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土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析
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摘要：隨著建筑工程規(guī)模不斷擴(kuò)大和功能的多樣化，大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)在建筑領(lǐng)域中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)承受的荷載比較大，易出現(xiàn)水化熱現(xiàn)象而導(dǎo)致裂縫，因而結(jié)構(gòu)整體性要求高、技術(shù)性高，施工中要嚴(yán)格控制施工技術(shù)，以防止裂縫出現(xiàn)。
關(guān)鍵詞：土木工程;大體積混凝土;結(jié)構(gòu)施工技術(shù)
引言
混凝土作為土木工程中比較常見(jiàn)的施工材料，發(fā)揮著重要的作用，其中大體積混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量直接影響到整體建筑的質(zhì)量。在土木工程中，對(duì)混凝土的施工技術(shù)進(jìn)行監(jiān)督，保證混凝土的質(zhì)量，不僅可以降低施工成本，同時(shí)還對(duì)整體建筑質(zhì)量有所保障。
一、大體積混凝土出現(xiàn)裂縫問(wèn)題的主要原因
1、水泥水化熱因素
水泥在水化過(guò)程中必然要釋放出一定的熱量。由于大體積混凝土結(jié)構(gòu)斷面較厚，表面系數(shù)相對(duì)較小，導(dǎo)致水泥釋放的熱量不易擴(kuò)散而聚集在結(jié)構(gòu)內(nèi)部，以致于大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度越來(lái)越高，與外界形成較大的溫差，因此出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。
2、外界溫度變化因素
大體積混凝土在土木工程施工過(guò)程中，它的澆筑溫度隨著外界溫度的變化而變化。每當(dāng)氣溫驟降的情況下，都會(huì)增加混凝土內(nèi)、外部的溫差，形成溫度應(yīng)力。溫差越大，溫度應(yīng)力越大，產(chǎn)生裂縫的可能性就越大。其實(shí)，溫度應(yīng)力與水泥水化熱因素有著共同點(diǎn)，就是造成裂縫的主要因素都?xì)w結(jié)于溫差。
3、混凝土自縮因素
3.1 水泥因素
混凝土材料的關(guān)鍵是水泥，但是不同的水泥有著不同的特性，每一種都是有自己的使用性能的，他們各自的自縮能力也是不一樣的，一般來(lái)說(shuō)鋁酸鹽水泥、早強(qiáng)水泥的自縮值偏大，中熱、低熱水泥的自縮值較小，礦渣水泥到了使用后期時(shí)的自縮值才會(huì)增大。再加上不同水泥的細(xì)度是可以影響到其的自縮值的，倘若使用的水泥細(xì)度太細(xì)，這樣是會(huì)導(dǎo)致其早期的自縮速度更大的。
3.2 外加劑因素
摻加高效減水劑來(lái)增大流動(dòng)度時(shí)，高效減水劑可稍微降低自縮值， 但不同類(lèi)型、不同摻加量的高效減水劑對(duì)自縮的作用差別很小。減水劑可減小自縮值 50%，這可能與減水劑可減小毛細(xì)水的表面張力有關(guān)。膨脹劑對(duì)自縮的作用取決于它的種類(lèi)，某些氧化鈣型的膨脹劑可以減小自縮;而其他類(lèi)型的膨脹劑雖在早期有膨脹，但隨后的收縮速度對(duì)混凝土的自縮沒(méi)有影響。
3.3 礦物摻合料因素
在水泥中加入比表面積在 400㎡/kg 以上的礦渣時(shí)，其 120d 的自縮值隨礦渣的摻量增大而增大; 而在水泥中加入比表面積為 338㎡/kg 的礦渣時(shí)，其 120d 的自縮值不隨礦渣的摻量改變而增大。在水泥中摻加硅灰將使混凝土的自縮值增大;硅灰的摻量越大，水泥漿自縮值越大�；炷恋淖钥s值隨粉煤灰摻量的增大而降低，特別是早期自縮值降低得非常明顯。3d 齡期后摻加粉煤灰混凝土的自縮增長(zhǎng)速度高于空白混凝土.粉煤灰摻量超過(guò) 20%后，減小自縮的效果并不顯著。在水泥中加入偏高嶺土，在偏高嶺土(比表面積為 12㎡/g)含量為 10%時(shí)，水泥漿(水膠比為 0.55)的自縮值最大。
在水泥中加入經(jīng)過(guò)防水處理的粉末，可以減少自縮。經(jīng)過(guò)防水處理的偏高嶺土對(duì)自縮的減小作用在后期消失了;而經(jīng)過(guò)防水處理的硅質(zhì)粉末對(duì)自縮的減小作用能保持很長(zhǎng)時(shí)間， 其取代量為 10%時(shí)就對(duì)自縮有明顯的減小作用。
二、土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)措施
1、水泥的選擇與控制
在大體積混凝土的施工過(guò)程中，對(duì)水泥的選擇十分重要。不同品牌、不同類(lèi)型的水泥內(nèi)部組織各不相同，因此配置混凝土的性能也不盡相同，一般大體積混凝土工程在澆筑初期發(fā)生開(kāi)裂的最重要原因就是由于混凝土內(nèi)部溫度升高與收縮而造成的。通過(guò)對(duì)大體積混凝土的選材及配合比的控制，在大體積混凝土結(jié)構(gòu)中加入外加劑，盡量減少水泥和水的用量，以減少水化熱現(xiàn)象引起的收縮變形。普通的硅酸鹽水泥雖然其早期的強(qiáng)度高但是水化熱反應(yīng)大;礦渣水泥相比普通水泥的熱度低，但是它的干縮和滲水現(xiàn)象嚴(yán)重，而且后期會(huì)產(chǎn)生硬度收縮;火山灰水泥在后期的收縮程度較大，而且經(jīng)濟(jì)代價(jià)較大。通過(guò)平衡選擇，一般情況下，粉煤灰水泥可降低裂縫出現(xiàn)的頻率，同時(shí)添加LN-800N 與膨脹劑HEA，在一定程度上降低了水灰比以及水灰量，有效控制了水化熱現(xiàn)象，同時(shí)對(duì)大體積混凝土起到補(bǔ)償收縮的目的，有效防控了裂縫的產(chǎn)生，提高工程質(zhì)量。
2、混凝土的澆筑與振搗
根據(jù)施工的具體情況及溫度應(yīng)力，可確定應(yīng)選擇整體澆筑還是分段澆筑。在澆筑過(guò)程中，遵循“分區(qū)定點(diǎn)、循序漸進(jìn)、一個(gè)坡度、一次到頂”原則，根據(jù)混凝土泵形成的坡度，在上層和下層分別布置兩道振搗點(diǎn)：第一道位于混凝土的卸點(diǎn)，解決上部振實(shí);第二道位于混凝土的坡腳處，解決下部混凝土密實(shí)問(wèn)題。在澆筑過(guò)程中，應(yīng)選擇一個(gè)部位進(jìn)行，直到符合設(shè)計(jì)的標(biāo)高，混凝土形成扇形流動(dòng)趨勢(shì)，再在坡面實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆筑。當(dāng)混凝土分段澆筑結(jié)束后，可以在混凝土的初凝階段實(shí)現(xiàn)二次振搗或者表面擠壓，排除表面積水，并用木拍反復(fù)擠壓密實(shí)，防止產(chǎn)生表面裂縫，提高大體積混凝土的防水性能與表面觀感。一般大體積混凝土澆筑可選擇夜間進(jìn)行，這樣可減少新舊混凝土的溫度差距，減少冷縮變形產(chǎn)生的裂縫。
3、大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)
養(yǎng)護(hù)在大體積混凝土的施工中具有十分關(guān)鍵的作用。養(yǎng)護(hù)的目標(biāo)在于保持恰當(dāng)?shù)臐穸扰c溫度，以較好控制混凝土的內(nèi)外溫差，保證混凝土強(qiáng)度的正常發(fā)展，避免產(chǎn)生裂縫。在大體積混凝土養(yǎng)護(hù)過(guò)程中，應(yīng)注意保濕、保溫并徐緩降溫。另外，大體積混凝土的夏季施工應(yīng)采用蓄水或者流水保護(hù)，冬季施工則使用麻袋覆蓋，側(cè)面使用碘鎢燈照射養(yǎng)護(hù)。在不同情況下，混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間略有不同：采用普通硅酸鹽水泥或者礦渣硅酸鹽水泥攪拌的混凝土，不得少于一周;對(duì)摻入緩凝型外加劑或者具備抗?jié)B要求的混凝土，不能少于兩周。應(yīng)定期測(cè)量混凝土的表面與內(nèi)部溫度，以便及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)方案。根據(jù)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，大體積混凝土的溫差變化在72小時(shí)內(nèi)的波動(dòng)性最大，因此在72小時(shí)內(nèi)應(yīng)采取現(xiàn)場(chǎng)值班、不間斷測(cè)量等方式，在測(cè)試中，要求記錄混凝土的入模溫度、測(cè)溫時(shí)間、保溫材料的覆蓋狀況、澆水養(yǎng)護(hù)時(shí)間、恢復(fù)保溫時(shí)間以及特殊天氣情況等。
4、大體積混凝土施工的驗(yàn)收
大體積混凝土施工的質(zhì)量驗(yàn)收主要分為兩部分：外觀與幾何尺寸、內(nèi)在質(zhì)量。這兩部分之間存在必然聯(lián)系，缺一不可。在施工完畢后，通過(guò)對(duì)外觀質(zhì)量的確定基本能夠判斷內(nèi)在質(zhì)量?jī)?yōu)劣。外觀檢查主要包括是否存在裂縫、麻面、蜂窩、露筋、連接部位錯(cuò)位、空洞等現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)缺陷，必須及時(shí)返工并采取加固處理。幾何尺寸的檢查主要是通過(guò)實(shí)際測(cè)量，檢查混凝土結(jié)構(gòu)是否符合使用功能，并對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行評(píng)判;內(nèi)在質(zhì)量的驗(yàn)收則是最重要的環(huán)節(jié)，并對(duì)整體工程具有否定權(quán)，通過(guò)對(duì)施工記錄、原材料化驗(yàn)單等技術(shù)資料的檢閱，再根據(jù)混凝土的檢測(cè)報(bào)告單，科學(xué)方法進(jìn)行強(qiáng)度評(píng)定，保證混凝土的施工質(zhì)量，驗(yàn)收合格后才能將產(chǎn)品交付使用，避免竣工后返工問(wèn)題出現(xiàn)。
結(jié)束語(yǔ)
在土木工程中，大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工技術(shù)涉及的方面比較廣泛，也是一項(xiàng)保障施工質(zhì)量的綜合的措施。大體積混凝土施工的關(guān)鍵性質(zhì)量問(wèn)題在于裂縫，想要保障土木工程中大體積混凝土結(jié)構(gòu)施工的質(zhì)量，就要對(duì)裂縫進(jìn)行分析、研究，防止裂縫的發(fā)生。所以，施工單位要注意每一項(xiàng)施工的技術(shù)，最大程度的避免裂縫的出現(xiàn)，為工程施工帶來(lái)良好的開(kāi)端。
參考文獻(xiàn)
[1]郭健,王起才,李楠等.T 形剛構(gòu)橋承臺(tái)大體積混凝土溫度應(yīng)力分析及試 驗(yàn)研究[J]. 施工技術(shù),2012(11).
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