大体积混凝土结构施工技术综述__墨水学术,论文发表,发表论文,职

所属栏目：化工论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:214

副标题#e#摘要：现代建筑中时常涉及到的大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等，它主要的特点是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m。
关键词：大体积混凝土   结构   施工技术
进入21世纪90年代后，建筑施工技术飞速发展，混凝土体积由几百立方米逐渐增大到几万立方米，因此，对于大体积混凝土施工提出了更高的要求。现代建筑中时常涉及到的大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、水利大坝等，它主要的特点是体积大，一般实体最小尺寸大于或等于1m。由于其体积大，表面小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，当混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响结构安全和正常使用，所以必须从根本上分析它，来保证施工的质量。
一、 混凝土工程中常见裂缝及预防
    混凝土在结硬的过程中发生收缩，温度变化时会热胀冷缩，当这两种变形受到约束后，在结构内部就会产生收缩应力和温度应力，这两种应力分别超过混凝土抗拉强度时就会导致混凝土开裂而形成收缩裂缝、温度裂缝以及与两种应力相关的混凝土自身塑性收缩裂缝。
1.收缩裂缝及其预防
    混凝土湿料因水分的蒸发产生不可逆的收缩，特点是早期收缩快，后期较缓慢。收缩主要和混凝土强度等级，水泥品种，水灰比，坍落度，集料的性质和用量、外加剂的用量、养护（保温，保湿）和体表比等有关。收缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果：混凝土受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束，产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低，水泥浆体收缩越大，收缩裂缝越易产生。收缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝，大体积混凝土平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。收缩裂缝多出现在混凝土养护结束后一段时间或是混凝土浇筑完成后的一周左右。收缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂，影响混凝土的承载力等等。
    鉴于收缩裂缝的产生原因及特点，我们在施工中可以采取以下几点措施来减少收缩裂缝的产生：一是选用收缩量较小的水泥，比如中低热水泥和粉煤灰水泥，降低水泥的用量。二是控制好水灰比。混凝土的收缩受水灰比的影响较大，水灰比越大,收缩越大，因此在混凝土配合比设计中应适当减小水灰比，最好再掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中水的配合比，混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计的最大用水量。四是加强混凝土的早期养护，并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
2.温度裂缝及其预防
    温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量热。由于混凝土的体积较大，大量的水化热聚积在混凝土内部不易散发，导致内部温度急剧上升，而混凝土表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时，混凝土表面就会产生裂缝，这种裂缝多发生在混凝土施工中后期，通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。
    鉴于温度裂缝的产生原因及特点，我们在施工中可以采取以下几点措施来减少裂缝的产生：一是尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是适当减少水泥用量。三是适当降低水灰比。四是改善骨料成分，#p#副标题#e#掺加适量粉煤灰或减水剂和具有减水、增塑、缓凝作用的外加剂，改善混凝土拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。五是改善混凝土的加工工艺，降低混凝土的浇筑温度。六是大体积混凝土要合理安排工序，分层、分块浇筑，以利于散热。也可以在大体积混凝土内部设置冷却管道，减小混凝土的内外温差。七是预留温度收缩缝。八是加强混凝土养护。混凝土浇筑后，及时加盖潮湿覆盖物，并注意洒水养护，延长养护时间，使混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节，还要注意防止寒潮袭击。
3.塑性收缩裂缝及其预防
塑性收缩是混凝土在凝结之前，表面因快速失水而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般是由于干热或大风天气而产生的。因为混凝土在终凝前或刚刚终凝不久几乎没有强度或强度很小，高温或较大风力的天气里，表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使体积急剧收缩，而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。
鉴于塑性收缩裂缝的产生原因及特点，我们在施工中可以采取以下几点措施来减少裂缝的产生：一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是控制水灰比，适量掺加减水剂来增加混凝土的坍落度。三是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持混凝土终凝前表面湿润，或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气设置遮阳和挡风设施。
二、大体积混凝土的配制
大体积混凝土所选用的原材料应注意以下几点：
1、粗骨料宜采用连续级配，细骨料宜采用中砂；
2、外加剂宜采用缓凝剂、减水剂；掺合料宜采用粉煤灰、矿渣粉等；
3、大体积混凝土在保证混凝土强度及坍落度要求的前提下，应提高掺合料及骨料的含量，以降低单方混凝土的水泥用量；
4、降低原材料的温度；
5、水泥应尽量选用水化热低、凝结时间长的水泥，优先采用中热硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、大坝水泥、矿渣硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等。但是，水化热低的矿渣水泥的析水性比其它水泥大，在浇筑层表面有大量水析出。这种泌水现象，不仅影响施工速度，同时影响施工质量。因析出的水聚集在上下两浇筑层表面间，使混凝土水灰比改变而在掏水时又带走了一些砂浆，这样便形成了一层含水量多的夹层，破坏了混凝土的粘结力和整体性。
三、大体积混凝土的浇筑与振捣：
浇筑方案，除应满足每一处混凝土在初凝以前就被上一层新混凝土覆盖并捣实完毕外，还应考虑结构大小、钢筋疏密、预埋管道和地脚螺栓的留设、混凝土供应情况以及水化热等因素的影响，常采用的方法有以下几种：
1、全面分层：
即在第一层全面浇筑全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，此时应使第一层混凝土还未初凝，如此逐层连续浇筑，直至完工为止。采用这种方案，适用于结构的平面尺寸不宜太大，施工时从短边开始，沿长边推进比较合适。必要时可分成两段，从中间向两端或从两端向中间同时进行浇筑。
2、分段分层：
混凝土浇筑时，先从底层开始，浇筑至一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。由于总的层数较多，所以浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可以从第二段依次分层浇筑。这种方案适用于单位时间内要求供应的混凝土较少，结构物厚度不太大而面积或长度较大的工程。
3、斜面分层：
要求斜面的坡度不大于1/3，适用于结构的长度大大超过厚度3倍的情况。混凝土从浇筑层下端开始，逐渐上移。混凝土的振捣也要适应斜面分层浇筑工艺，一般在每个斜面层的上、下各布置一道振动器。上面的一道布置在混凝土卸料处，保证上部混凝土的捣实。下面一道振动器布置在近坡脚处，确保下部混凝土密实。随着混凝土浇筑的向前推进，震动器也相应跟上。
四  结论
大体积混凝土结构的施工技术与措施直接关系#p#副标题#e#到混凝土结构的使用性能，若不能很好的了解大体积混凝土结构开裂的原因以及掌握应对此类问题所采取的相应施工措施，那么实际生产当中就很难保证施工质量。由于自身实践知识相对缺乏，以上见解仍有很大一部分停留在理论层面，如何采取更好的方法来降低混凝土的水化热？掺和料的用量该如何控制？混凝土原材料的温度是否可以再降低？以上是对大体积混凝土施工技术的一些拙见，希望能对工程建设起到一些积极的作用，使得在大体积混凝土浇筑中出现的开裂问题能够进一步的解决。