常胜伟
(山西五建集团有限公司,山西 太原 030003)
大体积混凝土,顾名思义就是实际体积与面积较大的混凝土结构,具体来讲应该是实际尺寸≥1m 的混凝土结构体,或者是在施工之前预计该混凝土结构体会由于其内部的胶凝材料水化所产生的内外温度差额较大,而导致混凝土结构体出现裂缝,这样的混凝土结构体也可以称为大体积混凝土[1]。而大体积混凝土施工技术,就是指针对尺寸≥1m 的混凝土结构体而进行的一种施工技术,主要是针对混凝土结构体在建筑施工过程当中由于内外温差所产生的一系列问题的解决办法。在具体的大体积混凝土施工技术的应用当中,将会涉及很多的施工工艺程序,主要包括根据实际施工情况与施工要求对混凝土进行合理的调制、混凝土的浇筑工作、建设完毕后对于混凝土结构的养护工作和保养工作等。
为了让整个建设工程能够顺利进行,有效地提升建设施工的效率和质量,施工工作人员需要在施工之前、施工过程中以及施工完毕之后都做好份内的工作。在建设施工之前的准备工作中,工作人员主要需要采购施工所需原材料、机械设备,并且确定施工过程当中所需要使用的、具体的施工技术。而在施工的过程当中,使用到的主要材料就是混凝土,因此工作人员需要对混凝土的调制工作、运输工作以及后期的保养工作有足够重视[2]。在施工之前,工作人员要仔细阅读施工设计方案,根据实际需要来选择使用合适的材料配制混凝土,由此保证混凝土的强度符合施工的要求,还要注意尽可能地减少在调制混凝土过程中对水泥的使用,来尽量避免水热化现象造成的负面影响。
在投入施工前对混凝土再做一次检查,以减少在施工过程中可能出现的隐患。而对于混凝土的运输,在一般情况下施工单位都会使用泵车来运输混凝土。工作人员需要定期对运输泵车进行维修和保养,来保证泵车在运输混凝土过程中的正常运转,以免影响混凝土的质量。
与一般的混凝土结构施工相比,大体积混凝土施工的突出特点就在于其表面积和体积都相对较大,在开展施工作业的过程中,需使用的混凝土材料和构件数量较大,有着更高的技术施工标准和要求[3]。此外,在开展大体积混凝土结构施工中,工程企业对于施工质量、效率等方面都有着具体的标准,必须要确保所采用的混凝土原料质量达标。
建筑工程结构施工中,大体积混凝土结构施工与建筑工程的功能、使用性能都有着直接的关系,而大体积混凝土结构施工的程序更为繁杂,因为工程现场可能会面临极为恶劣的环境条件,可能会使得在现场的施工作业进行中,需耗费较大的精力来进行相应施工环节的有效处理。例如,环境因素对大体积混凝土搅拌存在或大或小的干扰,在搅拌时应加强对现场温度、湿度等基本条件的分析。
大体积混凝土施工中存在裂缝频发的问题,各种类型和大小不一的裂缝,都导致大体积混凝土面临着一定的结构安全风险,给施工质量目标的实现带来了巨大的困难。因此,大体积混凝土施工中,针对裂缝问题要加强处理,各个工程企业都应该根据可能引起混凝土裂缝的原因,在现场的一切施工作业开展中,进行相应的管理和控制。
为了保证原材料质量,在进入现场前必须进行检查和试验,在运行过程中必须进行抽样检查。为了保证大体积混凝土的质量,搅拌站必须选择优质的水泥供应商;碎石尺寸必须满足设计要求,碎石不得超过最大压实限度,以确保碎石尺寸不超过设计标准。
在混凝土投入使用之前,一定要把将来可能出现的各种情况结合起来,避免在施工过程中因为不可预见的事件会影响成品的质量。浇注混凝土前必须保证搅拌过程的连续性和设备用量的准确性,避免过度干燥或稀释,若过度干燥或稀释,施工时不能卸下混凝土材料,否则完工后会出现大量麻面;在搅拌过程中,也要严格控制水泥的使用,对不同的物料要仔细、定期的挑选。使用不同辅料的误差应控制在总用量的4%~5%以内,还应注意搅拌时间,防止搅拌不均匀对混凝土硬化产生负面影响[4]。
建议在浇筑混凝土的过程可以根据实际建筑高度分层,浇筑厚度通常可以控制在500mm。伸缩量大的地基可按实际施工面积划分,同时施工人员可充分振动、压实,确保实际施工顺序;施工时应注意,为避免连接的钢筋在浇筑过程中发生移动,混凝土到达现场后,在运输过程中可通过汽车泵或起重机进行浇筑。还必须制定紧急措施,以确保混凝土的顺序,并在发生事故时准备好易损部件,以便及时修复。安装泵或筒仓时,应将原料移走。每辆车浇筑完毕后,应及时安排人员进行振捣,每层厚度控制在振动器有效长度的1.25 倍。
在施工工作中,对混凝土温度进行控制可以有效防止裂缝的形成,温度测量技术是保证质量的一项重要技术[5]。在建筑混凝土温度测量中,对建筑地基土的温度进行测量和分析,温度线的分析是先固定位置,然后定位标签并测量温度,再保证温度线与钢筋之间的合理接触,保证测量精度,避免温度和压力出现异常的问题。浇注混凝土后,采用热控技术进行保温养护。混凝土内外的温差和降温速率必须满足相应的温度标准要求。延时和维护时间应根据温度和电压进行调整和确定,一般需要15d 以上。混凝土表面必须潮湿,混凝土内外温差必须尽可能小,以降低混凝土的温度。
混凝土裂缝的修补措施一般包括3 种措施:表面修补、内部修补和置换法。表面修补就是消除混凝土表面裂缝,因此,表面修补主要用于解决表面裂纹,通常不会对混凝土产生不利影响。内部修补的目的是消除混凝土结构的负面影响,对结构裂缝和钢筋混凝土裂缝采取修复措施是必要的,这种修补方法主要是利用合适的设备将材料灌注到混凝土中,可以有效地封闭裂缝,进一步保护混凝土结构的完整性和稳定性。置换法是指当混凝土对结构有较大影响时,也可采用外部钢筋进行加固,该方法是将损坏严重的混凝土拆除,用新的混凝土或填料进行修补,一旦修复完成,就需要加固。
在房建工程实际施工过程中,为有效规避大体积混凝土结构出现裂缝,相关技术人员需运用大体积混凝土无缝技术完成对该结构的施工。在此过程中,技术人员需对该结构施工环节中施工原材料水泥出现的水化反应进行有效控制。在实际施工中,技术人员首先需要对大体积混凝土施工中所应用的各类设备进行降温,严格管控施工设备的表面温度,最大限度规避由于仪器设备温度过高导致混凝土结构出现裂缝。另外,在大体积混凝土浇筑完之后,相关施工人员需定期在结构上喷洒冷水,对整个混凝土结构进行降温处理,且在此环节中,施工人员需结合当前施工区域中的实际室外温度来决定在混凝土表面洒水的频率以及洒水量,最终有效调控混凝土结构内外温差,保障最终的施工质量。
为全面提升大体积混凝土的实际施工质量,相关技术人员在确定混凝土配比过程中,应结合房建工程的施工要求以及基础结构的施工标准,对混凝土材料配比进行科学分析与计算,进而计算出不同原材料之间的精准配比,避免由于材料匹配不当使混凝土结构出现裂缝。在实际配比过程中,相关技术人员首先需要选择合适的原材料,大体积混凝土的施工原材料为水泥、粗骨料、细骨料、粉煤灰、矿渣微粉以及外加剂。在原材料选择中,技术人员需注意以下6 点:①施工人员应在明确工程对混凝土性能实际要求的基础上,最大限度选择水化热相对较低的水泥,并在实际配比中,应在保障结构强度与稳定性的前提下,尽量降低水泥的配比[6]。②应选择尺寸为10mm 左右的碎石作为粗骨料,且需选择具有比较高的和易性以及抗压强度的石子,进而有效缓解混凝土中水泥的水化热现象。③在细骨料选择过程中,应选择含泥量低于2%的Ⅱ区中砂,旨在有效降低混凝土拌制过程中的用水量以及水泥用量比例。④应适当添加一定数量的粉煤灰,全面提升混凝土结构的和易性,提升其浇筑后的稳定性与强度。⑤若房建工程在施工中处于高温季节,则技术人员需在选择原材料过程中选择矿粉作为原材料,因为矿粉能够对大体积混凝土内部的孔结构进行适当优化,有效增强结构自身的抗渗性能,且在混凝土中加入该物质,能够使混凝土在浇筑环节中更容易振捣捣实,泌水性能也会明显减小。⑥应选择具有缓凝高减水率的外加剂。且在用量确定过程中,应严格按照外加剂厂家推荐的单位用量,最终有效保障大体积混凝土的结构性能。
(1)应用分段浇筑法。在大体积混凝土实际施工中,为有效降低混凝土结构的内外温差,相关施工人员可运用分段浇筑法。该技术在实际应用中,主要有两种浇筑方式:①水平分段浇筑;②竖向分层浇筑。其中竖向分层有包括全部分层、斜面分层以及分段分层3 种不同施工方法。在实际施工环节中,施工人员可将整个浇筑过程分为多次,并将不同浇筑层之间的结合作为施工缝隙进行针对性处理,这种浇筑技术能够将混凝土内部的水化热有效散发出来。与此同时,技术人员还需控制好相邻两次浇筑施工的间隔时间,若间隔时间过长,则会使浇筑完成的混凝土结构对新浇筑的材料产生一定的约束力,进而形成裂缝。如果间隔时间过短,此时已经浇筑完成的混凝土结构可能正处于温度升高的阶段,则会严重影响混凝土结构的散热水平。因此,施工人员应结合施工现场混凝土的实际浇筑情况,合理选择间隔时间。
(2)运用二次振捣技术。二次振捣技术是大体积混凝土无缝处理技术中最常用也是最重要的施工技术之一。对大体积混凝土结构进行二次振捣,能够全面提升该结构的抗裂能力。在具体施工中,相关施工人员可在首次振捣后,运用相应的施工设备对其进行第二次重复振捣施工。通过振捣施工后,将混凝土结构中水平方向的钢筋下方的水分与空隙全部排除,进而有效提升混凝土与钢筋之间的凝聚力。使大体积混凝土在沉降过程中不会出现裂缝现象,最大限度提升大体积混凝土结构的密实性。
(3)提升大体积混凝土结构的搅拌效率。在混凝土搅拌过程中,受原材料不同特性的影响,其内部的水分会与粗骨料表面进行充分接触。但在混凝土处于静置状态下,其内部的水分则会集中在混凝土内部的水泥砂浆界面。这种现象会使混凝土内部的粗骨料表面形成水膜层。当该结构固化以后,会在混凝土结构的内部出现较多大小不一的孔隙,其会严重降低混凝土自身的密实性。为有效避免此类现象的发生,施工人员可运用砂浆裹石技术,通过在混凝土搅拌过程中进行二次投料,可有效规避在混凝土搅拌过程中水分全部向水泥砂浆界面集中,进而有效提升整个大体积混凝土结构的整体强度。
总之,大体积混凝土施工可以提高房屋建设的质量,在整个施工过程中,施工技术是保证施工质量,确保各基层单位更加稳定、更加强大的基础。因此,大体积混凝土施工要严格控制建筑的各个部分,同时,对大体积混凝土施工的整个过程进行监督,做好各阶段的监督工作,确保工程的顺利完成。随着建筑业的发展,大体积混凝土技术的应用将会增多,为了确保工程的安全性、实用性和耐久性,需要继续深化对大体积混凝土施工技术的研究。可以在现有技术的基础上更集中地进行现代化建设,促进整个建筑行业的进步和发展。