥用量减少后,水泥水化热减少,有效控制混凝土温度变化。骨料颗粒直径大之后,混凝土出现离析问题就会加重。因此,需要做好调整工作,增加捣鼓。同时,需要注意的是5到40mm的石子,对针片要求较高,理当满足曲线要求。
(三)施工环节的质量控制
做好混凝土运输控制工作,要求混凝土生产厂家每年出厂的混凝土有详细的记录,包含混凝土标号、出厂时间、数量、坍落度等等。混凝土运输到现场,有专人验收,填写好混凝土送达时间、混凝土坍落度以及异常情况等。监理工作人员不定期进行抽检。发现混凝土有离析问题时,要进行第二次搅拌。制定出混凝土浇筑方案,大体积混凝土浇筑一般会采用以下方式进行浇筑。第一,全面分层。在第一层全面浇筑完成之后,在进行第二层浇筑。该浇筑方式比较合适使用于面积不大的建筑施工中,施工时间从最短边开始,逐渐向长边推进。根据施工情况,确定出分层段数,从中间向两端进行浇筑时,可以选择分段分层方式。浇筑是从底层开始的,当浇筑第一层完成后,逐渐过渡到第二层,依次进行浇筑。该浇筑方式比较适用于结构厚度不厚,长度较厚的工程中。斜面分层。斜面坡度不能大于三分之一。这方式较适用于长度不能大于3倍施工面里。混凝土浇筑层从下端开始,逐渐上移。
四、大体积混凝土施工质量控制的几点建议
(1)研究合理的工程施工结构形式以减少工程数量、减低水化热。如可根据悬索桥锚碇受力特点, 设计挖空非关键受力部分混凝土体积,利用土方压重方案,来减少混凝土结构体积。
(2)正确使用混凝土在基坑有侧限条件,在混凝土中掺加微膨胀剂,使其在基坑约束下形成一定的预压力,补偿混凝土内部温度、收缩产生的拉应力,从而有效的避免混凝土裂缝的产生。
(3)有与大体积施工周期一般较长,依据结构受力情况可合理地确定混凝土评定验收龄期,打破正常标准28d的评定验收龄期,改为60d或更多天,评定验收龄期充分考虑混凝土的后期强度,从而减低设计标号,达到减少混凝土水泥用量减低水化热的目的。
结束语
在大体积混凝土施工过程中,只要严格控制好材料质量、施工工艺、以及现场的施工管理,根据现场条件,材料特点,气温等多种因素,采取合理的措施,就能有效地控制问题的产生,确保工程质量。
随着社会经济不断发展,我国基础建设、高层建筑快速发展,大体积水泥的使用越来越频繁。大水泥质量使用关乎到建筑质量水平,因此,要做好质量控制,为建筑高质量建筑奠定基础。
参考文献
[1]焦运攀,厦漳,张明雷,席华侨,孙谦,王超.厦漳跨海大桥大体积混凝土温控技术[J]. 第六届中国公路科技创新高层论坛
[2]郭健,王起才,李楠.T形刚构桥承台大体积混凝土温度应力分析及试验研究[J].《施工技术》 ISTIC PKU -2012年11期
[3]罗超云,李志生,周立嘉.绍大桥承台超大体积混凝土无冷却水管温控技术研究[J].《公路》 ISTIC PKU -2012年7期-
[4]杨翔瑞.安天地大厦二期筏板大体积混凝土的质量检测与控制[J].重庆大学:材料科学与工程
[5]孟涛,钱晓倩,詹树林.海洋环境下聚合物对混凝土力学性能和抗氯离子渗透性能的影响研究 [J].《稀有金属材料与工程》 ISTIC EI SCI PKU -2008年z2期