王勤陸
摘 要:隨著我國經(jīng)濟水平的快速提高以及城市化建設(shè)進程的不斷加快,各類工程項目與日俱增,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)尤其是大體積混凝土結(jié)構(gòu)越來越多,大體積混凝土一旦混凝土出現(xiàn)裂縫,會影響整體結(jié)構(gòu)的安全及正常使用,因此,必須認真分析造成大體積混凝土開裂的原因,并有針對性的采取施工技術(shù)措施加以控制。
關(guān)鍵詞:大體積混凝土;施工;裂縫;安全;使用
0.引言
大體積混凝土定義是工程結(jié)構(gòu)中實體尺寸≥1米的部位所用的混凝土。由于大體積混凝土在澆筑完成后,因體積過大,從而導致其中的水化熱加大,致使其內(nèi)部熱量不能很好地散發(fā)出去,這樣混凝土的內(nèi)部溫度會比較高,加之混凝土表面溫度降低的比較快,最終將會形成內(nèi)外溫差,由此產(chǎn)生的溫度應力會造成混凝土表面開裂。所以大體積混凝土施工技術(shù)的關(guān)鍵就是采取相應的措施對其裂縫的產(chǎn)生加以控制。
1.大體積混凝土開裂的原因概括及分析
1.1設(shè)計原因。
由設(shè)計原因造成的大體積混凝土裂縫主要包括以下幾種:其一,結(jié)構(gòu)設(shè)計中的斷面突變,會產(chǎn)生應力,當應力過于集中時,容易造成結(jié)構(gòu)構(gòu)件開裂;其二,設(shè)計時由于構(gòu)造鋼筋的數(shù)量不足或鋼筋直徑過粗也有可能形成構(gòu)建裂縫;其三,設(shè)計時對大體積混凝土的收縮變形考慮的不充分,也是導致混凝土開裂的原因之一;其四,因結(jié)構(gòu)設(shè)計中采用了較高等級的混凝土,從而使得灰量增大,這樣不利于混凝土收縮,最終也會形成裂縫。
1.2材料原因。
材料原因造成的大體積混凝土裂縫體現(xiàn)在以下幾個方面:其一,各別材料質(zhì)量不合格?;炷潦怯啥喾N材料混合在一起拌和而成的,其中若某種材料質(zhì)量不合格會導致混凝土澆筑后出現(xiàn)裂縫;其二,粗集料或細集料中的泥含量過高,容易引起混凝土收縮增大,從而造成混凝土開裂,級配不當也會使混凝土開裂。
1.3外加劑因素。
外加劑選擇不當或劑量過多、過少,都會影響混凝土的拌和質(zhì)量,致使混凝土過早收縮,引起開裂。
1.4 水泥原因。
水泥是混凝土拌和時的主要材料之一,一般的工程中采用的都是硅酸鹽水泥,若水泥的等級和早強過高,會增大混凝土設(shè)計強度,當混凝土脆性過大時,易出現(xiàn)開裂。
1.5 施工及養(yǎng)護原因。
大體積混凝土施工主要采用的是現(xiàn)場澆筑的施工方法,水熱化計算結(jié)果不準確、保溫及降溫工作不到位,都會使混凝土內(nèi)外部溫差增大,從而引起開裂。
2.大體積混凝土施工技術(shù)措施
2.1合理選擇材料
1)水泥。選用中熱或低熱水泥品種,是控制混凝土溫升的最根本的方法。如強度等級為42.5 礦清硅酸鹽水泥早期的水化熱與同齡期的普通硅酸鹽水泥相比,3d 的水化熱約降低30%,而強度等級為42.5 火山灰硅酸鹽水泥與同強度等級的普通硅酸鹽水泥,3d 的水化熱約降低60%。
2)摻加磨細的粉煤灰。在每立方米混凝土中摻加粉煤灰,宜為水泥因素的30%~50%利用粉煤灰滾珠效應,可改善混凝土的粘聚性和流動性,大大降低混凝土的水化熱。還可節(jié)約水泥,降低成本。
3)摻加優(yōu)質(zhì)外加劑。大體積混凝土中摻加抗裂、防滲高效增強劑。如JM- m 改進型,其減水率可達20%左右,3d 的水化熱為純水泥漿體的74.2%, 水化熱峰值明顯降低. 水灰比的降低,可有效地減少收縮,提高混凝土長期體積穩(wěn)定性,同時使混凝土的孔結(jié)構(gòu)得到改善,使密實度及早期抗拉強度明顯提高,從而提高混凝土的抗裂防滲性。
4)充分利用混凝土后期強度。實踐證明,摻優(yōu)質(zhì)粉煤灰混凝土后期強度較高,在一定摻量范圍內(nèi)60d 強度比28d 強度約可增長20%左右,因此在大體積混凝土工程中宜用90d甚至180d 齡期的強度。如將混凝土28d 齡期C30 改為60d 齡期C30,這樣可使每立方米混凝上的水泥用量減少50kg 混凝土溫度相應隨之降低。
2.2強化混凝土澆筑及振搗
大體積混凝土一般選用木模或磚模,以減少混凝土表面熱最的散發(fā)?;炷虾蜐仓桨缚筛鶕?jù)整體性要求、結(jié)構(gòu)大小、鋼筋琉密,以及混凝土供應等具體情況,采取分層分段、斜面分層等方式進行,使混凝土沿著高度均勻上升。澆筑時,要在下一層初凝之前澆筑上一層,避免上下澆筑層之間產(chǎn)生施工縫,宜采用二次振搗法,以保證良好的接搓,提高密實度,分層厚度一般為20-30cm,且采用踏步式方式分層推進?;炷烈藢H苏駬v,振搗前進行交底培訓,邊角部位安排專人看護模板,防止漏振或振搗不實?;炷翝仓^程中除進行正常的振搗外,在混凝土初凝前宜進行二次振搗,排除大粒徑骨料和鋼筋下的空氣,增強混凝土的密實性,并進行二次抹壓消除混凝土的干縮裂縫。
2.3嚴格控制混凝土配合比
嚴格控制水泥用量和用水量,骨料級配適當,含泥量符合規(guī)范要求,模板的支設(shè)和拆除應有專題方案,混凝土澆筑時要防止鋼筋、模板、定位筋等的移動和變形。
2.4做好溫控及養(yǎng)護工作。
大體積混凝土的測溫分為埋設(shè)電阻傳感器測溫計算機自動記錄和埋設(shè)鋼管人工測溫兩種方法,兩者埋設(shè)點數(shù)的深度相同。兩種測溫方法可同時采用,也可采用其中一種。具體做法如下:表面處設(shè)三個測溫點,每組測溫點經(jīng)編號明確、記錄準確,并設(shè)專人負責。測溫次數(shù)應根據(jù)混凝土溫度變化和氣溫,變化情況確定,通過測溫,掌握大體積混凝土的溫差變化,便于采取各種措施。
結(jié)語:
大體積混凝土施工是一項較為復雜且系統(tǒng)的工程,影響施工質(zhì)量的因素較多,一旦施工技術(shù)措施不到位,有可能使混凝土出現(xiàn)裂縫,從而嚴重影響工程質(zhì)量,因此,為避免在大體積混凝土施工過程中因混凝土裂縫影響施工質(zhì)量,必須采取相應的工程施工技術(shù)措施加以控制,這樣才能保證建造出優(yōu)良的建筑產(chǎn)品。
參考文獻:
[1]張國梁,趙順增,王東俊,等.臨大廈地下室3.3m 厚大體積混凝土的施工技術(shù)措施[C].第四屆全國膨脹劑和混凝土應用技術(shù)研討會論文集,2008(10)