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        大體積混凝土裂縫

        2016-03-13 10:13:29
        黑龍江交通科技 2016年12期
        關(guān)鍵詞:溫升灌漿分層

        康 然

        (黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司,黑龍江 哈爾濱 150028)

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        大體積混凝土裂縫

        康 然

        (黑龍江省龍建路橋第一工程有限公司,黑龍江 哈爾濱 150028)

        首先對(duì)大體積混凝土裂縫成因進(jìn)行分析介紹,然后提出有效的裂縫防治施工措施,最后分析了大體積混凝土裂縫的處理方法,闡述怎樣才能使大體積混凝土達(dá)到最佳的性狀效果。

        大體積混凝土;裂縫;處理方法

        1 大體積混凝土裂縫施工措施

        1.1 混凝土分塊澆筑

        為減小結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差,在具體施工中應(yīng)適時(shí)采取分塊澆筑的方法。對(duì)于分塊澆筑而言,其有分成兩種具體形式,其一為分層澆筑,其二為分段跳倉澆筑。其中,分層澆筑還有三種常用方案,分別為分段分層、斜面分層與分段分層。全面分層可以使混凝土更加均勻,加強(qiáng)散熱,不容易出現(xiàn)裂縫,但對(duì)于拌和等有很高的要求,要求初凝以前完成連續(xù)澆筑;分段澆筑對(duì)于拌和水平的要求較低,適用于抗?jié)B要求相對(duì)較低的建筑;斜面分層常用在厚度不大的建筑當(dāng)中。

        1.2 減小澆筑溫度

        通過對(duì)澆筑溫度的減小能有效降低溫度應(yīng)力,減小溫度的有效措施為:預(yù)冷骨料、水冷法以及氣冷法等。在澆筑時(shí)間上,應(yīng)盡量在溫度較低的季節(jié)進(jìn)行,如果不可避免要在高溫季節(jié)進(jìn)行施工,則應(yīng)運(yùn)用降低溫升的方法,比如盡可能減小運(yùn)輸時(shí)間等。針對(duì)泵送混凝土,其管道應(yīng)使用冷水進(jìn)行覆蓋,以免在泵送過程中混凝土吸收過多熱量,造成升溫。對(duì)于橋梁工程等特殊工程而言,其大體積混凝土的常用減小澆筑溫度的方法有:加強(qiáng)水泥散熱、骨料水冷、縮短混凝土運(yùn)輸距離以及運(yùn)用冷凝拌和水等。

        1.3 妥善安排工程施工進(jìn)度

        試驗(yàn)與實(shí)踐均表明,施工進(jìn)度會(huì)對(duì)混凝土溫度改變?cè)斐擅黠@的影響。尤其是在分次澆筑以及分層澆筑過程中,兩次澆筑施工的時(shí)間間隔應(yīng)合理,過長或過短都會(huì)造成大幅的溫升與溫降。具體的工作中,在確定上部覆蓋時(shí)間時(shí),應(yīng)對(duì)下部結(jié)構(gòu)的溫度進(jìn)行確定,保證其已經(jīng)降低至一定程度,也就是上部混凝土的實(shí)際溫升倒加至下部以后,下部混凝土的升溫低于原有的溫升最大值。澆筑施工共分為多層,層與層之間的澆筑時(shí)間應(yīng)盡可能的減短。要在上部混凝土完全初凝以前實(shí)施下部澆筑。層與層間的間隔不得超出初凝的總時(shí)長,否則將造成溫升現(xiàn)象,導(dǎo)致裂縫問題的產(chǎn)生。

        1.4 有效改進(jìn)攪拌工藝

        通過有效的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證得知,對(duì)混凝土生產(chǎn)、攪拌工藝實(shí)施改善,合理運(yùn)用砂漿裹石等新型工藝,可顯著提升混凝土的強(qiáng)度(約10%),同時(shí)也能提升其抗拉強(qiáng)度。此外,通過對(duì)二次振搗等方法的運(yùn)用,可以消除混凝土由于泌水作用而留下的水分與空隙,進(jìn)而提升不同材料之間的凝結(jié)力與握裹力,最終大幅提升混凝土結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度,效果十分顯著,能很好的預(yù)防裂縫。

        1.5 冷凝管預(yù)埋

        在適宜的位置預(yù)埋冷凝管,并在管中持續(xù)通入冷水,可顯著減小混凝土的實(shí)際溫度,進(jìn)而將其冷卻至相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)和體積。一般而言,冷凝管直徑通常在25 mm左右,選用鋁管或者是薄壁鋼管,按照1.5~3.0 m的間距進(jìn)行交錯(cuò)布置,水管的上層和下層應(yīng)保持1.5~3.0 m的間距,同時(shí)依靠立管實(shí)現(xiàn)可靠連接。在水管上附著一層混凝土以后即可開始通入冷水,通水的保持時(shí)間應(yīng)確保二次升溫不會(huì)超出首次溫升,體積相對(duì)較小的混凝土需要達(dá)到溫度的最高值同時(shí)出現(xiàn)下降趨勢(shì)后中斷通水,要防止溫度梯度的產(chǎn)生,冷卻的最佳速度以每日溫降0.6 ℃為宜。

        1.6 混凝土養(yǎng)護(hù)

        要盡可能延長濕潤時(shí)間,防止出現(xiàn)干縮現(xiàn)象,以此使混凝土自身可以提升強(qiáng)度,良好的抵御開裂現(xiàn)象的產(chǎn)生。如果混凝土外表面的干燥速度較快,則需要切實(shí)加強(qiáng)濕潤,從而獲取最佳的表面強(qiáng)度。就目前而言,最為常見的養(yǎng)護(hù)措施為保溫隔熱。表面保溫手段有:保溫覆蓋層、泡沫板、草袋等。在降低溫升的基礎(chǔ)上,養(yǎng)護(hù)為至關(guān)重要的一環(huán),需要做好相關(guān)工作。

        保溫的主要目的在于降低熱量擴(kuò)散,降低或消除溫度梯度,延長散熱的持續(xù)時(shí)間,使混凝土發(fā)揮出最佳的松弛特性,預(yù)防裂縫等現(xiàn)象的產(chǎn)生。而保濕的主要作用在于:首先,處在硬化過程中的混凝土一般水化速度相對(duì)較快,良好的潮濕環(huán)境能預(yù)防脫水現(xiàn)象引起的收縮,進(jìn)而防止裂縫;其次,進(jìn)一步促進(jìn)水化的順利完成,顯著提升混凝土自身抗拉強(qiáng)度。

        2 裂縫處理方法

        2.1 表面修補(bǔ)

        表面修補(bǔ)為相對(duì)簡單且常用的裂縫處理方法,主要包含兩種,分別為表面涂抹與表面貼面。該方法常用于相對(duì)穩(wěn)定的裂縫,而且裂縫較小,深度、寬度不能超過一定限度。如果混凝土表面的裂縫較少,可先用清水進(jìn)行簡單的清洗,然后刷上一層水泥凈漿,再進(jìn)行清洗,在完全干燥以后涂刷一層油漆等涂料;如果混凝土表面的裂縫數(shù)量較多,則可沿著裂縫的走向使用鋼絲刷等工具進(jìn)行清理,然后用壓力水進(jìn)行清洗與潤濕,再砂漿進(jìn)行抹平,最后涂抹一層厚度為2~3 mm的環(huán)氧樹脂水泥。針對(duì)有一定防水抗?jié)B需求的混凝土迎水面,可采取粘貼環(huán)氧樹脂玻璃等方法進(jìn)行裂縫處理。

        2.2 填充法

        該處理方法主要應(yīng)用在寬度較大的裂縫中,結(jié)合混凝土裂縫的實(shí)際情況,可向裂縫中填注一定粘度的樹脂材料,以達(dá)到處理裂縫的作用。對(duì)于寬度在0.3 mm以內(nèi)的混凝土裂縫,應(yīng)先對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理,開鑿成V形或者是U形的槽口,然后清除開鑿過程中產(chǎn)生的浮灰,用清水沖洗干凈以后涂抹界面劑與樹脂材料,以此有效提升粘結(jié)力,達(dá)到防止裂縫進(jìn)一步擴(kuò)張和蔓延的目的。

        2.3 結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法

        該處理方法是指在構(gòu)件的外部或者是裂縫的周圍澆筑圍套等補(bǔ)強(qiáng)結(jié)構(gòu),并對(duì)其進(jìn)行箍緊,達(dá)到增大構(gòu)件實(shí)際受力面積的作用,從而有效提升結(jié)構(gòu)剛度,防止裂縫的產(chǎn)生。這種方法常用在對(duì)整體性有一定要求的混凝土結(jié)構(gòu)。實(shí)際工作中較為常見的方法包括:增加截面面積、型鋼環(huán)包構(gòu)件角部、預(yù)應(yīng)力加固、鋼板加固、增加支點(diǎn)加固和噴漿補(bǔ)強(qiáng)等,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行妥善選擇。

        2.4 灌漿法

        灌漿處理法主要有兩大類型,分別為水泥灌漿與化學(xué)灌漿,在常規(guī)混凝土裂縫中多運(yùn)用化學(xué)灌漿處理法,而寬度相對(duì)較大、接縫灌漿等常運(yùn)用水泥灌漿。通過對(duì)灌漿工藝的深入研究,現(xiàn)已全面采用環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯等新型材料完成裂縫處理,收效良好。

        [1] 趙詩娜. 大體積混凝土結(jié)構(gòu)有限單元法應(yīng)用研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2013.

        [2] 劉稟京.混凝土技術(shù):第三版[M].人民交通出版社,2013:89-90.

        [3] 侯君偉. 現(xiàn)澆混凝土建筑結(jié)構(gòu)施工手冊(cè)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2011:19-21.

        2015-12-30

        康然(1988-),男,初級(jí)工程師,研究方向:道路橋梁施工。

        U214

        C

        1008-3383(2016)12-0129-02

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