郭 正 鹏
(山西省工业设备安装集团有限公司晋城分公司,山西 晋城 048000)
随着我国经济的发展,我国房地产产业近年来出现了爆发式增长,很多城市建筑综合体数量大幅增加,尤其是高层、超高层的建设数量增加显著,很多大型建筑都需要大体积混凝土构件作为支撑。尤其是在大型建筑的基础设施中,必须采用大体积混凝土结构提高建筑物的稳定性。但是大体积混凝土由于温控不到位容易发生裂缝,严重危及建筑物安全,因此大体积混凝土温控施工技术在施工中显得尤为重要,尤其是温控技术需要重点研究。
1)温度应力把控不足。
在大体积混凝土的硬化过程中,水泥水化会生成大量热量,加上混凝土散热效果不佳,大体积混凝土内部会积攒大量的热量形成内外温差,从而产生不同的温度应力。大体积混凝土内部散热温控较难,因此必须要采用更加有效的温控措施,如果温控措施不到位,必然会导致裂缝的出现。
2)原材料不合格。
很多建筑企业在施工时对原材料不进行审核,甚至为了降低工程成本采购不达标的混凝土进行浇筑,也会导致后续大体积混凝土温控不到位,从而形成裂缝。
对大体积混凝土进行温控时,首先要对温控参数进行选择,确定大体积混凝土的温控范围,一般情况下,大体积混凝土浇筑温度应低于28 ℃,在施工过程中也必须要保证内外温差不超过25 ℃,如果无法保证上述温控标准,则应该停止施工,在外界温度可以保证上述温控标准时再进行施工。
如果由于水泥水化产生的热量过多,导致混凝土温度过高则需要对混凝土进行降温处理,首先要做的就是降低水、骨料和搅拌温度,水可以采用冷水,将水温控制在10 ℃加入搅拌机搅拌,采用冷水搅拌的降温效果最佳,同时还可以对骨料进行搅拌前的降温处理,例如使用喷水雾降温处理措施,如果采用这个办法一定要注意做好排水措施,防止水量过大,降低混凝土质量,搅拌温度则要通过外部降温方式进行,必要时可采用冷却剂对搅拌温度进行降温。其次,可以选择后半夜或者清晨外界温度较低的时候进行浇筑,这样在浇筑的过程中,通过外界可以直接实现对混凝土的降温处理,从而降低了混凝土处理过程中的费用。如果工期紧张,必须要在白天进行浇筑,在浇筑过程中也可以选择搭建凉棚等方式,减少阳光对混凝土的直射作用,降低浇筑温度,并可以对浇筑区域进行喷雾处理,从而降低区域温度,实现降温效果。
为了确保浇筑完成的大体积混凝土在硬化的过程中,有效控制温度变化必须要实施对大体积混凝土进行测温。通常大体积混凝土采用电子测温技术对温度进行实施监控,应设定内外温差25 ℃,如果温差超过这个范围则报警提示,同时温度陡降应控制在10 ℃,尤其是意外的寒潮、升温等要提前预防。
在大体积混凝土浇筑后,要及时对大体积混凝土进行保温与浇筑养护,当大体积混凝土浇筑完成后,随着水分的蒸发,温度会逐渐下降,但是由于内外温度下降速度不同,就会导致内外温差的变化,形成温度应力。为了有效控制大体积混凝土温度应力,应对外部进行保温,这就需要进行保温层铺设,在大体积混凝土的保温层铺设完毕后,还要根据外界温度对大体积混凝土进行覆盖。一般采用塑料薄膜、砂、土等保温材料,如果上述保温材料无法有效保温,必要时应采用草帘,甚至棉被强化保温效果。在保温材料的选择上,一定要根据温控效果进行精确的计算,确保温度在温控范围内。此外,对于水泥水化热量的控制,还可以通过使用不同标号的水泥提高控制效果,比如采用水化热量低的水泥种类,325号和425号水泥的水化热量就相对较少。
在大体积混凝土浇筑原材料的选择上,主要采用预制混凝土供应商,项目部对于预制混凝土的控制难度较大。这就要求施工单位在与混凝土搅拌站签订混凝土供销合同时,必须要按照相关的行业规范执行,确保混凝土搅拌站提供的混凝土符合设计规范的要求。同时项目部也要及时的对混凝土搅拌站提供的混凝土进行预留和检测,保证在工程施工中使用的原材料符合要求。除了混凝土,大体积混凝土施工还需要对钢筋、外加剂进行控制。钢筋控制主要确保钢筋的标号符合设计要求,不能以次充好。而外加剂控制则更为严格,在大体积混凝土施工中,例如加入粉煤灰,利用粉煤灰的活性可以有效地改善混凝土的粘塑性,提高大体积混凝土的润滑度,从而发挥粉煤灰的润滑剂作用。此外,很多混凝土搅拌站距离施工地点较远,在运输过程中由于路途较远,会导致混凝土水量降低,从而使混凝土水热化加速,导致浇筑后无法与现有的混凝土形成一体,从而形成裂缝。这就需要加入外加剂以提高混凝土活性,例如木质素磺酸钙作为一种阴离子表面活性剂加入混凝土后可以有效改善混凝土的水泥颗粒聚集,同时还可以降低水的表现张力,从而提高混凝土的活性,降低混凝土的水化热作用。
大体积混凝土浇筑多采用斜面分层浇筑法,这种浇筑方法不仅可以利用斜面让混凝土自然的流淌从而实现由近到远的浇筑,也可以在流动过程中提高混凝土的流动性,让混凝土更容易融合。由于混凝土罐车运输过程与运输量的差异,采用斜面浇筑可以让不同来源的混凝土进行二次融合,同时进行一层一层的浇筑,让大体积混凝土可以更好的形成一个整体。可以减少大体积混凝土单位浇筑厚度,从而形成合理的浇筑顺序,降低水泥水化热作用。但是这样浇筑的大体积混凝土一定要注意晚拆模,尤其是在拆模时要确保大体积混凝土表面温度不能快速下降,要按照上文的保温措施及时做好保温。
大体积混凝土浇筑完成后的养护十分重要,且由于大体积混凝土施工周期长,因此养护时间很重要,要一直持续到大体积混凝土完成整体成形全部控温结束后。在养护过程中,必须按照上述的控温措施,及时检测温控效果,采用保温、降温措施,提高大体积混凝土的温控水平,确保整体温差控制在25 ℃以内,同时基面温差与基地温差最好控制在20 ℃以内。
大体积混凝土由于温度应力把握不足,以及原材料的不合格会导致大体积混凝土出现裂缝,尤其是当前建筑施工大体积混凝土应用较多,必须要确保控温到位,才可以提高混凝土质量完成大体积混凝土施工。笔者提的温控措施与其他控制措施对于提高大体积混凝土温控质量具有较高的价值,对于避免大体积混凝土裂缝的产生意义显著。