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      預(yù)防商品混凝土裂縫的技術(shù)措施

      2011-12-31 16:41:56王新波郭立新
      中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2011年13期
      關(guān)鍵詞:膨脹劑塑性水化

      王新波 郭立新

      (1、阜新市清河門區(qū)運(yùn)輸管理所,遼寧 阜新 123006;2、阜新市清河門區(qū)供熱公司,遼寧 阜新 123006)

      多年來,商品混凝土的推廣使用顯示出很大的優(yōu)勢(進(jìn)度快、質(zhì)量好、低耗)。然而,商品混凝土裂縫的頻頻出現(xiàn),也讓人非常頭疼。

      1、商品混凝土裂紋的種類及成因

      1.1 裂紋種類:

      商品混凝土裂紋在許多文章中均有提出,提法較多且不一,筆者以為按照成因歸納為兩大類:一類是收縮裂紋,另一類為溫度裂紋。

      我們可以將收縮裂紋歸納為混凝土由于各種收縮而產(chǎn)生的裂紋。因?yàn)槭湛s是混凝土的固有特性,混凝土的收縮主要有塑性收縮、化學(xué)收縮、干燥收縮、碳化收縮。塑性收縮是新拌混凝土失水引起的收縮。它的失水是由表面脫水而引起。影響混凝土塑性收縮的主要是風(fēng)速、相對(duì)濕度、氣溫和混凝土本身的溫度。化學(xué)減縮主要是無水熟料與水起化學(xué)反應(yīng),使固相體積逐漸增加而水泥-水體系的總體積逐漸減少的緣故。具體地說是由水化前后反應(yīng)物和生成物的平均密度不同所引起。如果進(jìn)一步分析,則可以認(rèn)為是水泥與水起化學(xué)反應(yīng)過程中,原來的自由水成為水化產(chǎn)物的一部分,使它的比容由原來的1cm3/g變成約0.75 cm3/g的緣故。干燥收縮的主要原因是水分在混凝土硬化后較長時(shí)間產(chǎn)生的水分蒸發(fā)引起的。影響混凝土干燥的因素主要有水泥品種、水泥用量、用水量、骨料品種、砂率、外加劑、摻和料、混凝土的養(yǎng)護(hù)等。碳化收縮是大氣中co2在水的條件下與水泥水化產(chǎn)物作用生成caCO3、硅膠、鋁膠和游離水而引起的收縮。產(chǎn)生收縮的原因在于這些游離水的蒸發(fā)。

      溫度裂紋是混凝土內(nèi)外溫度梯度過大而產(chǎn)生的裂紋,一般產(chǎn)生在大體積混凝土。

      1.2 成因

      收縮裂紋主要是砼自身的各種收縮產(chǎn)生的收縮力大于其抗拉強(qiáng)度造成的。溫度裂紋是由于混凝土澆筑后3天內(nèi)會(huì)放出50%水化熱,中部溫度達(dá)熱峰(一般1 m~l.5m厚混凝土底板,采用礦渣硅酸鹽水泥,澆筑第3天中部溫度可達(dá)50℃ ~60℃ ,甚至更高。)未采取有效降溫措施,導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫度大于25℃ ,由于內(nèi)外溫度梯度過大產(chǎn)生裂紋。

      2、預(yù)防商品混凝土裂縫技術(shù)措施

      2.1 預(yù)防商品混凝土收縮裂縫的技術(shù)措施

      2.1.1 材料方面

      一是要盡量少用收縮量大的水泥,如礦渣水泥。二是在滿足施工和易性的條件下,應(yīng)盡量減小混凝土的水灰比,盡量減小單位體積水泥漿量和砂漿量。三是嚴(yán)格控制攪拌用水量,在滿足泵送前提下,盡量降低梁板結(jié)構(gòu)混凝土砂率,滿足強(qiáng)度的前提下,盡量減少水泥用量.混凝土中適量摻入粉煤灰和礦渣微粉。

      2.1.2 施工方面

      ①振搗方式

      振搗方式造成混凝土分層離析、表面浮槳而使混凝土面層開裂或造成混凝土砂漿大最向低處流淌,致使混凝土產(chǎn)生不均勻沉降收縮,在結(jié)構(gòu)厚薄交界處出現(xiàn)裂縫。

      ②二次振搗和多次抹面

      施工人員沒有根據(jù)商品混凝土的特點(diǎn),配合做好二次振搗和多次抹面,讓塑性沉降裂縫和干縮裂縫及時(shí)得到愈合。商品混凝土由于采用攪拌車運(yùn)送、泵送澆搗,混凝土坍落度比較大,凝結(jié)時(shí)間比較長。一般混凝土初凝時(shí)間都在10小時(shí)以上,甚至更長。即使在炎熱的夏天,混凝土摻了高效緩凝減水劑后,表面被太陽曝曬,水分蒸發(fā)很快,表面形成一層幾毫來厚“被子”,看上去混凝土好像已凝結(jié),實(shí)際上內(nèi)部還遠(yuǎn)未達(dá)到初凝,甚至還能流動(dòng)。我們?cè)啻斡秘炄胱枇x測定摻了高效緩凝減水劑的混凝土砂漿在太陽直曬之下的凝結(jié)時(shí)間,結(jié)果初凝時(shí)間都在12~16小時(shí)。這樣的混凝土若不進(jìn)行二次振搗和多次抹面,混凝土表面不可避免會(huì)出現(xiàn)裂縫。開始裂縫是淺表的、窄細(xì)的,若不及時(shí)處理,裂縫就會(huì)擴(kuò)展,由于應(yīng)力集中,最終的裂縫很可能是貫穿的。

      采用二次振搗可以消除因塑性沉降而引起的內(nèi)分層,阻斷因泌水而留下的連貫通道,改善骨料界面結(jié)構(gòu),提高混凝土強(qiáng)度和抗?jié)B能力。進(jìn)行二次以上抹面時(shí),最好采用手扶抹壓機(jī),可以有效提高因泌水而削弱的混凝土表面強(qiáng)度,消除“被子”現(xiàn)象,使混凝土因水分蒸發(fā)而引起的塑性裂縫及時(shí)得到愈合。

      ③養(yǎng)護(hù)

      改變傳統(tǒng)觀念,混凝土澆筑后及“早”養(yǎng)護(hù),減少混凝土內(nèi)外濕度梯度。商品混凝土施工對(duì)環(huán)境濕度的要求要比傳統(tǒng)現(xiàn)場攪拌混凝土高得多,養(yǎng)護(hù)時(shí)間也要大大提前,這是預(yù)防混凝土干縮裂紋的主要措施。除了養(yǎng)護(hù)抓“早”外,就要“適時(shí)”搓毛抹壓,抹壓過早起不到消除裂紋的效果,過晚混凝土已終凝,又壓不動(dòng)了,所以抹壓應(yīng)在混凝土初凝后,終凝前,第一遍時(shí)普遍抹壓,第二遍則應(yīng)重點(diǎn)尋找裂紋,用木抹子在裂紋處拍打,使混凝土二次液化,愈合裂紋,掌握抹壓的“火候”是關(guān)鍵。

      ④正確使用膨脹劑

      摻加膨脹劑的混凝土對(duì)養(yǎng)護(hù)的要求更高。膨脹混凝土在早期養(yǎng)護(hù)不好時(shí)的裂縫更易發(fā)生(因?yàn)榕蛎泟┮?。W/C過低(小于0.4)時(shí)尤為嚴(yán)重。

      2.2 預(yù)防商品混凝土溫度裂紋

      大體積混凝土施工前必須進(jìn)行熱工計(jì)算,采用中低熱水泥、礦渣水泥,適量摻入Ⅱ級(jí)粉煤灰、微礦粉,以降低混凝土水化熱降低熱峰值,減小混凝土內(nèi)外溫差。

      施工單位根據(jù)測得混凝土表面及內(nèi)部溫度,確定表面是否需要覆蓋保溫材料以及保溫材料的厚度。

      對(duì)于溫度裂紋,施工單位往往只注重名義上的大體積混凝土,而忽視其它結(jié)構(gòu);只重視混凝土內(nèi)外的溫差,忽視環(huán)境溫差。美國混凝土協(xié)會(huì)給出了這樣的定義:任意體量的混凝土,其尺寸大到足以必須采取措施減少由于體積變形引起的裂縫,統(tǒng)稱為大體積混凝土。這里要指出的是:在實(shí)際工程中,很多地下室墻板結(jié)構(gòu)雖然不是大體積混凝土卻存在環(huán)境溫濕度差,必須更加注意防止溫度裂紋的發(fā)生。

      3、結(jié)語

      大量的實(shí)踐證明:商品混凝土的設(shè)計(jì)、施工按規(guī)范執(zhí)行,加上采取本文提出的枝術(shù)措施,能很好地有效地防止裂紋的產(chǎn)生。

      [1]馮乃謙.商品混凝土在施工應(yīng)用中的開裂與對(duì)策[J].混凝土.2000,(9).

      [2]王善拔.從混凝土角度討論道路水泥的礦物組成[J].水泥.1997,(6).

      [3]廉慧珍.水泥標(biāo)準(zhǔn)修訂后對(duì)混凝土質(zhì)量的影響[J].建筑技術(shù).2002,(2).

      [4]路新瀛.住宅地下室混凝土早期裂縫原因淺析[J].混凝土.2004,(2).

      [5]游寶坤.膨脹劑對(duì)高性能混凝土的裂縫控制作用[J].建筑技術(shù).2001,(1).

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