【摘 要】近幾年來,我國城市化進(jìn)程進(jìn)一步加快,城市建筑工程的規(guī)模和數(shù)量不斷增加,這給我國建筑行業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展契機(jī),但同時(shí)也帶來了更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。在競爭如此激烈的建筑市場上,建筑企業(yè)如何才能以最小的投入打造出高質(zhì)量的建筑產(chǎn)品,進(jìn)而提升自身的整體競爭力,這是困惑當(dāng)前所有建筑企業(yè)的問題。
【關(guān)鍵字】大體積混凝土;裂縫控制;施工技術(shù);產(chǎn)生原因
在建筑工程建設(shè)施工中,混凝土是最常用也是用量最大的施工材料,其質(zhì)量的高低直接決定著建筑物的整體質(zhì)量。大體積混凝土的主要特點(diǎn)有體積較大、結(jié)構(gòu)厚實(shí)、水化熱釋放較為集中,內(nèi)部升溫極快等。其常用于大規(guī)模、大體積的建筑物建設(shè)中,比如水利大壩、高層樓房基礎(chǔ)等方面。大體積混凝土對(duì)施工技術(shù)的要求較高,如果施工不當(dāng)往往就會(huì)引起諸多的質(zhì)量通病,裂縫就是其中最常見的質(zhì)量通病之一。引起大體積混凝土出現(xiàn)裂縫問題的因素有很多,除了施工技術(shù)不當(dāng)以外,還受到溫度、混凝土本身的變形等方面的影響。如果不對(duì)大體積混凝土裂縫進(jìn)行有效的預(yù)防和處理,勢(shì)必會(huì)引起更嚴(yán)重的質(zhì)量事故出現(xiàn)。因此,我國建筑企業(yè)在施工建設(shè)的過程中,務(wù)必要高度重視對(duì)大體積混凝土裂縫的控制。本文首先分析了大體積混凝土裂縫的類型,然后從混凝土配比和施工技術(shù)方面對(duì)如何控制大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生進(jìn)行了闡述。期望通過本文的分析,可以讓讀者對(duì)我國大體積混凝土裂縫的控制有更加深刻的認(rèn)識(shí)。
一、大體積混凝土裂縫的類型
(一)溫差裂縫
溫差裂縫是指因?yàn)榇篌w積混凝土內(nèi)部水泥水化熱導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差過大,進(jìn)而引起裂縫出現(xiàn)。水化熱是指水泥在水化過程中釋放出的熱量,鑒于大體積混凝土的斷面較厚,內(nèi)部水泥水化熱不易散發(fā)出去,熱量越積越高,而其外部溫度因?yàn)槭艿阶匀粶囟鹊挠绊懀瑫?huì)漸漸冷卻下去。此消彼長,勢(shì)必會(huì)使其內(nèi)外溫差不斷增大,混凝土內(nèi)部產(chǎn)生的壓應(yīng)力與外表產(chǎn)生的拉應(yīng)力的平衡被打破,就會(huì)產(chǎn)生裂縫。
(二)收縮裂縫
收縮裂縫主要有兩種類型,即貫穿裂縫與表面裂縫。其多呈網(wǎng)狀、不規(guī)則分布,裂縫相對(duì)較小,但對(duì)工程結(jié)構(gòu)性能的影響卻極大。該裂縫產(chǎn)生的原因是大體積混凝土在收縮過程中,內(nèi)部熱量釋放時(shí)產(chǎn)生的溫度梯度收縮應(yīng)力,使混凝土的截面發(fā)生變形、開裂甚至出現(xiàn)損毀。表面裂縫常出現(xiàn)于混凝土成型后的三至四天,此時(shí)混凝土的抗拉強(qiáng)度極小,故而最容易受到收縮應(yīng)力的影響,出現(xiàn)裂縫。
(三)干縮裂縫
干縮裂縫是指混凝土內(nèi)部水分與混凝土外表水分蒸發(fā)的程度不同,導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生不同的形變,進(jìn)而發(fā)生裂縫。一般來說,混凝土水分的蒸發(fā)越快,相對(duì)濕度越低,就越容易產(chǎn)生干縮裂縫。干縮裂縫出現(xiàn)的時(shí)間往往在混凝土澆筑工作結(jié)束后的7天左右,或是養(yǎng)護(hù)期結(jié)束后的一段時(shí)間。裂縫多呈網(wǎng)狀、平行線狀分布,裂縫較細(xì)。外界侵蝕物常會(huì)從干縮裂縫進(jìn)入混凝土內(nèi)部,銹蝕鋼筋,導(dǎo)致鋼筋的耐久度下降。
二、大體積混凝土裂縫的控制技術(shù)
(一)混凝土的材料選擇與配比設(shè)計(jì)
大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生原因,在很大程度上與其材料和配合比有極大關(guān)系。大體積混凝土的耐久性、流動(dòng)性、水化熱以及坍落度,都必須要滿足相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。鑒于此,在大體積混凝土的制作過程中,必須要嚴(yán)格選料和配合比設(shè)計(jì)。
1、水泥
在選擇水泥時(shí),要盡量使用質(zhì)量穩(wěn)定的水泥,宜使用C2S含量較高、C3A含量相對(duì)較低的水泥。切忌使用剛出廠的水泥,剛出廠的水泥其本身溫度極高,不利于混凝土溫度的降低,應(yīng)該將其貯存一段時(shí)間以后再使用。比如標(biāo)號(hào)為P042.5R的水泥,其使用情況如表1所示;
表1 水泥標(biāo)號(hào)P042.5R的主要使用情況
2、粗骨料
粗骨料一般都使用碎石。如果使用泵送混凝土,為了確?;炷猎诒盟瓦^程中不會(huì)堵塞管道,粗骨料的粒徑必須小于輸送管徑的1/4。若是使用φ125mm的管道,粗骨料的粒徑最大不得超過31.5mm,這樣才能保證混凝土的順利輸送。
3、細(xì)骨料
細(xì)骨料以砂為主。其細(xì)度模數(shù)以2.8~3.0為宜,質(zhì)量指標(biāo)必須要達(dá)到《普通混凝土用砂質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗(yàn)方法》中的規(guī)定,砂率以39%~41%為宜。
4、粉煤灰及外加劑
在混凝土中摻入粉煤灰的主要目的是為了減少水泥的用量,對(duì)改善混凝土的和易性有著良好的作用。粉煤灰的質(zhì)量必須要符合相關(guān)規(guī)范的要求,其用量要低于水泥用量的40%。另外,外加劑應(yīng)選用緩凝型的高效減水劑。
(二)混凝土施工環(huán)節(jié)的技術(shù)控制
1、混凝土澆筑施工前
(1)拌和:在混凝土的拌和過程中,可以適當(dāng)加入冷卻骨料或是冰塊,以此達(dá)到降低混凝土溫度的目的。經(jīng)過實(shí)踐證明,加冷卻骨料進(jìn)行拌和,可將混凝土溫度降低10℃左右;加冰塊進(jìn)行拌和,可將混凝土溫度降低4℃左右。
(2)運(yùn)輸:一般來說,大體積混凝土不宜采取泵送,因?yàn)楸盟蜁?huì)限制粗骨料的最大粒徑,當(dāng)然特殊情況除外。大體積混凝土宜采取吊罐吊運(yùn)或是其他運(yùn)輸方式,這樣才能保證混凝土的性能不受影響。
2、混凝土澆筑施工中
大體積混凝土的澆筑方式有三種:
(1)分段分層澆筑:該方式是指先從底層開始澆筑,底層澆筑到一定程度以后,再進(jìn)行第二層澆筑。以此類推,完成余下各層的澆筑工作。
(2)全面分層澆筑:該方式是指將第一層全部澆筑完成以后,再進(jìn)行第二層澆筑。第二次澆筑時(shí),要保證在第一層混凝土還未初凝的情況下進(jìn)行,以此完成之后逐層的澆筑工作。
(3)斜面分層澆筑:當(dāng)結(jié)構(gòu)長度超過了厚度的三倍時(shí),就可使用斜面分層澆筑。斜面分層澆筑時(shí),斜面的坡度不得大于1/3。澆筑工作應(yīng)從下端開始,漸漸上移。振搗工作必須要符合斜面分層澆筑的工藝,需在斜面上部的卸料處以及下部的近坡腳處各布置一個(gè)振動(dòng)器,確保將混凝土振搗密實(shí)。
不論采用上述何種澆筑方式,在振搗過程中,振搗的時(shí)間和間距都要均勻一致,當(dāng)混凝土表面泛漿時(shí),即可停止振搗。振搗結(jié)束以后,要將混凝土表面抹平、壓實(shí),防止裂縫的產(chǎn)生。在夏季,澆筑工作要盡量避開高溫時(shí)段,盡量安排在夜間進(jìn)行。
3、混凝土澆筑施工后
大體積混凝土的外形體積較大,極易因?yàn)樯岵痪霈F(xiàn)裂縫。因此,混凝土澆筑施工結(jié)束以后,還必須對(duì)其進(jìn)行全面的養(yǎng)護(hù),這是防止裂縫產(chǎn)生的主要措施之一。若是澆筑的厚度過厚時(shí),可在澆筑層內(nèi)預(yù)埋水管,使用循環(huán)水對(duì)其進(jìn)行冷卻,降低大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的溫度,減小內(nèi)外溫差,防止裂縫的出現(xiàn)。不同品種的水泥,其養(yǎng)護(hù)時(shí)間也不一致,具體見表2。
表2 大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間(單位:d)
三、結(jié)束語
總而言之,大體積混凝土作為建筑施工中不可或缺的建筑材料,其質(zhì)量的好壞直接影響著整個(gè)建筑物的質(zhì)量。我國建筑企業(yè)在施工建設(shè)的過程中,必須要做好混凝土的配比和施工工作,預(yù)防裂縫的出現(xiàn)。
參考文獻(xiàn):
[1] 王輝誠,陳立勝,呂光曄等.核電站高性能大體積混凝土配制與施工技術(shù)[J].核動(dòng)力工程,2011,32(z2):47-50.
[2] 黃世超.深入論討地下室底板大體積混凝土施工技術(shù)及裂縫控制[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2012,(17).
[3] 王虹 .地下室底板大體積混凝土施工技術(shù)及裂縫控制[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2012,(3).
[4] 高峰,徐大芹.大體積混凝土基礎(chǔ)溫度裂縫控制施工技術(shù)研究[J].建材與裝飾,2013,(10):99-100.
[5] 駱發(fā)江,徐長鋒,王招兵等.柱下條形基礎(chǔ)超長環(huán)形結(jié)構(gòu)大體積混凝土裂縫控制施工技術(shù)[J].建筑施工,2011,33(12):1084-1087.
[6] 趙琳,黃磊,于娜等.大體積混凝土基礎(chǔ)溫度裂縫控制施工技術(shù)研究[J].建材與裝飾,2013,(6):19-21