一种超长超厚大体积混凝土无缝施工方法

技术领域

本发明涉及无缝施工技术领域，具体为一种超长超厚大体积混凝土无缝施工方法。

背景技术

混凝土是一种由水泥、砂、骨料和水按一定比例混合而成的人工建筑材料，混凝土在施工时是以液态形式浇筑，经过一段时间后逐渐硬化并形成坚固的固体结构，水泥是混凝土的胶凝材料，通过与水发生化学反应，形成胶凝物质，促使混凝土硬化，骨料是混凝土中的填充颗粒，主要包括砂、砾石和碎石等，骨料的作用是为混凝土提供强度和体积稳定性，水是混凝土中的溶剂，在混凝土中起到激活水泥和骨料的作用，并使混凝土变得可塑，混凝土中还可以添加一些掺合料和添加剂，以改善混凝土的性能，常见的掺合料有粉煤灰、矿渣粉等，而添加剂可以包括减水剂、增塑剂、缓凝剂等；

传统的混凝土施工需要分段浇筑和连接，对于超长超厚大体积的结构来说，传统方法可能导致工期延长和施工效率低下，并且超长超厚大体积的混凝土结构通常需要保证结构的连续性和一致性，如果在施工过程中存在缝隙或连接处，可能会影响结构的整体性能和强度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超长超厚大体积混凝土无缝施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超长超厚大体积混凝土无缝施工方法，包括以下步骤：

S1、进行膨胀率配合比试验：通过混凝土配合比设计、计算内外温差、干缩引起的收缩变形以及补偿膨胀效应综合作用下的最终变形率；

S2、裂缝验算：将最终变形率与混凝土自身所能承受的极限延伸率进行比较时，若综合作用下的最终变形率小于混凝土的极限延伸率，则推断混凝土是安全的且不会发生裂缝，若验算不合格，则重复进行步骤S1，若验算合格，则进行步骤S3；

S3、混凝土配制：根据膨胀率配合比试验中设计的原材料配比，通过膨胀率配合比试验对水泥用量、骨料比例、减水剂、膨胀剂和掺合料等参数进行准确配比，来实现所需的膨胀率；

S4、混凝土搅拌：膨胀剂投料严格遵循混凝土配合比并符合计量要求，确保准确无误，且将膨胀剂与水泥同时投入，砂石的含水率应准确按时测量，以避免用水量有误，为确保混凝土质量，建立不定时的抽查制度，执行混凝土配合比和外加剂量的投放，并且对于微膨胀混凝土，首先要进行均匀搅拌，并在普通混凝土的搅拌时间基础上增加半分钟至一分钟的时间；

S5、混凝土浇筑：通过使用混凝土泵将混凝土输送至目标位置，从模板一侧开始，将混凝土均匀地倾倒到模板内；

S6、混凝土振捣：通过振动来排除气泡和消除施工缝，以确保混凝土质量，在移动输送软管时应均匀布料，振捣棒则在软管移开后进行振捣作业，且对于大流态混凝土拌合物，将振捣棒插入振捣5～10秒，不进行过度振捣，振捣时间过长将导致石子下沉和粉煤灰上浮，使混凝土断面砂石不均匀分布，从而影响混凝土的施工质量，且采用二次收面方法对混凝土表面进行收面；

S7、混凝土养护：在收面结束后，使用湿布覆盖整个混凝土表面，防止水分蒸发，在养护初期，继续保持混凝土表面湿润，每天进行喷水或浇水，使混凝土表面保持湿润状态，养护时间持续为7至14天；

S8、混凝土检测：在养护结束后，评估混凝土的性能和质量，其中包括混凝土强度、密实性和耐久性方面的测试。

优选的，所述步骤S1具体包括以下步骤：

S101、计算混凝土绝热温升：通过绝热温升公式计算混凝土绝热温升；

S102、计算混凝土内外温差：通过内外温差公式计算混凝土内外温差；

S103、计算最终变形率：通过最终变形率公式计算最终变形率；

S104、计算极限延伸率：通过极限延伸率公式计算极限延伸率。

优选的，在步骤S101中，绝热温升公式具体为：

其中，T

在步骤S102中，内外温差公式具体为：

T

其中，T

优选的，在步骤S103中，最终变形率公式具体为：

D＝α-(S

S

其中，D表示最终变形率，α表示每公斤水泥水化热值,S

在步骤S104中，极限延伸率公式具体为：

其中，

优选的，所述步骤S4具体包括以下步骤：

S401、准备材料和测量水泥含量、膨胀剂含量以及砂子含水率：准备所需的水泥、沙子、骨料和膨胀剂等材料，按照混凝土配合比，精确地测量并投放所需的水泥和膨胀剂，确保正确的配比，及时测量砂子的含水率，使用湿度计确保用水量的准确性，避免因含水率误差导致混凝土配合比变化；

S402、建立抽查制度：建立抽查制度来检查混凝土配合比和外加剂量的投放，以确保符合设计要求和规范，进行定期抽查，确保施工过程的质量控制；

S403、进行混凝土搅拌：启动混凝土搅拌设备，按照预定顺序，将水泥、沙子、骨料和膨胀剂等依次加入搅拌设备中；

S404、增加搅拌时间：对于微膨胀混凝土，在普通混凝土的搅拌时间基础上增加半分钟至一分钟的时间，确保膨胀剂充分均匀地分散在混凝土中；

S405、检查搅拌质量：定期检查混凝土的搅拌质量，确保混凝土充分搅拌均匀，无团块和颗粒分离现象。

优选的，所述步骤S6具体包括以下步骤：

S601、布料：在移动输送软管时，将混凝土均匀布料到目标位置，并且确保混凝土能够覆盖整个浇筑区域；

S602、进行振捣操作：在布料完成后，将振捣棒插入混凝土中启动振捣棒的振动功能，振捣棒产生高频振动，将其插入混凝土中，并以旋转或者上下移动的方式进行振动，振捣时间为5-10秒；

S603、移开振捣棒：振捣完成后，将振捣棒从混凝土中缓慢移开，避免引入空气或破坏混凝土表面；

S604、二次收面：对于大流态混凝土拌合物，采用二次收面方法对混凝土表面进行处理，确保混凝土表面平整和光滑。

优选的，在步骤S604中，二次收面方法具体为：

步骤一、初次收面：在混凝土表面稍干之后，使用批刀或者平板器工具将一层薄薄的水泥糊浆覆盖在混凝土表面上，并且确保水泥糊浆均匀覆盖整个表面；

步骤二、平整处理：使用批刀或平板器工具，在初次收面的水泥糊浆上进行平整和光滑处理，且使用抹布或者海绵等辅助工具进一步调整表面状态，使其达到要求的质量和外观；

步骤三、二次收面：待初次收面稍干后，进行二次收面操作，使用批刀、辊筒或机械地板抛光机等工具对混凝土表面进行修整和光滑处理，从而进一步提高混凝土表面的质量和平整度；

步骤四、表面处理：在混凝土表面喷涂化学溶液、装饰性涂料或者表面硬化剂，以增加混凝土的强度、耐久性和美观性。

优选的，所述步骤S8具体包括以下步骤：

S801、强度测试：使用超声波检测仪测量超声波在混凝土中的传播速度和衰减情况，从而推断混凝土的强度；

S802、密实性测试：通过测量混凝土样品的体积和质量，计算出混凝土的表观密度；

S803、耐久性测试：使用磨损测试机或旋转平台进行磨损实验，测量混凝土表面的磨损量，以评估混凝土的耐磨损性能。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过膨胀率配合比试验可以验证混凝土配合比的可行性，即确定混凝土中各成分的合理比例，通过试验可以评估不同配合比下混凝土的膨胀性能，从而选择最佳的配合比方案，通过进行裂缝验算，可以判断混凝土结构在综合作用下是否安全，如果最终变形率小于混凝土的极限延伸率，意味着混凝土在承受荷载和变形的情况下能够保持稳定，减少了结构产生裂缝的风险，从而提高了结构的安全性，通过准确的配比可以提高施工效率，合理的水泥用量和减水剂配比可以改善混凝土的流动性和可塑性，使混凝土更易于浇筑和振实，通过控制骨料比例，可以优化混凝土的颗粒配合性，提高浇筑的均匀性和稳定性，简化施工操作。

附图说明

图1为本发明实施例提供整体的方法流程示意图；

图2为本发明实施例提供的进行膨胀率配合比试验的流程图；

图3为本发明实施例提供的混凝土搅拌的流程图；

图4为本发明实施例提供的混凝土振捣的流程图；

图5为本发明实施例提供的混凝土检测的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种超长超厚大体积混凝土无缝施工方法，包括以下步骤：

S1、进行膨胀率配合比试验：通过混凝土配合比设计、计算内外温差、干缩引起的收缩变形以及补偿膨胀效应综合作用下的最终变形率；

S2、裂缝验算：将最终变形率与混凝土自身所能承受的极限延伸率进行比较时，若综合作用下的最终变形率小于混凝土的极限延伸率，则推断混凝土是安全的且不会发生裂缝，若验算不合格，则重复进行步骤S1，若验算合格，则进行步骤S3；

S3、混凝土配制：根据膨胀率配合比试验中设计的原材料配比，通过膨胀率配合比试验对水泥用量、骨料比例、减水剂、膨胀剂和掺合料等参数进行准确配比，来实现所需的膨胀率；

S4、混凝土搅拌：膨胀剂投料严格遵循混凝土配合比并符合计量要求，确保准确无误，且将膨胀剂与水泥同时投入，砂石的含水率应准确按时测量，以避免用水量有误，为确保混凝土质量，建立不定时的抽查制度，执行混凝土配合比和外加剂量的投放，并且对于微膨胀混凝土，首先要进行均匀搅拌，并在普通混凝土的搅拌时间基础上增加半分钟至一分钟的时间；

S5、混凝土浇筑：通过使用混凝土泵将混凝土输送至目标位置，从模板一侧开始，将混凝土均匀地倾倒到模板内；

S6、混凝土振捣：通过振动来排除气泡和消除施工缝，以确保混凝土质量，在移动输送软管时应均匀布料，振捣棒则在软管移开后进行振捣作业，且对于大流态混凝土拌合物，将振捣棒插入振捣5～10秒，不进行过度振捣，振捣时间过长将导致石子下沉和粉煤灰上浮，使混凝土断面砂石不均匀分布，从而影响混凝土的施工质量，且采用二次收面方法对混凝土表面进行收面；

S7、混凝土养护：在收面结束后，使用湿布覆盖整个混凝土表面，防止水分蒸发，在养护初期，继续保持混凝土表面湿润，每天进行喷水或浇水，使混凝土表面保持湿润状态，养护时间持续为7至14天；

S8、混凝土检测：在养护结束后，评估混凝土的性能和质量，其中包括混凝土强度、密实性和耐久性方面的测试。

步骤S1具体包括以下步骤：

S101、计算混凝土绝热温升：通过绝热温升公式计算混凝土绝热温升；

S102、计算混凝土内外温差：通过内外温差公式计算混凝土内外温差；

S103、计算最终变形率：通过最终变形率公式计算最终变形率；

S104、计算极限延伸率：通过极限延伸率公式计算极限延伸率；

在步骤S101中，绝热温升公式具体为：

其中，T

在步骤S102中，内外温差公式具体为：

T

其中，T

在步骤S103中，最终变形率公式具体为：

D＝α-(S

S

其中，D表示最终变形率，α表示每公斤水泥水化热值,S

在步骤S104中，极限延伸率公式具体为：

其中，

步骤S4具体包括以下步骤：

S401、准备材料和测量水泥含量、膨胀剂含量以及砂子含水率：准备所需的水泥、沙子、骨料和膨胀剂等材料，按照混凝土配合比，精确地测量并投放所需的水泥和膨胀剂，确保正确的配比，及时测量砂子的含水率，使用湿度计确保用水量的准确性，避免因含水率误差导致混凝土配合比变化；

S402、建立抽查制度：建立抽查制度来检查混凝土配合比和外加剂量的投放，以确保符合设计要求和规范，进行定期抽查，确保施工过程的质量控制；

S403、进行混凝土搅拌：启动混凝土搅拌设备，按照预定顺序，将水泥、沙子、骨料和膨胀剂等依次加入搅拌设备中；

S404、增加搅拌时间：对于微膨胀混凝土，在普通混凝土的搅拌时间基础上增加半分钟至一分钟的时间，确保膨胀剂充分均匀地分散在混凝土中；

S405、检查搅拌质量：定期检查混凝土的搅拌质量，确保混凝土充分搅拌均匀，无团块和颗粒分离现象；

步骤S6具体包括以下步骤：

S601、布料：在移动输送软管时，将混凝土均匀布料到目标位置，并且确保混凝土能够覆盖整个浇筑区域；

S602、进行振捣操作：在布料完成后，将振捣棒插入混凝土中启动振捣棒的振动功能，振捣棒产生高频振动，将其插入混凝土中，并以旋转或者上下移动的方式进行振动，振捣时间为5-10秒；

S603、移开振捣棒：振捣完成后，将振捣棒从混凝土中缓慢移开，避免引入空气或破坏混凝土表面；

S604、二次收面：对于大流态混凝土拌合物，采用二次收面方法对混凝土表面进行处理，确保混凝土表面平整和光滑；

在步骤S604中，二次收面方法具体为：

步骤一、初次收面：在混凝土表面稍干之后，使用批刀或者平板器工具将一层薄薄的水泥糊浆覆盖在混凝土表面上，并且确保水泥糊浆均匀覆盖整个表面；

步骤二、平整处理：使用批刀或平板器工具，在初次收面的水泥糊浆上进行平整和光滑处理，且使用抹布或者海绵等辅助工具进一步调整表面状态，使其达到要求的质量和外观；

步骤三、二次收面：待初次收面稍干后，进行二次收面操作，使用批刀、辊筒或机械地板抛光机等工具对混凝土表面进行修整和光滑处理，从而进一步提高混凝土表面的质量和平整度；

步骤四、表面处理：在混凝土表面喷涂化学溶液、装饰性涂料或者表面硬化剂，以增加混凝土的强度、耐久性和美观性；

步骤S8具体包括以下步骤：

S801、强度测试：使用超声波检测仪测量超声波在混凝土中的传播速度和衰减情况，从而推断混凝土的强度；

S802、密实性测试：通过测量混凝土样品的体积和质量，计算出混凝土的表观密度；

S803、耐久性测试：使用磨损测试机或旋转平台进行磨损实验，测量混凝土表面的磨损量，以评估混凝土的耐磨损性能。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。