宋朋
摘要:混凝土工程作為建筑工程的重要環(huán)節(jié)之一,而混凝土工程的施工質(zhì)量將直接影響到建設(shè)工程的施工質(zhì)量。大體積混凝土在澆筑過程中釋放的水化熱較大,會引起較大的溫度變化和收縮,影響結(jié)構(gòu)的整體性、防水性和耐久性。因此,研究大體積混凝土裂縫的類型和成因,提出有效的裂縫控制措施,提高大體積混凝土的施工質(zhì)量,對保證工程建設(shè)的安全和人民的生命財產(chǎn)安全具有重要意義。
關(guān)鍵詞:大體積混凝土;裂縫;控制
在當(dāng)前的工程項目建設(shè)中,大體積混凝土比較常見,大體積混凝土施工難度較大,水泥材料用量大,并且外加劑種類較多,如果施工環(huán)節(jié)控制不當(dāng),則容易引發(fā)結(jié)構(gòu)裂縫,影響工程項目的質(zhì)量以及耐久性。因此,亟需對大體積混凝土施工裂縫控制措施進行深入研究。
1大體積混凝土產(chǎn)生裂縫原因
1.1材料問題。裂縫主要是由混凝土材料的質(zhì)量引起的,混凝土供應(yīng)商往往利用各種手段降低水泥的質(zhì)量要求,從而降低施工費用,獲得自己更大的效益。混凝土材料質(zhì)量差,質(zhì)量不合格,經(jīng)常出現(xiàn)材料按順序填好。水泥中雜質(zhì)較多,質(zhì)量不達標(biāo),水化熱和等級低,混凝土質(zhì)量不能達到設(shè)計要求和標(biāo)準(zhǔn),水灰比往往不十分合理。任何偏離水泥、水和骨料計算的情況都會直接對混凝土強度產(chǎn)生重大影響。在實際施工過程中,混凝土通常采用泵送法進行輸送。為了達到泵送條件,要求混凝土具有良好的流動性和較大的坍落度,這可能會造成砂漿較多,粗骨料較少的問題。此時,混凝土在脫水收縮過程中會產(chǎn)生一些表面裂縫。
1.2水泥水化熱?;炷猎跐仓院笕菀桩a(chǎn)生因為溫度的變化引起的裂縫。由于溫度變化,采用模注法(混凝土等注入模具澆筑水泥板,施工流程為:鋼筋加工→模板加工→模板立?!鷿仓炷痢0宀鸪B(yǎng)護)的混凝土?xí)诙虝r間內(nèi)釋放很多的能量,由于體積小的混凝土和體積大的混凝土釋放熱量所需時間的不同,以及導(dǎo)熱性之間的差異,加之水化熱出現(xiàn)的熱量在混凝土內(nèi)部無法均勻釋放,加劇了內(nèi)部溫度的集聚,在溫度較高的時候混凝土的彈性變量相應(yīng)減小,內(nèi)應(yīng)變應(yīng)力變化程度也比較小,混凝土的內(nèi)部溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于外部,因此產(chǎn)生明顯的溫度應(yīng)力,出現(xiàn)了混凝土損傷裂縫。
1.3混凝土收縮?;炷恋陌韬纤校嗨恍枰渲写蠹s20%的水分,剩下的水分則是要確?;炷猎诰唧w澆筑中可以產(chǎn)生足夠的和易性,剩下的80%的水分往往都是要蒸發(fā)的。進而導(dǎo)致混凝土在水泥水化過程中極易出現(xiàn)體積變形的情況,且一般情況下都是收縮變形,只有極少數(shù)才會產(chǎn)生膨脹變形的情況,由此可見,混凝土出現(xiàn)體積收縮現(xiàn)象的一個主要原因就是多余水分的蒸發(fā)。而在受到一定約束時,這種干縮收縮會產(chǎn)生一定的收縮應(yīng)力。因此,對于大體積混凝土結(jié)構(gòu)來講,為了避免溫度裂縫的產(chǎn)生,應(yīng)對其溫度應(yīng)力、整澆長度做出合理計算,然后對溫差和混凝土收縮所產(chǎn)生的溫度應(yīng)力是否超過混凝土的極限抗拉強度進行驗算,以此來為是否要進行伸縮縫的預(yù)留研究提供有力參考。
1.4內(nèi)外溫差。對于大體積的混凝土施工來說,它在進行澆筑的時候會與外界的溫度有一定的關(guān)系,經(jīng)常會隨著溫度的變化而出現(xiàn)變化。如果在建筑工作完成之后,混凝土的內(nèi)部溫度上升,而外界的溫度卻保持在一定的穩(wěn)定情況,就會讓混凝土出現(xiàn)一定的溫差,進而影響到大體積混凝土的性能。一般來說,溫度應(yīng)力是因為溫度變化使內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力而引起的,溫差越大,溫度應(yīng)力就會越大,變形也就會越大。在高溫的環(huán)境下,大體積混凝土是不容易散熱的,而且會長時間保持熱量,因此必須要采用一定的措施,對混凝土的內(nèi)外溫差進行控制,避免出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。
2大體積混凝土裂縫控制要點
2.1原材料質(zhì)量控制。嚴(yán)格的對混凝土,所需的材料進行優(yōu)選,目的是最大程度的,防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫。比如,必備的水泥和外加劑等材料。水泥的選擇上,大體積混凝土建筑工程項目,最好擇選粗顆粒的水泥材,從而可以提高未進行水化顆粒的體積穩(wěn)定性,一定程度上,減少大體積混凝土的裂縫問題。對于外加劑的選擇上,選擇使用緩解凝固的減水劑,可以有效的降低混凝土攪拌時的用水量,較好的增加混凝土的流動性。保證混凝土的強度性和塌落度不變的情況下,進而減少水泥水化反應(yīng)所產(chǎn)生的熱量,防止因為熱脹冷縮產(chǎn)生的裂紋。
2.2施工溫度監(jiān)測。進入施工后,應(yīng)安排專人對整個施工過程進行溫度監(jiān)控,并做好詳細(xì)記錄,為溫度控制提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持,避免內(nèi)外溫差過大而形成裂縫。整個監(jiān)控過程就是安排技術(shù)人員,設(shè)置測溫孔,安裝測溫定時器,記錄監(jiān)測結(jié)果,繪制溫度變化圖,隨時掌握混凝土施工溫度的變化狀態(tài)。一般大體積混凝土施工溫度監(jiān)測分為直接測量和間接測量兩種,然后將測量的溫度數(shù)據(jù)輸入專業(yè)軟件,利用公式進行計算,計算結(jié)果作為溫度控制的依據(jù)。直接監(jiān)測方法的實現(xiàn)需要專業(yè)的儀器設(shè)備作為支撐,實時采集混凝土溫度信息,并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果調(diào)整入模溫度,是解決混凝土裂縫問題的重要保證。
2.3混凝土澆筑控制。在實際施工中,水灰比的控制尤為重要,隨著水灰比的增大,混凝土極限拉伸會相應(yīng)的減低,并且混凝土的強度也會隨之而一定程度的降低,出現(xiàn)較大收縮。加強振搗,能夠?qū)炷恋拿軐嵭赃M行改善。振搗時要保持均勻適度,防止混凝土澆筑時發(fā)生離析。除此之外,還要進一步加強對混凝土的護養(yǎng)處理,并且要注意其護養(yǎng)時間的科學(xué)合理。如果處于濕度較低以及氣溫較高的環(huán)境下,要盡可能早的對混凝土進行噴水護養(yǎng)。
2.4大體積混凝土的養(yǎng)護?;炷琳駬v完畢應(yīng)隨即覆蓋,最好用塑料布密封養(yǎng)護,以防止混凝土脫水龜裂。加蓋保溫材料能有效控制因溫差應(yīng)力而產(chǎn)生的裂縫。保溫材料的撤出時間應(yīng)以混凝土表面溫差與環(huán)境最大溫差小于20℃為準(zhǔn)。施工單位應(yīng)當(dāng)建立大體積混凝土養(yǎng)護臺賬,并設(shè)專人進行混凝土養(yǎng)護,特別是遇到高溫、大風(fēng)天氣,要加強混凝土覆蓋,保證混凝土始終處于濕潤狀態(tài),且不得大水漫灌、浸泡混凝土,養(yǎng)護人員要做好測試記錄。保濕養(yǎng)護時間不得少于14d,且應(yīng)經(jīng)常檢查養(yǎng)護薄膜或噴灑養(yǎng)護劑涂層的完整性。
2.5加強施工人員技術(shù)培訓(xùn)和交底。大體積混凝土施工要編制施工組織設(shè)計,按照相關(guān)報批程序完成方案審批,制定并實施相應(yīng)的技術(shù)交底和控制措施。完成定線測量和圖紙的構(gòu)造復(fù)核。施工前結(jié)合氣象部門,準(zhǔn)確掌握近期氣象狀況,合理安排施工節(jié)點,做好施工組織,制定相應(yīng)的技術(shù)措施和應(yīng)急預(yù)案。
3結(jié)語
大體積混凝土施工中裂縫十分常見,為了提高施工的綜合效果,需要多注意這方面,分析和總結(jié)裂縫的原因,然后采取可靠措施,控制和優(yōu)化整個施工過程基于技術(shù)的角度,以保證各個環(huán)節(jié)的標(biāo)準(zhǔn)化,消除各種因素對施工的干擾,并將混凝土放入外部溫差應(yīng)控制在允許范圍內(nèi),避免因溫度應(yīng)力過大而產(chǎn)生裂縫。
參考文獻:
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(作者單位:北京建工集團有限責(zé)任公司總承包部)