建设工程大体积混凝土施工质量控制
余艳
摘要:随着建设工程规模扩大,大体积混凝土应用日益广泛。本论文聚焦其施工关键环节,开篇明确大体积混凝土定义、应用领域,剖析施工特征;深入探究常现的强度不均、离析冷缝、裂缝等质量问题;进而详述配合料、浇筑工艺、养护等质量控制关键技术。旨在为从业者提供精准指引,保障大体积混凝土施工质量,提升工程结构可靠性,推动行业技术进步。
关键词:建设工程;大体积混凝土;施工质量
引言
在当今蓬勃发展的建设工程领域,大体积混凝土作为大型建筑、基础设施等项目的核心支撑,用量持续攀升。从高耸入云的摩天大楼深扎地下的基础,到横跨江河的桥梁墩台,其身影无处不在。然而,施工过程中诸如混凝土强度离散、离析冷缝频现、裂缝滋生等质量问题严峻考验工程质量。鉴于此,深入探究大体积混凝土施工特性、精准剖析质量症结、着力攻克控制技术难题,对保障工程安全、延长使用寿命、促进行业稳健前行意义非凡,本文就此展开深度研讨。
一、大体积混凝土施工的主要特征
1.1 大体积混凝土的定义与应用
大体积混凝土指的是结构物实体最小尺寸不小于1m,或预计会因水泥水化热引起混凝土内外温差过大而导致裂缝的混凝土。在现代建设工程中,其应用极为广泛。在超高层建筑领域,如迪拜哈利法塔,其巨型筏板基础采用大体积混凝土浇筑,为高耸入云的建筑提供稳固支撑,承载上部巨大荷载。水利工程方面,三峡大坝大量运用大体积混凝土,构建起坚不可摧的坝体,抵御洪水冲击,实现水利资源调控。大型桥梁建设里,桥墩承台部分通常也是大体积混凝土施工,像港珠澳大桥的众多桥墩承台,确保桥梁在复杂海况下屹立不倒。
1.2 施工特征
大体积混凝土施工具有鲜明特征。水泥水化热效应显著,水泥在水化过程中释放大量热量,由于混凝土结构体积庞大,热量积聚在内部难以快速散发,致使内部温度急剧升高,与外界形成较大温差,为裂缝产生埋下隐患。施工过程对温控要求极高,需精准监测与调控混凝土内部温度,防止因温度应力引发裂缝,常采用预埋冷却水管等方式,如在核电站基础施工中,通过循环水带走混凝土内部热量,维持适宜温度。大体积混凝土浇筑方量大、持续时间长,要求混凝土供应连续稳定,施工组织协调复杂,涉及搅拌站、运输车辆、浇筑现场多环节配合,稍有不慎就可能出现冷缝等质量问题,影响结构整体性。
二、大体积混凝土施工存在的质量问题
2.1 混凝土强度不均匀
在大体积混凝土施工中,混凝土强度不均匀是常见难题。原材料的差异是重要因素,如不同批次水泥的活性、骨料的粒径与强度波动,即便在配合比相同的情况下,也可能导致混凝土拌合物性能不稳定,硬化后强度出现偏差。施工现场常发现,同一浇筑区域,因使用了来源不同的骨料,部分混凝土抗压强度高于设计值,而部分则低于标准,影响结构整体受力性能。振捣工艺执行不到位也会引发强度不均。振捣不密实的部位,混凝土内部空隙多,骨料与水泥浆体不能紧密结合,强度自然降低;而过度振捣又会使骨料下沉、水泥浆上浮,造成混凝土上下强度不一致,在承受荷载时易出现局部破坏。
2.2 离析层和冷接缝众多
离析现象在大体积混凝土施工中时有发生。运输过程中,由于路途颠簸、搅拌车罐体转速不当,致使粗骨料下沉、砂浆上浮,形成离析层。一旦浇筑,离析部位的混凝土工作性能变差,易出现蜂窝、麻面等缺陷,降低结构耐久性。冷接缝的产生多源于施工组织不合理。大体积混凝土浇筑方量大、耗时久,若混凝土供应中断时间过长,前后浇筑的混凝土结合面就会形成冷接缝。这些冷接缝处强度低、抗渗性差,如同结构中的薄弱环节,在水压力或外力作用下,极易出现渗漏甚至开裂,危及工程安全。
2.3 易产生裂缝
大体积混凝土极易产生裂缝,原因是多方面的。水泥水化热导致内部温度骤升,而混凝土表面散热快,内外温差使混凝土内部产生拉应力,当拉应力超过混凝土抗拉强度时,裂缝便应运而生。干缩裂缝也不容忽视,混凝土硬化过程中,水分不断散失,体积收缩,若养护不及时或养护方法不当,未能补充足够水分,混凝土表面就会因干缩而开裂。外部约束条件同样影响裂缝产生。基础、钢筋等对混凝土变形的约束,限制了其自由收缩,当收缩应力积聚到一定程度,也会促使裂缝形成,危害结构完整性与耐久性。
三、大体积混凝土施工质量控制关键技术
3.1 混凝土配合料控制技术
精准把控混凝土配合料是确保大体积混凝土质量的根基。水泥选型至关重要,优先选用水化热低的水泥品种,如矿渣硅酸盐水泥,能有效降低水泥水化过程中的热量释放,减少混凝土内部温度峰值,从源头上削弱温度裂缝产生的诱因。严格控制水泥用量,依据混凝土设计强度与耐久性要求,通过试验优化配合比,避免水泥过多导致水化热过高。骨料作为混凝土的骨架,其质量把控不容小觑。选取级配良好、粒径适中的骨料,能使骨料堆积紧密,减少空隙率,降低水泥用量,进而减少水化热。严格检测骨料含泥量,含泥量过高会吸附水泥浆,降低混凝土强度与耐久性,必须确保骨料清洁。矿物掺合料的合理运用也是关键。粉煤灰、矿渣粉等掺合料具有火山灰活性,适量掺入可替代部分水泥,不仅降低水化热,还能改善混凝土工作性能,提高后期强度。在某大型商业综合体基础施工中,掺入适量粉煤灰,混凝土的和易性显著提升,浇筑过程更为顺畅,且有效控制了温度裂缝。
3.2 浇筑工艺质量控制技术
浇筑工艺直接影响大体积混凝土的成型质量。分层浇筑是常用且有效的方法,根据结构厚度与混凝土供应能力,合理划分浇筑层厚度,一般每层控制在300-500mm,确保下层混凝土在初凝前被上层混凝土覆盖,避免冷缝出现。如在高层写字楼筏板基础施工时,采用分层连续浇筑,严格控制每层浇筑间隔时间不超过混凝土初凝时间,保证了结构整体性。振捣环节必须严谨操作,采用插入式振捣棒与平板振捣器相结合的方式。插入式振捣棒快插慢拔,按一定间距均匀振捣,确保混凝土内部气泡排出,使骨料与水泥浆充分融合;平板振捣器对混凝土表面进行全面振捣,提高表面平整度与密实度。振捣过程中,要防止漏振与过振,保证混凝土均匀密实。对于特殊部位,如钢筋密集区、预埋件周边,需采用小型振捣工具或人工辅助振捣,确保混凝土填充饱满,避免出现蜂窝、孔洞等缺陷。
3.3 混凝土养护质量控制技术
养护是大体积混凝土施工质量保障的最后一公里。温控养护首当其冲,在混凝土内部预埋温度传感器,实时监测温度变化,当内外温差接近或超过25℃时,及时采取保温或降温措施。如夏季高温时段,对混凝土表面覆盖湿麻袋并洒水降温,冬季则覆盖棉被等保温材料,维持混凝土内部温度平稳,减小温度应力。保湿养护同样关键,浇筑完成后,立即对混凝土表面进行覆盖,可选用土工布、塑料薄膜等材料,防止水分过快蒸发,避免干缩裂缝。养护时间应严格遵循规范要求,一般不少于14天,确保混凝土在硬化过程中有充足水分供应,提高强度与耐久性。
结语
大体积混凝土施工在建设工程中举足轻重,本文详述其特征、剖析质量问题,并聚焦关键控制技术。从精准调配配合料、优化浇筑工艺到强化养护措施,各环节紧密相扣。望从业者依循这些要点,严控施工质量,减少裂缝、强度不均等问题,为工程打造稳固根基,推动建筑行业迈向高质量发展新征程。
参考文献
[1]张金志.建设工程大体积混凝土施工质量控制[J].工程质量,2024,42(09):34-38.
[2]张国新.建筑工程大体积混凝土施工质量控制措施[J].砖瓦,2024,(08):119-121.