何志清
(廈門龍起建設(shè)工程有限公司,福建 廈門 361102)
大體積混凝土普遍存在裂縫問題,這對工程的質(zhì)量和人身的安全帶來了嚴重隱患,混凝土對澆筑技術(shù)和施工環(huán)境要求很高,稍有不慎就會出現(xiàn)開裂情況,那么想解決混凝土裂縫問題,就要從裂縫的原因出發(fā),把裂縫的原因分析透徹,這樣才能找相應(yīng)的預(yù)防方法和處理措施,才能有效地解決大體積混凝土裂縫的問題,并從根本上解決建筑工程的安全隱患,保證人民的生命和財產(chǎn)安全。
水泥水熱化是形成混凝土裂縫的基本原因。它主要是指混凝土產(chǎn)生了很多熱量需要釋放,而混凝土由于結(jié)構(gòu)限制,使其內(nèi)部熱量很難散去,導(dǎo)致了混凝土自身的熱量很高,與其外部收縮相互制約而產(chǎn)生拉力,當(dāng)拉力超出了混凝土自身的承受能力時,就會出現(xiàn)裂縫情況。
混凝土在澆筑時受外部氣溫影響很大,在澆筑時如果外部氣溫高,就需要把混凝土澆筑的溫度調(diào)高。這對其內(nèi)部散熱很不利,而氣溫炎熱就會使混凝土表面蒸發(fā)較快,出現(xiàn)塑性狀態(tài),內(nèi)外溫差較大,就會使混凝土出現(xiàn)裂縫。
混凝土在凝結(jié)時會出現(xiàn)收縮現(xiàn)象,體積會變小,在正常沒有外力作用的時候,混凝土?xí)匀蛔冃?,但如果有外力介入的情況下,混凝土?xí)艿酵饬Φ闹萍s,從而形成拉應(yīng)力,會導(dǎo)致混凝土裂縫。
(1)嚴格把控原材料檢驗的所有工序。對水泥、粗細骨料、外加劑等必須按規(guī)定進行檢驗后方可使用,嚴禁使用不符合標(biāo)準的原材料,這樣就能有效地降低混凝土裂縫產(chǎn)生的風(fēng)險。
(2)把控好水泥的選用是預(yù)防混凝土裂縫的關(guān)鍵工序。水泥水熱化是導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的原因之一,因此在選用水泥的時候一定要選擇水熱化低的水泥,而且水泥用量不得超過規(guī)范的要求。
(3)粉煤灰特點就是水熱化低。摻加粉煤灰,和易性好,所以在攪拌混凝時,可用一部分粉煤灰來替代水泥,這樣能有效地降低混凝土的水熱化,從而降低混凝土裂縫的風(fēng)險。但是如果摻過多粉煤灰的話,會導(dǎo)致混凝土的強度變低,使其表面容易產(chǎn)生伸縮縫,因此摻和粉煤灰時一定要按照標(biāo)準比重進行,切記過量。
(4)骨料的重點是要嚴格把控骨料的種類和含沙率。否則會引起混凝土中水化熱升高,首先是用級配優(yōu)質(zhì)的中粗砂,中粗砂可以很好地降低水熱化并減少裂縫,主要是因為其孔隙率較小,這樣就可以減少混凝土中的水泥和水的用量,從而使水化熱降到最低;其次是要控制沙子里的含泥量,如果沙子里含泥量大的話,就容易使混凝土變形,從而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫,因此細骨料要選干凈的中粗砂;最后要加大粗骨料的粒徑,因為粗骨料粒徑大會使得孔隙率變小,總表面積就會變小,在攪拌混凝土?xí)r就能減少水泥的用量,就會降低水化熱,能夠防止裂縫的產(chǎn)生。
2.2.1 控制好混凝土澆筑過程中的質(zhì)量
在澆筑的過程中要對混凝土進行均勻的振搗,振搗到混凝土表面泛漿為最佳效果,并且在完成澆筑后,要抹平并壓實混凝土的表面,這樣就能對混凝土裂縫起很好的預(yù)防作用。此外,混凝土需要分層進行澆筑,要在上層混凝土凝結(jié)前與下層的混凝土進行緊密貼合,才能保證混凝土的整體剛性,使其不易開裂。
2.2.2 控制好混凝土的澆筑時間
澆筑混凝土對時間和室外溫度要求很嚴格,盡可能地避開炎熱天氣,避免陽光對混凝土進行暴曬,最好是選擇夏季夜間施工,這樣可以預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生。
溫度是導(dǎo)致大體積混凝土開裂的主要原因。在完成澆筑后,混凝土里的水分就會出現(xiàn)蒸發(fā)和干縮現(xiàn)象,而混凝土內(nèi)部水分蒸發(fā)較慢,表面水分蒸發(fā)快,因此混凝土表面干縮會受到內(nèi)部的制約。這種情況下在混凝土?xí)a(chǎn)生拉應(yīng)力,如果此時外部氣溫急劇下降或者大風(fēng)天氣的話,就使混凝土的溫度降低,加快了其干縮程度,使其內(nèi)外拉應(yīng)力過大。從而導(dǎo)致了混凝土裂縫的產(chǎn)生,因此對大體積混凝土進行有效溫度控制保護措施,是預(yù)防混凝土裂縫的關(guān)鍵手段之一。
對混凝土進行科學(xué)的保養(yǎng)也是有效地預(yù)防其裂縫的工序之一,在澆筑完后的12~18h之內(nèi),要對混凝土進行澆水保養(yǎng),這樣能使混凝土處于濕潤狀態(tài),這樣能增強混凝土的穩(wěn)定性,使混凝土不易出現(xiàn)裂縫。
表面覆蓋法的修復(fù)對象主要是大體積混凝土表面上的裂縫和無法深入裂縫內(nèi)部。在施工過程中主要是用涂抹材料,對混凝土表面上的裂縫處進行涂抹處理,使其表面裂縫得以修復(fù)。具體方法是,先將混凝土表面附著物清理干凈,然后用水洗凈,等到混凝土充分干燥后,再將材料均勻涂抹覆蓋在混凝土表面,從而達到修補縫隙的目的。
灌漿法是將補縫材料用壓送器灌入混凝土裂縫中去,這樣不但可以修補裂縫,還能很好地保持混凝土的整體性,非常適用于修補對混凝土有整體要求的工程項目,也是現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的修補方法。嵌縫修補法是沿著混凝土裂縫進行開槽,然后在槽中嵌上補縫材料,這樣也可以達到補縫的目的。嵌縫修補法施工起來簡單方便,也是現(xiàn)在常見的一種修補混凝土裂縫的方法。
當(dāng)裂縫的寬度和深度已經(jīng)嚴重影響到混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)時,就需要用結(jié)構(gòu)加固法進行修補。結(jié)構(gòu)加固法對加固設(shè)計和加固技術(shù)以及施工條件都有嚴格要求,因此在采用結(jié)構(gòu)加固法時,一定要對加固的建筑物進行反復(fù)的推算,確保設(shè)計、技術(shù)和施工條件都符合安全標(biāo)準方可實行。其主要分為加大截面、粘鋼、外包鋼、低壓注漿以及預(yù)力加固等方法。
由于混凝土損壞而導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的時候,就可以用混凝土置換法來解決問題。具體操作是,把建筑物上原有已經(jīng)損壞的混凝土清除干凈,然后換上新的混凝土,這樣就把原有的混凝土裂縫給替換掉了,這種方法的缺點是施工中需進行長時間的濕作業(yè),所以只適用于受壓區(qū)混凝土強度偏低的建筑。
仿生自愈合法是一種新型裂縫修補方法,是模仿動植物身上自愈功能而產(chǎn)生的。它是在混凝土中添加復(fù)合材料,這種復(fù)合材料在正常情況下不會發(fā)生任何作用,當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時,水分進入混凝土后就會跟水分結(jié)合出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)生成填充物,從而達到填充裂縫的目的。
綜上所述,混凝土在建筑中的作用和地位不言而喻,而混凝土普遍存在開裂的現(xiàn)象,如何解決大體積混凝土裂縫情況,一直是建筑行業(yè)的難題。就目前來看,要想解決大體積混凝土裂縫問題就得從預(yù)防開始做起,從選擇原材料開始抓起,嚴格把控混凝土澆筑過程中的每一項環(huán)節(jié),這樣才能使混凝土在日后的使用中不易開裂。而對于已經(jīng)存在裂縫的大體積混凝土,就要具體分析產(chǎn)生裂縫的原因,并根據(jù)原因找到相應(yīng)的對策進行處理,只有解決了大體積混凝土裂縫的問題,才能保證工程的質(zhì)量,保證人民的安全。