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首先是大體積混凝土出現裂縫。上文中所說,混凝土具備一個特性就是它的抗壓能力強,但是抗拉能力差,它不具備很好的抗變形能力。小體積的混凝土操作不當還容易出現裂縫,更遑論大體積混凝土。一般的混凝土可以配置鋼筋,這樣既保障了強度,又具備一定的抗拉和抗變形能力。但是在大體積混凝土施工中,一般是不配備鋼筋的,少數情況下只會在表面配備鋼筋。這樣以來,抗拉能力就不能靠外力進行,只能依靠混凝土本身的結構。由于大體積混凝土施工面積極大,對于溫度的控制不易;而且大體積混凝土施工不是能夠瞬時完成的,連續幾天內如果外界氣溫變化較大,會給混凝土質量造成致命的傷害。混凝土內部是有溫度的,最高溫度甚至可以達到60到70攝氏度,它的內部溫度與混凝土的澆筑溫度、水泥的用了、摻料的用量和配比都有直接的數學關系這樣,在攪拌時候會產生熱量,水泥水化會產生熱量,混凝土的內部結構又決定了散熱是很困難的。也就是說混凝土的散熱是需要相當一段時間的。此時,如果外部的問題急劇變化特別是大幅降溫的時候,混凝土內外部溫差極大,會對其結構在成影響。所以應當采取措施,平衡混凝土內外部的溫度,最大限度降低外界溫度對大體積混凝土散熱的影響。其次是大體積混凝土出現收縮。所謂的收縮,顧名思義就是混凝土的體積變小。體積變小可能是因為內部溫度的降低,也會是因為其他的原因,例如說水泥中的水分蒸發或者是受到鋼筋等材料的約束等。材料也會影響混凝土的收縮,不同的水泥品種、各種混凝土的摻料、施工的工藝都可能會造成混凝土的收縮,從而造成裂縫或者是斷裂。
2大體積混凝土施工質量控制與施工技術探討
想要保障大體積混凝土施工質量,必須自始至終每一個階段都采取措施來防護。
首先,在原材料的選擇上面應當注意。應當選用較低熱量的水泥,具體來說就是水泥的鋁酸三鈣和硅酸三鈣成分含量要降低,這些都是會產生極大熱量的成分。應當選用熱硅酸鹽水泥或者是低熱的礦渣水泥。即便如此,水泥散熱問題其實是無法根除的,那么為了盡可能地降低熱量,在允許的范圍內減少水泥用量也是可行的方法之一。減少水泥用量的方法也很多,摻入骨料和混合料就是較好的選擇之一。試驗表明,在每立方米的混凝土中減少水泥用量10公斤就可以將混凝土升溫時的溫度降低1攝氏度。摻入的骨料一般是碎石和細砂,加入碎石和細砂既能減少水泥用量,降低水泥溫度,又能在結構上減少裂縫的出現。混合料一般選擇的是粉煤灰。粉煤灰既能夠降低水泥水化的發熱,又能夠改善混凝土的結構。但是粉煤灰不能使用過量,過量的使用會造成強度過低,會造成更為嚴重的后果。另外,摻入骨料和粉煤灰,需要按照一定的比例摻入,要優化材料的配比。合適的配比不能按照經驗或者以往記錄,要根據施工地的氣候、溫度、濕度條件,進行反復的試驗,得出最優比。另外,應當積極運用新技術,發明新型的混凝土材料,用先進的科技手段從根源上解決混凝土的內外部溫度問題。
其次,在施工工藝流程上應當注意。運用合適的施工流程,既能夠節約成本,又能夠大幅度降低混凝土內部問題,減小混凝土內外部溫差,減少收縮現象,避免裂縫的出現。具體來說,在施工中,首先應當注意不要大面積澆筑,要進行分塊施工。分塊施工的優點是質量可控,出現質量問題對全局影響較低,缺點是接縫處的處理是難點。其次,應當注意施工是溫度的控制,降低溫度對混凝土的影響。對原材料的溫度控制主要有三種方式,一種是加入預冷骨料,另一種是加入冰塊進行攪拌,另外,要埋設冷卻水管,進行有效降溫。另外,澆筑時間盡量選擇在低溫的季節,如果趕工期,不得不在炎熱天氣進行的話,盡量將澆筑工作選擇在夜間進行。再次,要改善工藝。上文中所說可以用先進的科學技術改善材料,除此之外,還可以將工藝流程改善,這樣還能節省研發成本。采用新的攪拌工藝,例如二次投料的砂漿裹石工藝,可以將混凝土的強度增加,間接避免了混凝土裂縫和收縮造成的危害。
最后,應當采取科學的管理手段,合理安排施工進度,確立白天和夜間做不同的施工活動,將對溫度要求較高的施工活動放置到夜間進行,另外采取分層的澆筑方法,也是科學合理安排施工進度的手段之一。
3結語
綜上來說,雖然在橋梁工程中大體積混凝土較易出現問題,但是只要從設計到施工,從管理到驗收每個階段都做好設計和規劃,在選材方面注意質量,在施工人員選擇方面注重能力和技術,在施工過程中注意施工的工序控制,關鍵環節進行特殊的控制,施工后期注意養護,就能有效避免常見問題,杜絕大體積混凝土質量問題影響整個橋梁的質量。在橋梁大體積混凝土施工過程中,最關鍵的是對溫度的控制上,避免因為溫度過高而造成的裂縫等問題。
作者:王汝剛單位:太倉市水利工程有限公司