建筑施工中大体积混凝土施工技术研究

(整期优先)网络出版时间:2024-09-24
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建筑施工中大体积混凝土施工技术研究

朱琪

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摘要:随着建筑工程规模的不断扩大,大体积混凝土施工技术在现代建筑中应用愈发广泛。大体积混凝土结构在大型工业建筑、高层与超高层建筑以及大型桥梁等工程中起着关键的支撑和承载作用。在这些工程中,大体积混凝土施工面临着诸多挑战。由于混凝土体积大,水泥水化过程中会释放大量热量,容易导致混凝土内部温度过高,进而产生温度裂缝,影响结构的整体性和耐久性。大体积混凝土的浇筑、振捣和养护等环节都需要特殊的技术措施来确保施工质量。深入研究大体积混凝土施工技术对于保障建筑工程的质量和安全具有重要意义。

关键词:建筑施工;大体积混凝土;施工技术

引言

在建筑施工领域,大体积混凝土施工技术是一项复杂且关键的技术。近年来,建筑工程向着更高、更大、更复杂的方向发展,大体积混凝土结构的应用日益增多。大体积混凝土施工技术的好坏直接影响到整个建筑工程的性能。从材料的选择到配合比的设计,从浇筑的方式到养护的策略,每一个环节都相互关联且不容有失。在材料选择时,若粗骨料的粒径、级配不合理,可能会影响混凝土的和易性和强度。而且,大体积混凝土施工过程中的质量控制难度较大,任何一个小的疏忽都可能引发严重的质量问题。所以,对大体积混凝土施工技术进行研究是建筑施工技术发展的必然要求。

1大体积混凝土施工技术特点

1.1结构尺寸大

大体积混凝土最显著的特点就是其结构尺寸较大。这一特点使得在施工过程中,混凝土内部的热量散发相对困难。例如在大型水利工程的坝体建设中,坝体的厚度可能达到数十米,大量的混凝土一次性浇筑后,内部热量聚集,难以像小体积混凝土那样迅速通过表面散发出去,从而容易导致内部温度过高。

1.2水泥水化热高

大体积混凝土施工中,由于混凝土体积大,水泥用量较多。水泥在水化过程中会释放出大量的热量。以普通硅酸盐水泥为例,每千克水泥水化时释放的热量可达几百焦耳。这些热量在大体积混凝土内部积聚,会使混凝土内部温度升高,与外部环境形成较大的温差。这种温差产生的温度应力如果超过混凝土的抗拉强度,就会导致混凝土出现裂缝。

1.3施工技术要求高

在大体积混凝土施工中,从原材料的选择到配合比设计,再到浇筑、振捣和养护等各个环节都有严格的技术要求。在原材料选择方面,粗骨料的粒径、级配,细骨料的含泥量等都需要严格控制。粗骨料粒径过大可能影响混凝土的和易性,过小则会增加水泥用量。在配合比设计时,要考虑到降低水泥水化热,可能会采用掺加粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料的方式。在浇筑过程中,要选择合适的浇筑方式,如分层浇筑、分段浇筑等,以确保混凝土的均匀性和密实性。振捣时要控制好振捣时间和振捣棒的插入深度,避免过振或漏振。养护时要根据环境温度、湿度等因素确定养护方法和养护时间,以防止混凝土出现裂缝。

2大体积混凝土施工技术要点

2.1配合比设计

大体积混凝土配合比设计是确保施工质量的关键。要控制水泥用量,因为水泥水化热是导致温度裂缝的主要因素之一。应选用低热或中热水泥,如矿渣硅酸盐水泥。适量掺入粉煤灰、矿渣粉等矿物掺合料,它们可以替代部分水泥,降低水化热,还能改善混凝土的工作性。粉煤灰的掺入可提高混凝土的后期强度。粗骨料宜选用粒径较大、级配良好的石子,这有助于减少用水量和水泥用量,提高混凝土的密实性。细骨料应选择含泥量低的中砂。再者,要合理设计水胶比,保证混凝土的强度和耐久性。通过试验确定最佳配合比,使混凝土具有良好的和易性、较低的水化热和满足工程要求的强度,从而为大体积混凝土施工奠定基础。

2.2模板工程施工技术

在大体积混凝土施工中,模板工程至关重要。模板应具备足够的强度、刚度和稳定性,以承受混凝土的侧压力、自重和施工荷载等。对于大型基础等大体积混凝土结构,可采用组合钢模板或木模板。在模板安装过程中,要保证模板的拼接严密,防止漏浆。在模板的接缝处可采用密封条进行密封处理。要确保模板的支撑系统牢固可靠,根据混凝土的浇筑高度和速度等因素合理设置支撑间距。在模板拆除时,要按照规定的顺序进行,对于大体积混凝土,侧模拆除时要保证混凝土表面及棱角不受损伤。为了控制混凝土的温度裂缝,可在模板表面设置保温或散热措施,如粘贴保温板或设置通风孔等。

2.3混凝土制备与运输

大体积混凝土的制备与运输是施工中的重要环节。在制备方面,要严格按照设计的配合比进行配料。计量设备应准确可靠,确保水泥、骨料、水和掺合料等原材料的用量精确。搅拌时,要控制好搅拌时间,使混凝土搅拌均匀。对于大体积混凝土,宜采用强制式搅拌机,以提高搅拌效率和质量。在运输过程中,要根据运输距离、运输时间和混凝土的性能要求选择合适的运输工具。如采用混凝土搅拌运输车时,要确保罐体持续转动,防止混凝土离析。运输时间不宜过长,以免混凝土坍落度损失过大影响施工性能。如果运输距离较远,可在运输途中适当补充外加剂来调整混凝土的性能,确保到达施工现场的混凝土满足浇筑要求。

3大体积混凝土施工管理措施

3.1裂缝管理

大体积混凝土施工中的裂缝管理至关重要。要从配合比设计着手,降低水泥水化热,如采用低热水泥、增加矿物掺合料。控制混凝土的浇筑温度,避免高温时段浇筑,可采用冷却骨料等措施。在浇筑过程中,合理选择浇筑方法确保混凝土均匀性。再者,加强养护,通过覆盖保温保湿材料,调节混凝土内外温差。设置温度监测点,实时监控温度变化,当温差接近临界值时及时调整养护措施,从而有效预防和控制裂缝产生。

3.2施工质量管理

大体积混凝土施工质量管理需多方面把控。原材料方面,严格检验水泥、骨料等质量,确保符合要求。配合比要精准设计并严格执行。在浇筑环节,检查模板安装牢固性与密封性,控制浇筑高度、速度等参数。振捣时保证振捣密实且不过振。养护期间,按规定时间和方式进行,保证养护环境适宜。做好施工记录,以便追溯质量问题,确保大体积混凝土施工质量达到标准。

3.3安全施工管理

大体积混凝土施工安全管理不容忽视。施工现场要合理规划布局,保证材料堆放整齐、通道畅通。对机械设备,确保运行安全。操作人员必须持证上岗,遵守操作规程。在高处作业时,如模板安装等,设置可靠的防护设施,防止人员坠落。要对施工人员进行安全培训,提高安全意识,制定安全应急预案,应对可能出现的如模板坍塌、机械故障等突发安全事件,保障施工安全。

结束语

总之,大体积混凝土施工技术在建筑施工中占据着举足轻重的地位。通过对材料、配合比、浇筑、振捣、养护等各个环节的深入研究与严格把控,可以有效地解决大体积混凝土施工中诸如温度裂缝等常见问题,提高混凝土结构的质量和耐久性。随着建筑行业的不断发展,大体积混凝土施工技术也需要持续创新和优化,以适应更多复杂的建筑工程需求,为建筑工程的高质量建设提供坚实的技术保障。

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