房建施工中大体积混凝土无缝技术

(整期优先)网络出版时间:2024-03-28
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房建施工中大体积混凝土无缝技术

王茂

甘肃省第五建设集团有限责任公司

摘要建筑行业蓬勃发展,使大体积混凝土在房建施工中广泛应用,但在使用过程中因操作或养护问题,影响大体积混凝土的耐久性与结构整体性,进而容易出现裂缝问题。无缝技术可解决大体积混凝土裂缝问题,提高房建质量和安全性。文章阐述无缝技术在房建施工中的应用问题和优化方法,为房建施工中大体积混凝土无缝技术的应用提供理论支持与实践指导。

关键词房建;混凝土养护;混凝土浇筑;无缝技术

大面积混凝土是指最小断面尺寸大于1m以上的混凝土结构,其尺寸大到必须采用相应的技术措施,妥善处理温度差值,解决温度应力,并控制裂缝扩张。在房建施工中,因大体积混凝土体积较大,表面系数较小,水泥水化热释放集中,内部升温快,导致混凝土内外温差大,容易产生温度裂缝,影响房建结构的安全性和房屋建筑的正常使用[1]。无缝技术通过优化混凝土材料选择、配合比设计、施工工艺等方面,减少混凝土内部温度应力与收缩应力,以降低裂缝产生的可能性。这对提高建筑结构的整体性与耐久性具有重要意义。

1.房建施工中大体积混凝土裂缝产生原因

1.1混凝土材料和成分不合理

若没有合适的工艺技术,在推进施工进程中可能会出现裂缝现象,例如擅自加水提高混凝土流动性,或因其他原因加大水灰比,导致混凝土结构出现长短不一或网状的不规则裂缝[2]。就目前房建工程而言,施工技术人员在施工阶段未结合工程实际情况,确定混凝土结构强度,且因未按照相关标准进行作业,所以导致混凝土功能得不到有效发挥。这不仅导致混凝土表面色差明显,还降低混凝土性能,影响整个房建工程质量。

1.2混凝土施工现场环境杂乱

混凝土施工现场杂乱,可能导致灰尘与杂物进入混凝土缝隙中,这些灰尘和杂物会影响混凝土的正常硬化与收缩,造成缝隙宽度增加或形成不规则的缝隙。此外,施工现场环境杂乱还会导致温度与湿度变化不稳定,而湿度与温度的变化是混凝土产生裂缝的重要因素之一。如果施工现场的环境温度与湿度频繁波动,可能会使混凝缝隙产生不均匀的收缩与膨胀,加剧缝隙的形成与扩展(见图1)。施工现场环境杂乱也会干扰施工操作,例如钢筋的绑扎、模板的搭建和拆除等,这些施工操作不规范可能会影响混凝土缝隙的形成与闭合,导致缝隙宽度过大或 闭合不良。

图1 温度裂缝

1.3混凝土养护方法不正确

混凝土养护不足或养护过度,都可能导致裂缝的产生。其中养护不足会导致混凝土表面水分摄入不充分,失水过快,使体积收缩,产生裂缝。过度养护可能导致混凝土表面出现龟裂。

混凝土养护不当,可能会进一步扩展已产生的裂缝。养护过早,混凝土胶结能力未完全发展,此时会导致裂缝扩展。过迟养护可能导致混凝土表面游离水分大量缺失,造成积聚体积收缩,进一步扩展裂缝。裂缝的产生与扩张会降低结构的承载能力与耐久性,并为水分与有害物质侵入通道,进而损害结构。

2.房建施工中大体积混凝土无缝技术应用方法

2.1材料选择、配比优化

2.1.1混凝土材料选择

骨料分为粗骨料与细骨料,是混凝土主要成分之一,前者主要采用碎石或碎砾,具有良好的粒形、坚固性和级配;后者主要采用天然砂或人工砂,应满足细度模数、含泥量、有害物质含量等要求,以房屋建筑一次全部浇筑6000m3大体积混凝土施工为例,应选择5-20mm粒径的砂砾和5-25.5mm粒径的砂砾混合搅拌,确保粗骨料的粒径符合25.5mm的连续粒径,且砂砾含量不超过0.9%;细骨料泥沙含量不超过1.2%,选用细度模数为2.6的黑河中砂。水泥是混凝土中的胶凝材料,与混凝土强度和耐久性息息相关,应选择质量稳定、标号合适的水泥,例如42.5P.O型水泥,对外加剂和减水剂有良好的适用性,并注意水泥出厂日期和存放时间,避免使用过期水泥。掺合料主要为矿渣粉、粉煤灰等,可以改善混凝土的工作性能,提高强度与耐久性,应根据工程要求和材料性能选择合适的掺合料,例如选择二类粉煤灰和S95类颗粒的炉渣粉末,通过掺入各种粉煤灰与钢渣灰,对降低混凝土收缩具有积极作用,还增加混凝土体积稳定性与抗渗性。外加剂主要为缓凝剂、减水剂等,可调整混凝土的硬化性能和工作性能,应根据施工条件和工程要求,选择合适的外加剂。例如,选择多羧酸类——新型高效减水剂,可以降低水泥的水化热量,延长凝固时间,且具有导气性。同时还要采用SY-T 类抗裂缝增强剂,使水泥石体积膨胀至原来的0.0002倍,提升水泥石的抗裂性与抗渗性,水则选择饮用自来水,用水量不超过165kg/m3

2.1.2混凝土配比设计

水灰比是影响混凝土强度与耐久性的关键因素,水灰比过大,会导致混凝土强度过低、收缩增大。水灰比过小,会导致混凝土工作性能变差,根据工程要求与材料性能,确定合适的水灰比。砂率是细骨料与粗骨料的比例,砂率过大或过小,都会影响混凝土的工作性能与强度,应根据骨料的粒径、级配和工程要求,确定合适的砂率。单位用水量是决定混凝土工作性能的重要因素,用水量过多会导致混凝土强度降低,收缩增大,用水过少会导致混凝土难以施工,应根据骨料的吸水率、水泥品种和掺合料的使用情况,确定合理的单位用水量,具体混凝土配合比方案见表1。

表1 大体积混凝土配比表

材料

饮用水

中砂

水泥

碎石

卵石

粉煤灰

矿渣粉

减水剂

抗裂剂

配合比用量(kg/m3

156

690

252

330

773

90

90

10.5

32

2.2强化施工现场环境管控

在常规环境管理中,采取有效的扬尘控制措施,设置围挡、定期洒水,选择使用低尘机械,减少施工现场的扬尘污染;设立专门的废弃物收集点,分类收集、储存和处置,规范废处理废弃物;合理利用水资源,建立雨水收集系统,用于施工现场的冲洗和降尘,减少施工过程中的用水量与废水排放。在施工现场温度管理方面,使用温度计和湿度计等设备,实时监测施工现场的温度和湿度。特别是在高温或低温季节,更需密切关注温度变化。施工人员应严格控制混合料的温度,尤其是在夏秋两季天气温度炎热,要将进场的材料全部堆放至阴凉区域,切勿放置露天环境暴晒,确保混合料的质量与性能,避免因混合料性能下降而造成混凝土结构裂缝问题。在浇筑结束后,要做好混凝土的保温工作,将作业区域温度控制在恒温。为整体提升施工质量,预防大体积混凝土结构出现裂缝,实时监控浇筑后混凝土,可采用电阻形式的温度计测量整体结构温度,确定相应的控温方案。

2.3加大混凝土养护力度

当混凝土浇筑完成后,及时用塑料薄膜、湿布、养护毯等覆盖物覆盖混凝土表面,使其表面保持湿润,避免水分蒸发过快。在养护期间,还要定期浇水,维持混凝土表面湿润。浇水频率应根据天气情况、覆盖物保湿效果等因素进行调整,确保混凝土得到充分养护。在高温季节,还要及时降温,采用喷雾降温系统降温,或搭设遮阳棚,降低混凝土表面温度。在低温季节,使用保温材料覆盖混凝土表面,预防混凝土受冻而表面开裂。根据混凝土强度等级、环境条件,适当延长养护时间,通常情况下,混凝土养护时间不少于7天,而对于大体积混凝土而言,养护时间不少于14天,确保混凝土充分硬化且减少裂缝。若采用特殊添加剂或混凝土有特殊要求,养护时间可能需要更长。大体积混凝土在硬化过程中会产生大量水化热,导致内部温度升高,为了控制混凝土内部温度,应在混凝土内部预埋冷却水管,通入循环冷却水降低混凝土内部温度;在混凝土表面喷洒水雾或采用保温材料覆盖,减少温度梯度,预防表面裂缝产生。

结束语

在房建施工中大体积混凝土无缝技术应用中,必须从根本上分析大体积混凝土特点,通过优化混凝土配合比、加强施工现场环境管理和养护管理等措施,确保施工质量,减少混凝土裂缝。

参考文献

[1]王嘉明,王兴增,王伟杰.大体积混凝土无缝技术在房建施工中的应用[J].居舍,2022,(14):35-36+91.

[2]于立新.基于房建施工中大体积混凝土无缝施工技术分析[J].房地产世界,2021,(24):93-95.