【摘 要】要確保建筑的質(zhì)量和壽命,提高施工的質(zhì)量,在建筑施工中采用先進(jìn)的混凝土控制技術(shù)尤為重要,近兩年混凝土裂縫一直是建筑施工中要攻克的難題,只有從建筑施工中產(chǎn)生裂縫中找原因,尋找解決問(wèn)題的根源,才能從源頭上解決問(wèn)題,從而更好地避免或者解決混凝土裂縫的問(wèn)題。
【關(guān)鍵詞】混凝土裂縫:根源:控制技術(shù);措施
建筑工程中,人們離不開(kāi)混凝土的使用,它的作用是舉足輕重的,不管是大中型、還是小型的工程項(xiàng)目都需要混凝土的參與,而施工過(guò)程中如果不注意混凝土的控制措施,很容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫,而裂縫對(duì)建筑的破壞性極大,因此,為了更好的使用好建筑中的混凝土,我們需要獲得更多的技術(shù)支持。
一、混凝土的概念和種類
(一)混凝土的簡(jiǎn)單概念
混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。它有一個(gè)簡(jiǎn)稱為“砼”,指的是集料膠由膠凝材料結(jié)成整體的工程復(fù)合材料的一種統(tǒng)稱,在土木工程中得到廣泛而全面的使用,尤其在施工建筑方面起著舉足輕重的作用。
(二)混凝土的種類劃分
它的種類繁多,特點(diǎn)不同,按不同層面來(lái)劃分,可以有不一樣的定義,和使用范圍:(一)按混凝土拌合物的和易性來(lái)劃分,主要為干硬性混凝土、半干硬性混凝土、塑性混凝土、流動(dòng)性混凝土、高流動(dòng)性混凝土、流態(tài)混凝土等。(二)按表觀密度來(lái)劃分可分為重混凝土、普通混凝土、輕質(zhì)混凝土。這三種混凝土不同之處就是骨料的不同。(三)按膠凝材料分類可為無(wú)機(jī)膠凝材料混凝土和有機(jī)膠結(jié)料混凝土,無(wú)機(jī)的類別代表主要是如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸鹽混凝土、水玻璃混凝土等;有機(jī)成分的類別代表主要是瀝青混凝土、聚:合物混凝土等等。
二、施工中混凝土出現(xiàn)裂縫的根源追究
1.警惕樓板的力學(xué)形變引起的裂縫
一旦樓板的彈性變形、或者支座處負(fù)筋下沉,都會(huì)造成裂縫,而造成混凝土的樓板彈性變形的因素主要存在一下幾種情況:一是混凝土的強(qiáng)度沒(méi)有達(dá)標(biāo);二是過(guò)急過(guò)早地拆了模;三是在混凝土未到終凝時(shí)期,就提前上了荷載等,一旦彈性變形了,混凝土早期就會(huì)出現(xiàn)低強(qiáng)度、或者無(wú)強(qiáng)度,過(guò)度承受彎、壓、拉應(yīng)力,混凝土開(kāi)裂將是遲早要面臨的問(wèn)題。
2.警惕收縮引起的裂縫。
混凝土產(chǎn)生收縮裂縫就會(huì)導(dǎo)致體積產(chǎn)生變化,收縮裂縫產(chǎn)生的原因眾多,但大致是化學(xué)收縮裂縫、水分蒸發(fā)產(chǎn)生的裂縫、沉縮裂縫、溫度裂縫、約束裂縫等。收縮裂縫大致集中在干縮裂縫和塑性收縮裂縫。干宿裂縫,發(fā)生在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后或者混凝土澆筑完后一周左右,它是因?yàn)閮?nèi)外水分蒸發(fā)量不同,而導(dǎo)致變形不同。相比較塑性收縮裂縫是發(fā)生在初凝的時(shí)候養(yǎng)護(hù)前,水泥發(fā)生劇烈反映,出現(xiàn)泌水和水分急劇蒸發(fā),當(dāng)表面收到深層混凝土、模板、鋼筋三方制約,從而在塑形過(guò)程中產(chǎn)生拉應(yīng)力,微裂痕就產(chǎn)生了。
3.警惕混凝土的配比不當(dāng)引起的裂縫
實(shí)際工作中在高強(qiáng)砼的水灰比的取值上沒(méi)有嚴(yán)格控制在0.24~0.38 之間,而在普通砼的水灰比而言,也沒(méi)有控制在最大到0.6。如果水泥條件在同一種或者相同強(qiáng)度下,水灰比對(duì)與混凝土強(qiáng)度等級(jí)有決定作用。因?yàn)樗嗨瘯r(shí),所需的結(jié)合水,一般只占水泥重量四分之一左右。如今工程界比較普遍的現(xiàn)象是,為了獲得必要的流動(dòng)性,保證澆灌質(zhì)量,常需要較大的水灰比。相反,在水泥水化后,多余的水分就殘留在混凝土中,形成水泡或蒸發(fā)后形成氣孔,減少了混凝土抵抗荷載的實(shí)際有效斷面。力學(xué)的理論分析,樓板表面出現(xiàn)了裂痕,主要是因?yàn)楹奢d作用下,孔隙周圍產(chǎn)生應(yīng)力過(guò)于集中。
三、混凝土裂縫控制技術(shù)的使用方式
有工程實(shí)踐證明,嚴(yán)謹(jǐn)?shù)刈駨氖┕そㄖ械摹翱狗沤Y(jié)合”的裂縫控制原則,可以防止混凝土出現(xiàn)大面積的裂縫。
(一)把好設(shè)計(jì)的關(guān)口,采用科學(xué)設(shè)計(jì)。
設(shè)計(jì)過(guò)程中要避免高強(qiáng)度混凝土,最好采用中、低強(qiáng)度混凝土。適當(dāng)采取在承臺(tái)表面合理增加分布鋼筋用量的措施,可以控制大體積混凝土的表面收縮裂縫。謹(jǐn)記于一點(diǎn),加大鋼筋用量在本質(zhì)上不能防止裂縫的產(chǎn)生,但是適量增加鋼筋用量可以在整體上鞏固整個(gè)建筑結(jié)構(gòu),減小溫度產(chǎn)生的裂縫寬度。如果整個(gè)大體積混凝土工程施工允許設(shè)置水平施工縫,那么在根據(jù)溫度裂縫的原則上進(jìn)行分塊的基礎(chǔ)上,要建立必要的連接模式,起到整體控制的效應(yīng)。
(二)抓好選擇和制備材料的工作,采用合理的采購(gòu)、制作方式。根據(jù)化學(xué)原理可知,混凝土的本身熱量來(lái)自于水泥,要降低混凝土在施工過(guò)程中的熱量,可以考慮選擇低熱水泥。還有一點(diǎn)就是采購(gòu)水泥時(shí),能夠按照合理的混凝土配合比設(shè)計(jì),能夠有效降低水泥的水熱化,從而降低混凝土內(nèi)部溫升、裂開(kāi)的風(fēng)險(xiǎn)性。熱低水泥的最佳質(zhì)量效果是早期強(qiáng)度高、后期強(qiáng)度仍增長(zhǎng)、彈模低、徐徐變大、自生體變?yōu)榕蛎浶?。施工過(guò)程中適當(dāng)減少水泥用量,嚴(yán)格保證骨料的質(zhì)量。
(三)定好組織施工的時(shí)機(jī),采用經(jīng)濟(jì)而有效的措施。
怎樣做到合理組織施工,這點(diǎn)在施工中是非常重要的。首當(dāng)其沖,要注意的是施工季節(jié),要避免一些不適宜的氣候,比如酷暑、嚴(yán)寒。二是不同混凝土塊的澆筑溫度,內(nèi)部水化溫度不同,應(yīng)當(dāng)考慮合理組織開(kāi)展混凝土施工。1.降低混凝土的出機(jī)口的溫度和減少運(yùn)輸途中倉(cāng)面的溫度,從而降低混凝土澆筑溫度。2.采用間歇期,從而降低了混凝土的散熱溫度。
(四)運(yùn)用實(shí)效的施工技術(shù)措施,起到高效、高質(zhì)量的作用。
1.施工過(guò)程采用分塊澆搗、化整為零的技術(shù)。這樣可以設(shè)置合理的變形縫、后澆帶、施工縫等將大體積混凝土分成多塊,分塊、分層澆搗,起到了鞏固混凝土的形狀,起來(lái)塑形作用。
2.施工過(guò)程采用通水冷卻的通用技術(shù)。這是一種有效混凝土控溫措施,它的原理主要是通過(guò)降低內(nèi)部溫度,減小內(nèi)表溫差,起到控制泥土內(nèi)外溫差。過(guò)程中,及時(shí)使用溫點(diǎn)測(cè)量,掌握內(nèi)部總體溫度變化,調(diào)整這個(gè)通用技術(shù)冷卻水的流量,控制好溫差。比如上海的經(jīng)貿(mào)大廈底板以及閔浦大橋承臺(tái)在施工中就是采用了冷卻水管,調(diào)節(jié)了混凝土內(nèi)外部的溫差,效果極好。
(五)重視混凝土表面保溫環(huán)節(jié),盡量采用自然散熱方式。保溫并不是單純的保溫作用,它還有保濕作用,減小混凝土表面與內(nèi)部溫差及表面混凝土的溫度梯度,防止表面裂縫的發(fā)生。建議使用可以提高混凝土性能好的保溫養(yǎng)護(hù)材料,還可以提高建筑整體的抗裂痕能力。
(六)用好有限元模擬分析,通過(guò)數(shù)據(jù)分析統(tǒng)籌混凝土的整體使用?;炷敛⒉皇且恢北3滞环N狀態(tài),相反,它會(huì)隨著年數(shù)的增長(zhǎng)而產(chǎn)生內(nèi)部溫度場(chǎng)分布變化。通過(guò)有限元模擬分析,參照混凝土各項(xiàng)準(zhǔn)確參數(shù)、邊界條件、環(huán)境溫度等,得出內(nèi)部最高溫度、澆注后各個(gè)時(shí)間段的溫度場(chǎng)以及內(nèi)部應(yīng)力變化規(guī)律。將分析的結(jié)果運(yùn)用到現(xiàn)場(chǎng)施工中,確定是否采用冷卻措施等決定。
在建筑施工過(guò)程中,裂縫在混凝土使用過(guò)程中是常見(jiàn)的問(wèn)題,盡管常見(jiàn),它的殺傷力不容小視,直接關(guān)系建筑的壽命和使用安全,因此我們應(yīng)當(dāng)全面分析裂縫產(chǎn)生機(jī)理,控制施工溫度,掌握積極有效的混凝土裂縫控制技術(shù),避免裂縫對(duì)建筑的損害,提高建筑的質(zhì)量。
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