摘要:施工當(dāng)中難免遇到裂縫的問題,一般人們首先想到的是結(jié)構(gòu)問題,但也不全是這樣。有時裂縫只是建筑表面的現(xiàn)象,它并不會影響結(jié)構(gòu)的安全。本文主要介紹裂縫的產(chǎn)生及防治。
關(guān)鍵詞:大體積混凝土 裂縫 措施 外加劑 施工工藝
0 引言
隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中大體積砼越來越多,工程實踐證明,大體積砼施工難度比較大,砼產(chǎn)生裂縫的機(jī)率較多,稍有差錯,將會造成無法估量的損失。為了降低經(jīng)濟(jì)損失,我們要減少和控制裂縫的的出現(xiàn)。
1 混凝土裂縫
對有些結(jié)構(gòu)按其所處條件的不同,允許存在一定寬度的裂縫。但施工中仍盡可能采取有效的技術(shù)措施控制裂縫,使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫,或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度,特別是避免有害裂縫的出現(xiàn),以確保工程質(zhì)量。
裂縫按產(chǎn)生的原因有:由外荷載(包括施工和使用階段的靜荷載、動荷載)引起的裂縫;由變形(包括溫度、濕度變形、不均勻沉降等)引起的裂縫;由施工操作(如制作、脫模、養(yǎng)護(hù)、堆放、運輸、吊裝等)引起的裂縫。
按裂縫的方向、形狀有:水平裂縫,垂直裂縫,橫向裂縫,縱向裂縫,斜向裂縫以及放射狀裂縫等。按裂縫深度有:貫穿裂縫、深層裂縫及表面裂縫三種。
2 保證大體積混凝土質(zhì)量的措施
2.1 選擇水泥和嚴(yán)格控制用量 選用低熱水泥,減少水化熱,降低混凝土的溫升值。并盡量選用后期強(qiáng)度(90或120天),降低水泥量,并延緩峰值。在滿足設(shè)計和混凝土可泵性的前提下,將425R水泥用量控制在450kg/m3,525R水泥用量控制在360kg/m3。以降低砼最高溫升,降低砼所受的拉應(yīng)力。
2.2 嚴(yán)格控制骨料級配和合泥量 選用10.40mm連續(xù)級配碎石(其中10.30mm級配含量65%左右),細(xì)度模數(shù)2.80-3.00的中砂(通過0.315n凹篩孔的砂不少于15%,砂率控制在40%-45%)。砂、石含泥量控制在1%以內(nèi),并不得混有有機(jī)質(zhì)等雜物,杜絕使用海砂。
2.3 選擇合適外加劑 混凝土中摻加一定用量外加劑,如防水劑、膨脹劑、減水劑、緩凝劑等外加劑。外加劑中糖鈣能提高混凝土的和易性,使用水量減少20%左右,水灰比可控制在0.55以下。為了滿足混凝土的和易性和減緩水泥早期水化熱發(fā)熱量的要求,宜在混凝土摻入適量的緩凝型減水劑?;炷脸跄龝r間控制在5h,終凝時間在12h為宜。
2.4 優(yōu)化配合比 選用良好級配的骨料,嚴(yán)格控制砂石質(zhì)量,降低水灰比,并在砼中摻加粉煤灰和外加劑等,以降低水泥用量,減少水化熱,以降低砼溫升,從而可以降低砼所受的拉應(yīng)力?;炷僚浜媳龋瑧?yīng)根據(jù)使用的原材料通過試配確定。一般要求水泥用量不宜過小,含滲合料應(yīng)≥320kg/m3,水灰比≤0.5,砂率應(yīng)控制在35%~45%。坍落度應(yīng)控制在100~140mm。嚴(yán)禁現(xiàn)場隨意加水增大坍落度。
2.5 采用可行的施工工藝 根據(jù)泵送大體積混凝土的特點,采用“分段定點,一個坡度,薄層澆筑,循序推進(jìn),一次到頂”的方法。這種自然流淌形成斜坡混凝土的方法,能較好地適應(yīng)泵送工藝,避免混凝土輸送管道經(jīng)常拆除、沖洗和接長,從而提高泵送效率,簡化混凝土的泌水處理,保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。根據(jù)混凝土泵送時自然形成一個坡度的實際情況,在每個澆筑帶的前后布置兩道振動器,第一道布置在混凝土出料口,主要解決上部混凝土的振實;由于底層鋼筋間距較密,第二道布置在混凝土坡腳處,以確保下部混凝土密實。隨著澆筑的推進(jìn),振動器也相應(yīng)跟上,以確保整個高度上混凝土的質(zhì)量。由于大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚,故澆筑結(jié)束后須在初凝前用鐵滾筒碾壓數(shù)遍,打磨壓實,以閉合混凝土的收水裂縫。
2.6 適當(dāng)加預(yù)埋件 在砼易裂縫部位埋設(shè)應(yīng)力應(yīng)變傳感片,直接測試?yán)瓚?yīng)力,以便更直接控制砼(調(diào)節(jié)保溫保濕養(yǎng)護(hù)條件,保證溫度梯度),確保砼不裂縫。在基礎(chǔ)面筋上加設(shè)鐵絲網(wǎng)或小直徑鋼筋網(wǎng),以提高砼表面抗裂性(中間溫度筋可去掉)。在工期允許的情況下,這種施工方法可降低內(nèi)部最高溫升、減少人力、材料及機(jī)械設(shè)備的投入。
2.7 改進(jìn)施工技術(shù) 施工時加強(qiáng)插筋位置的振搗、抹壓、養(yǎng)護(hù)。由于鋼筋是熱的良導(dǎo)體,易產(chǎn)生大的溫度梯度,這是裂縫產(chǎn)生的一個主要環(huán)節(jié)。同時加強(qiáng)初凝前的抹壓,以消除初期裂縫,并加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù),提高砼抗拉強(qiáng)度。
2.8 對砼澆筑后的養(yǎng)護(hù) 砼澆筑后,應(yīng)盡快回填土--土是砼最好的養(yǎng)護(hù)材料之一。目前這是砼保溫保濕養(yǎng)護(hù)的最有效方法,對預(yù)防裂縫是非常有益的。如采用蓄水法保溫養(yǎng)護(hù),在混凝土施工期間可通入冷卻循環(huán)水,以便加快承臺內(nèi)部熱量的散發(fā)。如采用內(nèi)散外蓄綜合養(yǎng)護(hù)措施,可有效降低混凝土的溫升值,且可大大縮短養(yǎng)護(hù)周期,對于超厚大體積混凝土施工尤其適用。
2.9 加強(qiáng)技術(shù)管理 加強(qiáng)原材料的檢驗、試驗工作。施工中嚴(yán)格按照方案及交底的要求指導(dǎo)施工,明確分工,責(zé)任到人。加強(qiáng)計量監(jiān)測工作,定時檢查并做好詳細(xì)記錄,認(rèn)真對待澆筑過程中可能出現(xiàn)的冷縫,并采取措施加以杜絕。在變截面施工前,一定要加強(qiáng)預(yù)測,并保證預(yù)測的科學(xué)性。同時在實施過程中,要切實落實施工方案。
3 小結(jié)
從裂縫的形成過程可以看到,砼特別是大體積砼之所以開裂,主要是砼所承受的拉應(yīng)力和砼本身的抗拉強(qiáng)度之間的矛盾發(fā)展的結(jié)果。對于基礎(chǔ)大體積混凝土而言,一般不會很快增加結(jié)構(gòu)荷載,因此充分利用混凝土的中后期強(qiáng)度,選用低水化熱水泥,粗細(xì)骨料良好級配,加入粉煤灰代替一部分水泥,摻入緩凝減水劑和微膨脹劑,采用內(nèi)部冷卻循環(huán)水和保溫保溫養(yǎng)護(hù)法,使混凝土在整個水化過程同步中中內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi),采用可行的施工工藝,嚴(yán)格施工管理就可能保證工程質(zhì)量。
因而為了控制大體積砼裂縫,就必須盡最大可能提高砼本身抗拉強(qiáng)度性能和降低抗應(yīng)力(特別是溫度應(yīng)力)這兩方面綜合考慮??估瓘?qiáng)度主要決定于砼的強(qiáng)度等級及組成材料,要保證抗拉強(qiáng)度關(guān)鍵在于原材料的優(yōu)選和配合比的優(yōu)化(砼強(qiáng)度等級設(shè)計已經(jīng)確定),由于砼選用地材,從經(jīng)濟(jì)角度來考慮,原材料優(yōu)化的空間相對較小,所以降低拉應(yīng)力是控制砼裂縫的有效途徑,而降低拉應(yīng)力主要通過減少溫度應(yīng)力和沉縮應(yīng)力來控制溫度裂縫和沉縮裂縫。
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