馮 斌
(南京重大路橋指揮部 210019)
不涂裝混凝土設(shè)計(jì)施工及養(yǎng)護(hù)
馮 斌
(南京重大路橋指揮部 210019)
文章是根據(jù)歐盟主導(dǎo)編制的標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)于不涂裝混凝土施工養(yǎng)護(hù)方面作出了相關(guān)的規(guī)定,對(duì)施工中經(jīng)??赡艹霈F(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題、技術(shù)措施和理論分析等作了一個(gè)介紹,從中得到一些寶貴的建議。
不涂裝混凝土 養(yǎng)護(hù)開(kāi)裂 等效齡期強(qiáng)度
不涂裝混凝土結(jié)構(gòu)形式,主要是由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或業(yè)主給定的設(shè)計(jì)使用年限,來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)、施工和使用。而在規(guī)定的使用年限內(nèi),還必須保證結(jié)構(gòu)不涂裝混凝土的質(zhì)量可靠,目標(biāo)就是達(dá)到結(jié)構(gòu)年限,而不需要進(jìn)行大修。要到達(dá)預(yù)定結(jié)構(gòu)不涂裝混凝土的各項(xiàng)力學(xué)性能和耐久性能指標(biāo),在實(shí)際操作過(guò)程中,其結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和不涂裝混凝土的施工、養(yǎng)護(hù)都要重點(diǎn)注意;建成交付后,使用維護(hù)也是值得關(guān)注的。
復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)和密集的配筋通常是不涂裝混凝土澆筑質(zhì)量的主要不利因素,很明顯施工簡(jiǎn)單的不涂裝混凝土結(jié)構(gòu),其質(zhì)量肯定更容易得到保證,其耐久性也會(huì)更高;相同斷面的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中還需要注意的是,不要讓更多的縱向鋼筋發(fā)生突變性截?cái)?,這樣就能比較有效的防止斷面處有過(guò)寬的裂縫出現(xiàn);建筑平面在布置過(guò)程中,突變處的不涂裝混凝土樓蓋通常都是裂縫的薄弱部分。很明顯這些都是跟設(shè)計(jì)有很大的關(guān)系。
新澆筑的結(jié)構(gòu)不涂裝混凝土,,要讓剛澆筑的不涂裝混凝土具有高強(qiáng)度、抗?jié)B、抗裂且耐久的特性,需要對(duì)不涂裝混凝土進(jìn)行精心養(yǎng)護(hù)。不涂裝混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)期,為了防止不涂裝混凝土表層過(guò)早透而造成開(kāi)裂,在早期必須讓結(jié)構(gòu)不涂裝混凝土不受凍或不受熱應(yīng)力這些不利因素的出現(xiàn)。
在土建結(jié)構(gòu)中常規(guī)不涂裝混凝土的澆筑,要努力做到以下幾點(diǎn):
(1)澆筑不離析。澆筑高柱或高墻時(shí),不能采取高拋散落的方式,而應(yīng)該選擇比較適合的溜槽或其它有效的方式。
(2)傾倒大堆不涂裝混凝土,再使用振搗器來(lái)振平的方式是不可取的。
(3)分層澆筑就要保證表層不涂裝混凝土不能過(guò)度泛漿。
(4)厚不涂裝混凝土通常采取分層均勻澆筑的方式,每層的厚度根據(jù)澆筑方法及其效果來(lái)決定。
(5)不涂裝混凝土進(jìn)行連續(xù)澆筑時(shí),振搗器要保證排出不涂裝混凝土中的空氣,而又不會(huì)出現(xiàn)離析現(xiàn)象;并且振搗器不能破壞初凝的不涂裝混凝土層,還要注意不能讓鋼筋位移或碰壞。
這里僅僅是提出的一些基本要求。主要是不涂裝混凝土的各種澆搗方法,在各類施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、指南和施工工法中的詳細(xì)規(guī)定。
對(duì)不涂裝混凝土養(yǎng)護(hù)和保護(hù)都是在不涂裝混凝土澆筑后,馬上應(yīng)該進(jìn)行采取的措施,主要目的就是:
(1)不涂裝混凝土不養(yǎng)護(hù)會(huì)造成不涂裝混凝土過(guò)早干燥、而產(chǎn)生早期開(kāi)裂,所以養(yǎng)護(hù)的好壞直接影響了不涂裝混凝土的質(zhì)量;澆筑的不涂裝混凝土中,水泥進(jìn)行水化反應(yīng)時(shí),有足夠的水,這樣才能把不涂裝混凝土潛在性能都激發(fā)出來(lái),而采取的措施。如果沒(méi)有澆水養(yǎng)護(hù),不涂裝混凝土表面沒(méi)有水,水化反應(yīng)不能正常進(jìn)行,不涂裝混凝土表層硬化時(shí)就容易產(chǎn)生裂痕,其實(shí)水化反應(yīng)需要外界的溫、濕度。
(2)不涂裝混凝土的保護(hù)是因?yàn)槌跗诓煌垦b混凝土比較脆弱,防止外來(lái)物對(duì)其造成損害,而選擇的方式。外來(lái)物主要有:雨水的沖淋、冰凍、溫度(含水化熱和環(huán)境溫度)、振動(dòng)、沖擊等。
不涂裝混凝土的養(yǎng)護(hù)措施,主要有兩個(gè)指標(biāo):養(yǎng)護(hù)方法、養(yǎng)護(hù)時(shí)間。許多數(shù)據(jù)顯示,不涂裝混凝土拌合物的配合比對(duì)于養(yǎng)護(hù)措施有很大的影響,然而當(dāng)養(yǎng)護(hù)不好時(shí),也會(huì)影響不涂裝混凝土拌和物的整體情況;但是有一點(diǎn)肯定的是,不好的不涂裝混凝土拌合物是不能靠養(yǎng)護(hù)來(lái)補(bǔ)救的。
合理的養(yǎng)護(hù)措施,能讓不涂裝混凝土硬化過(guò)程滿足要求。而對(duì)不涂裝混凝土硬化過(guò)程的控制,主要有兩種形式:主動(dòng)控制和被動(dòng)控制。主動(dòng)控制是針對(duì)預(yù)制不涂裝混凝土構(gòu)件,比如采用蒸汽和紅外線等措施來(lái)提高熱量,從而控制硬化過(guò)程;被動(dòng)控制主要出現(xiàn)在現(xiàn)澆不涂裝混凝土中,其控制過(guò)程主要是澆筑溫度和模板溫度等,比較有限地控制不涂裝混凝土硬化過(guò)程。這里就被動(dòng)控制不涂裝混凝土硬化過(guò)程中的一些措施作出討論。主要有幾個(gè)控制參數(shù)來(lái)反映不涂裝混凝土硬化過(guò)程的好壞,參數(shù)如下:
(1)不涂裝混凝土的種類(水泥種類及其用量)。主要是通過(guò)施工者施工調(diào)整對(duì)熱平衡進(jìn)行控制。
(2)澆筑溫度、模板類型、保溫程度、拆模時(shí)間等。施工者制定的澆筑方案和主動(dòng)實(shí)施相關(guān)參數(shù)進(jìn)行控制,很明顯這就要考慮經(jīng)濟(jì)、工期進(jìn)度和相關(guān)設(shè)備等條件。
(3)結(jié)構(gòu)尺寸、環(huán)境氣候。這些都是客觀條件,施工者不能改變它,只能現(xiàn)在合適時(shí)候,去做合適的事,采取恰當(dāng)?shù)拇胧?。開(kāi)始養(yǎng)護(hù)前,需要重點(diǎn)關(guān)注的是,剛澆筑完的不涂裝混凝土表面蒸發(fā)速度比內(nèi)部水上升到表面的速度大時(shí),就需要采取降低蒸發(fā)速度的措施進(jìn)行預(yù)防,特別是在氣溫高、大風(fēng)、低濕度這些天氣狀況下,很容發(fā)生致塑性收縮裂縫。
科學(xué)確定不涂裝混凝土的養(yǎng)護(hù)期是一個(gè)有技術(shù)難度的事。比較合理的方式是,有規(guī)定要求,必須在不涂裝混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束前,不涂裝混凝土表面層的滲透率要保證在規(guī)定限值內(nèi),主要是根據(jù)結(jié)構(gòu)所處的環(huán)境和水泥品種決定。簡(jiǎn)單的說(shuō),不涂裝混凝土養(yǎng)護(hù)期就是:養(yǎng)護(hù)的不涂裝混凝土表面層其不透水能力是滿足要求的,并且不同強(qiáng)度其持續(xù)時(shí)間也會(huì)不同。然而不涂裝混凝土表面滲透率限值,工程界是很難計(jì)算跟把握,通常是采用一個(gè)比較實(shí)用方法進(jìn)行近似地估計(jì)養(yǎng)護(hù)期。在前述CEB《設(shè)計(jì)指南》中有提到,耐久性的高低不涂裝混凝土取決于養(yǎng)護(hù)措施的好壞,而不涂裝混凝土表面滲透率,主要是由不涂裝混凝土表層的質(zhì)量決定,與鋼筋的保護(hù)層也有關(guān),所以不涂裝混凝土振搗不足和養(yǎng)護(hù)不完善,那設(shè)計(jì)人員所有的努力等于零。
不涂裝混凝土在不同溫度環(huán)境中,其硬化效果會(huì)有很大的區(qū)別,同時(shí)也會(huì)伴隨許多不利影響,所以澆筑不涂裝混凝土?xí)r,要對(duì)不涂裝混凝土拌合物養(yǎng)護(hù)中和養(yǎng)護(hù)后的溫度作出嚴(yán)格的控制。比較常規(guī)的做法是:
(1)在冬期施工中,為了防止冰凍導(dǎo)致不涂裝混凝土一些毛細(xì)孔中的水結(jié)冰,而破壞了不涂裝混凝土的結(jié)構(gòu),有相關(guān)要求不涂裝混凝土在澆筑時(shí),其最低溫度不能低于5℃;對(duì)薄形截面構(gòu)件的不涂裝混凝土,其最低溫度保證高于10℃。提高不涂裝混凝土拌合物的初始溫度,這樣對(duì)于不涂裝混凝土拌和至澆筑時(shí)間內(nèi)損失的熱量能夠得到一定補(bǔ)給,單身也不能超過(guò)30℃。不涂裝混凝土拌合物的溫度,可以由加熱至100℃的拌和水和平均溫度65℃以內(nèi)的骨料來(lái)共同控制實(shí)現(xiàn)。但是其拌和過(guò)程,應(yīng)該是水和骨料先拌和,待拌和物溫度不超過(guò)40℃后,才能放水泥進(jìn)行拌和。
(2)在高溫、低濕度、高風(fēng)速或者及其任何形式的組合下,對(duì)于澆筑不涂裝混凝土質(zhì)量有嚴(yán)重的影響,主要是硬化過(guò)程受到改變。一般的結(jié)構(gòu),其澆筑溫度在35℃以內(nèi)比較合適;如果是大體積不涂裝混凝土在15℃以內(nèi)最好。為了防止高溫對(duì)結(jié)構(gòu)質(zhì)量的影響,需要對(duì)拌和水、骨料應(yīng)進(jìn)行一定的冷卻措施,同時(shí)水泥也要求保持低溫;而運(yùn)輸和澆筑的設(shè)備,在工作過(guò)程中要采用遮擋或?yàn)⑺却胧﹣?lái)保證低溫。高溫情況下的潤(rùn)濕養(yǎng)護(hù)是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),并且養(yǎng)護(hù)時(shí)間通常最少是7d。如果是平板型結(jié)構(gòu),防風(fēng)板、遮陽(yáng)板是保持低溫的不錯(cuò)選擇,還要保證周圍空氣冷卻和潤(rùn)濕。
(3)為了防止在正常條件下,不涂裝混凝土表面因?yàn)槭軣岫鴮?dǎo)致開(kāi)裂,就要保證拆模后的結(jié)構(gòu)構(gòu)件中心與表面之間的溫度差控制在20℃以內(nèi);而大體積不涂裝混凝土和施工縫處的溫度差應(yīng)該保證在10℃~15℃以內(nèi)。很明顯,以上要求比我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定更加嚴(yán)格。
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1007-6344(2015)04-0121-01