■許 磊 ■貴州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院,貴州 貴陽(yáng) 550008
對(duì)于混凝土構(gòu)件的體積達(dá)到一定數(shù)值時(shí),必須要用合適的施工設(shè)備,才能保證澆注構(gòu)件符合建設(shè)工程的要求,不然就會(huì)出現(xiàn)構(gòu)件外觀形象差以及嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題。在單位時(shí)間內(nèi)所產(chǎn)生的混凝土總量的多少,是度量現(xiàn)場(chǎng)攪拌設(shè)備能否正常開(kāi)工標(biāo)準(zhǔn)。例如在建設(shè)過(guò)程中需要預(yù)制某個(gè)構(gòu)件現(xiàn)場(chǎng),施工的條件是溫度和濕度都很高的夏季,檢測(cè)混凝土的初次凝固的時(shí)間大約是2小時(shí)30分鐘,進(jìn)行澆注的構(gòu)件為54米的大跨T型梁,其單片體積是162平方米,要求攪拌機(jī)每小時(shí)的生產(chǎn)總量要大于等于64平方米,并要在混凝土出現(xiàn)初次凝固現(xiàn)象前完成澆注作業(yè),這樣才能保證構(gòu)件良好的整體性,構(gòu)件從外觀上形不成非常明顯的色差。
在振搗設(shè)備的選擇上也非常重要,選擇時(shí)要根據(jù)施工工藝的具體要求進(jìn)行合理性選擇,要求振搗設(shè)備工作時(shí)振搗到所澆注構(gòu)件的各個(gè)部位。附著式的振搗設(shè)備不在選擇之列,主要原因是其施工工藝不適合大型混凝土構(gòu)件澆注要求。由于施工的混凝土構(gòu)件有很大的體積,需要長(zhǎng)時(shí)間的進(jìn)行連續(xù)澆注,在溫度和濕度都很高的環(huán)境中初次凝固的時(shí)間會(huì)縮短,而附著式振搗設(shè)備的工作原理是進(jìn)行整體振動(dòng),這種施工工藝會(huì)加深振搗部分混凝土的顏色,使得整個(gè)構(gòu)件存在嚴(yán)重的色差,不利于構(gòu)件的整體視覺(jué)感受。
造成非荷載裂縫的因素主要有兩個(gè),一個(gè)是溫度的變化,這個(gè)因素導(dǎo)致的非荷載裂縫比較常見(jiàn),另外一因素是由于混凝土凝固時(shí)的收縮所造成的。眾所周知,混凝土?xí)艿綔囟鹊挠绊懗霈F(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象。隨著環(huán)境溫度或是自身內(nèi)部的溫度變化,會(huì)發(fā)生變形,當(dāng)這種變形受到阻礙時(shí),會(huì)在構(gòu)件內(nèi)部形成應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力值超過(guò)構(gòu)件混凝土的抗拉系數(shù)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生溫度縫隙。溫度縫隙和其他裂縫相比,其主要特點(diǎn)是隨著溫度變化進(jìn)行變化。
在大構(gòu)件的混凝土澆筑過(guò)程中,會(huì)產(chǎn)生水化熱反應(yīng),水化熱過(guò)程中會(huì)釋放出較高的溫度?;炷翝仓嗔窟_(dá)到每立方米350至550千克時(shí),單位立方米會(huì)釋放出超過(guò)大約1.8萬(wàn)KJ的熱能,導(dǎo)致混凝土中心溫度達(dá)到71攝氏度左右。當(dāng)溫度短時(shí)間內(nèi)迅速升高后,混凝土的外出散熱速度比內(nèi)部散熱速度快,從而形成相當(dāng)高的里外溫差,里面和外層的熱漲數(shù)值存在差異,在混凝土的表面形成拉應(yīng)力。當(dāng)混凝土的表面拉應(yīng)力超過(guò)抗拉值后,就會(huì)在表面生成裂痕,一般情況下,這種現(xiàn)象較多的出現(xiàn)在混凝土工程的中后期。在對(duì)大型構(gòu)件進(jìn)行澆注施工過(guò)程中,外部環(huán)境溫度發(fā)生較大變化時(shí),或是當(dāng)混凝土遭遇寒潮侵襲時(shí),都會(huì)造成混凝土表層溫度發(fā)生較大變化,引起混凝土表層冷縮,而這種冷縮會(huì)受到內(nèi)部混凝土阻礙,隨即產(chǎn)生非常大的拉應(yīng)力,最終導(dǎo)致裂痕的產(chǎn)生。
解決混凝土構(gòu)件容易形成裂痕的對(duì)策主要有兩個(gè):首先,落實(shí)到施工中可以根據(jù)構(gòu)件的具體情況,選擇低水化熱的原料種類(lèi),再配以適合的摻合料,添加適量的緩凝劑,并在正式施工前進(jìn)行試配,根據(jù)試配結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。其次,還要控制水泥的使用量,降低骨料進(jìn)入模具時(shí)的溫度,達(dá)到有效降低混凝土內(nèi)部和外部的溫度差值的目的。在進(jìn)行內(nèi)外部溫差控制時(shí),可以應(yīng)用冷循環(huán)系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部溫度實(shí)現(xiàn)降溫,或者運(yùn)用薄層不斷澆注的方式使熱量快速散發(fā),從而解決由于水化熱問(wèn)題所形成的裂縫。在預(yù)制T梁間安裝間隔板,以及在支座中預(yù)埋鋼板和對(duì)鋼板焊接進(jìn)行調(diào)平的過(guò)程中,不當(dāng)?shù)暮附臃绞娇梢詫?dǎo)致鐵件周?chē)幕炷翗O易燒傷,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致開(kāi)裂。在有些混凝土構(gòu)件施工中,選擇運(yùn)用電熱張拉法的措施對(duì)構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力進(jìn)行張拉,從而使鋼材的溫度最高升到350攝氏度,在這么高的溫度下,構(gòu)件開(kāi)裂的現(xiàn)象依舊存在。根據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得知,當(dāng)混凝土受到高溫炙烤時(shí),其強(qiáng)度和炙烤溫度呈現(xiàn)反比關(guān)系,當(dāng)溫度升高時(shí)其強(qiáng)度明顯下降。在很多火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)了鋼筋從混凝土中脫出的問(wèn)題,其原因就在于混凝土經(jīng)過(guò)高溫后和鋼筋之間的粘結(jié)力迅速下降導(dǎo)致的。另外,游離在混凝土內(nèi)部的水受到高溫出現(xiàn)蒸發(fā)現(xiàn)象,導(dǎo)致混凝土急劇收縮造成開(kāi)裂。
在工程進(jìn)行中,造成開(kāi)裂的常見(jiàn)原因是混凝土的收縮引起的。根據(jù)對(duì)混凝土收縮特點(diǎn)進(jìn)行研究,大體可以分為兩類(lèi):
第一類(lèi)是塑性收縮。這種類(lèi)型的收縮一般發(fā)生在混凝土澆注過(guò)后的大約5個(gè)小時(shí)內(nèi),混凝土在凝固之前,其表面會(huì)因?yàn)樗值难杆僬舭l(fā)而收縮。此時(shí)水泥內(nèi)部的水反應(yīng)比較強(qiáng)烈,化學(xué)反應(yīng)逐漸完成?;炷羶?nèi)部的水分會(huì)快速蒸發(fā),導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)失水性收縮,在加上骨料的自重非常大,產(chǎn)生產(chǎn)生下沉現(xiàn)象,從而形成塑性收縮。在干熱或者是出現(xiàn)大風(fēng)天氣的環(huán)境中容易造成塑性收縮。影響塑性收縮的因素主要包括水和石灰的比例,凝結(jié)時(shí)間的長(zhǎng)短,澆注環(huán)境的溫度,當(dāng)時(shí)的風(fēng)速以及濕度等。為了降低塑性收縮的影響,在施工時(shí)就要注意嚴(yán)格控制石灰和水的配比,攪拌的時(shí)間不能太長(zhǎng),下料時(shí)要謹(jǐn)慎,不能太快,用振搗器進(jìn)行振搗時(shí)要密實(shí)。在對(duì)豎向的變截面進(jìn)行澆注時(shí),應(yīng)采用分層方式進(jìn)行澆注。
第二類(lèi)是縮水收縮。混凝土凝固變硬之后,其表層的水不斷蒸發(fā),濕度也在不斷降低,混凝土的體積就會(huì)不斷變小,這種現(xiàn)象就是所謂的縮水收縮。當(dāng)混凝土的水分從表層中快速蒸發(fā)時(shí),其內(nèi)部的水分損失相對(duì)慢些,這種情況導(dǎo)致混凝土表面收縮快,其內(nèi)部收縮速度慢的結(jié)果,內(nèi)外收縮力不同會(huì)造成收縮裂縫。要減少或是避免收縮裂縫的出現(xiàn),就要對(duì)混凝土外層的厚度嚴(yán)格控制,鋼筋的間隙要盡量小于15CM。施工時(shí)要注意塌落度,不給混凝土現(xiàn)場(chǎng)加水,延長(zhǎng)拆模期。最后要進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù),時(shí)間要大于一個(gè)月。
大體積混凝土構(gòu)件在施工時(shí),由于溫度的變化和收縮特性極易形成裂縫,這就要求在施工過(guò)程中要選擇合適的材料和摻合劑,并在配比過(guò)程中加入適量的添加劑,最重要的是要嚴(yán)格控制配合比值。在保持混凝土強(qiáng)度穩(wěn)定的條件下,可以用細(xì)礦粉、沸石粉以及硅灰等代替水泥來(lái)降低水泥的用量。添加劑的選擇要以和水泥適應(yīng)性最佳的為首選,這樣才能保證混凝土的初凝時(shí)間。
混凝土在振搗時(shí),要根據(jù)層、段、薄層澆注的原則進(jìn)行,當(dāng)混凝土澆注達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)高度以后,要進(jìn)行刮平、打光、壓光等工藝,從而提升構(gòu)件的防水功能,增加混凝土構(gòu)件表面的視覺(jué)效果。
養(yǎng)護(hù)對(duì)于大型的混凝土澆注構(gòu)件來(lái)說(shuō)非常重要,為了減少溫差造成的裂縫,要在混凝土的內(nèi)部設(shè)立溫度監(jiān)測(cè)點(diǎn),這樣做可以隨時(shí)掌握混凝土內(nèi)部的溫度變化,為養(yǎng)護(hù)工作提供資料支持?;炷恋酿B(yǎng)護(hù)可以使用保溫材料來(lái)提高外層溫度,從而降低里外溫差值。澆水是最簡(jiǎn)單易行但很重要的養(yǎng)護(hù)方法,同時(shí)還可以根據(jù)溫度控制所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行覆蓋材料的增加與減少,兩種養(yǎng)護(hù)方法同時(shí)進(jìn)行。
[1]王守貞,劉衛(wèi)星.大型混凝土構(gòu)件澆筑的幾個(gè)問(wèn)題.土木建筑學(xué)術(shù)文庫(kù)(第11 卷),2009-08-01.
[2]張?jiān)霭l(fā),王新.大型混凝土構(gòu)件的澆筑問(wèn)題[J].施工技術(shù),2010-12-28.