陳彩霞
【摘 要】本文結(jié)合工程實(shí)例分析了大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因、機(jī)理,并針對(duì)產(chǎn)生裂縫的原因提出了一套減少裂縫的有效措施,具有一定的實(shí)際意義。
【關(guān)鍵詞】混凝土;裂縫;原因;措施
一、大體積混凝土的澆筑方法
1.全面分層:在整個(gè)模板內(nèi),將結(jié)構(gòu)分成若干個(gè)厚度相等的澆筑層,澆筑區(qū)的面積即為基礎(chǔ)平面面積。澆筑混凝土?xí)r從短邊開始,沿長邊的方向進(jìn)行澆筑,要求在逐層澆筑過程中,第二層混凝土必須要在第一層混凝土初凝前澆筑完畢。由于全面分層澆筑,不需要進(jìn)行分段,不需要支模分隔,而且一般情況下攪拌站的混凝土都能及時(shí)的跟上現(xiàn)成的澆筑,所以全面分層是目前大體積混凝土澆筑采用的最多的形式。
2.分段分層:當(dāng)采用全面分層方案時(shí)澆筑強(qiáng)度很大,現(xiàn)場混凝土攪拌機(jī)、運(yùn)輸和振搗設(shè)備均不能滿足施工要求時(shí),可采用分段分層澆筑的方案。澆筑混凝土?xí)r結(jié)構(gòu)沿長邊方向分成若干段,澆筑工作從底層開始,當(dāng)?shù)谝粚踊炷翝仓欢伍L度后,便回頭澆筑第二層,當(dāng)?shù)诙訚仓欢伍L度后,回頭澆筑第三層,如此向前呈階梯形推進(jìn)。分段分層方案適用于結(jié)構(gòu)厚度不大,但面積或長度較大時(shí)采用。
3.斜面分層:采用斜面分層方案時(shí),混凝土一次澆筑到頂,由于混凝土自然流淌而形成斜面?;炷琳駬v工作從澆筑層下端開始逐漸上移。斜面分層方案多用于長度較大的結(jié)構(gòu)。由于斜面分層的方案在施工過程中不易控制,因此在我們平時(shí)的施工中極少采用這種方案。
二、大體積混凝土的振搗
1.混凝土應(yīng)采取振動(dòng)棒振搗。對(duì)于一次性混凝土澆筑體量較大的,可以同時(shí)采用多個(gè)振動(dòng)棒,從不同的方位同時(shí)振搗。堅(jiān)決避免漏振,過振的現(xiàn)象發(fā)生。
2.在振動(dòng)界限以前對(duì)混凝土進(jìn)行二次振搗,排除混凝土因泌水,在粗骨料,水平鋼筋的下部生成水分和空隙,提高混凝土與鋼筋的握裹力,防止因混凝土沉落而出現(xiàn)的裂縫,減少內(nèi)部微裂,增加混凝土的密實(shí)度,使混凝土的抗壓強(qiáng)度提高,從而提高抗裂性。
三、大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)
1.養(yǎng)護(hù)方法分為保濕法和保溫法兩種。保濕法是常見的養(yǎng)護(hù)方法,澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土具有足夠的濕潤狀態(tài)為準(zhǔn),養(yǎng)護(hù)初期,水泥水化作用進(jìn)行較快。
2.養(yǎng)護(hù)時(shí)間。為了確保新澆筑的混凝土有適宜的硬化條件,防止在早期由于干縮而產(chǎn)生裂縫,大體積混凝土澆筑完畢后,應(yīng)在12h內(nèi)加以覆蓋和澆水。普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14d;礦渣水泥、火山灰水泥等拌制的混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于21d。對(duì)于有抗?jié)B要求的大體積混凝土,其養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)提高一個(gè)檔次,普通硅酸鹽水泥拌制的混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于21d;礦渣水泥、火山灰水泥等拌制的混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于28d。
四、大體積混凝土裂縫的原因
1.材料不良引起的裂縫;2.施工不當(dāng)引起的裂縫;3.溫差引起的裂縫;4.混凝土收縮引起的裂縫;5.荷載引起的裂縫;6.非荷載原因(如溫度、收縮、不均勻沉降、凍脹等因素) 引起的裂縫。最終認(rèn)為產(chǎn)生裂縫的原因很多,除了荷載、溫度、收縮、不均勻沉降等原因外,還有以下幾項(xiàng)原因:(1)原材料質(zhì)量低劣:砂石含泥量過大、砂的細(xì)度模數(shù)太小。(2)配合比不當(dāng):坍落度和單方水泥控制不當(dāng)。(3)施工方法不當(dāng):負(fù)彎矩鋼筋被踩。養(yǎng)護(hù)時(shí)間短、二次收光時(shí)間不當(dāng)、支模剛度不夠。(4)人員因素:操作人員質(zhì)量意識(shí)差、技術(shù)素質(zhì)低、技術(shù)交底不祥。(5)環(huán)境因素:混凝土開澆時(shí)間控制不當(dāng):如太陽曝曬,出現(xiàn)了不均勻沉降的現(xiàn)象等。
五、大體積混凝土裂縫的控制
1.在選擇水泥原料的時(shí)候,應(yīng)盡量優(yōu)先選用水化熱低、凝結(jié)時(shí)間長的水泥,優(yōu)先采用中熱硅酸鹽水泥、低熱礦渣硅酸鹽水泥、大壩水泥、礦渣硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥或低強(qiáng)度水泥拌制混凝土。
2.采用改善骨料級(jí)配,砂選用中粗砂,含泥量小于3%,清除泥土和石粉,級(jí)配要好,從而可能提高混凝土自身的強(qiáng)度,相對(duì)可以減少水泥用量,對(duì)克服溫度裂縫有好處。
3.采用冰水配制混凝土或混凝土攪拌站廠址配置有深水井,采用冰涼的井水配制,粗細(xì)骨料均搭設(shè)遮陽棚,避免日光曝曬,用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度。
4.在保證混凝土強(qiáng)度及坍落度要求的前提下,使用適當(dāng)?shù)木從郎p水劑,減少水泥用量、降低水灰比,以減小水化熱。
5.摻加外加劑可使混凝土密實(shí)性、和易性好,表面易摸平,形成微膜??捎行У馗纳扑酀{與骨料的粘結(jié)力,提高混凝土抗裂性能、抗碳化性,減少混凝土泌水、水分蒸發(fā)、干燥收縮、碳化收縮、沉縮變形。
6.減小混凝土澆注的分層厚度,在條件允許時(shí)減緩混凝土澆注速度,以不出現(xiàn)冷縫為原則。熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱。
7.在混凝土增加預(yù)留孔降溫,澆注完畢養(yǎng)護(hù)時(shí)期,預(yù)留孔內(nèi)通入冷卻水,養(yǎng)護(hù)水由于水泥水化熱而造成溫度升高,每隔2-3小時(shí)孔內(nèi)換一次水,孔內(nèi)熱水沿管內(nèi)流下,既可以降低混凝土內(nèi)部的溫度,減少混凝土內(nèi)約束作用。
8.混凝土初凝后,上表面立即覆蓋保溫材料(如泡沫海棉、養(yǎng)護(hù)液、草袋、鋸木、濕砂等)并澆水養(yǎng)護(hù),不宜澆水過多,保持混凝土的濕潤即可。厚板 側(cè)面及底面采用保留模板的方法養(yǎng)護(hù),在寒冷季節(jié)采取外包塑料薄膜和干草袋的方法保溫措施。規(guī)定合理的拆模時(shí)間,在緩慢的散熱過程中,以控制混凝土的內(nèi)外溫 差小于20℃,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度,使混凝土獲得必要的強(qiáng)度。
六、控制大體積混凝土裂縫的技術(shù)措施
控制大體積混凝土裂縫的技術(shù)措施具體包括以下幾方面:
1.降低水泥水化熱。
選用低水化熱或中水化熱的水泥配制混凝土;充分利用混凝土后期強(qiáng)度,較少每立方米混凝土中水泥用量;采用粉煤灰混凝土,強(qiáng)度等級(jí)的齡期定為60天,摻加相應(yīng)的減水劑,改善和易性。降低水灰比,以達(dá)到較少水泥用量、降低水化熱的目的。
2.降低混凝土入模溫度。
盡量避開炎熱天氣澆筑混凝土;用低溫水?dāng)嚢?;?duì)骨料進(jìn)行予冷或?qū)橇线M(jìn)行遮蓋,以防日曬升溫;摻加緩凝型減水劑;對(duì)混凝土入模溫度實(shí)際測量并記錄。
3.加強(qiáng)施工中的溫度控制。
住宅樓底板厚1.0m,采用1層塑料布、兩層阻燃草袋并蓄水以保溫、保濕。根據(jù)當(dāng)時(shí)氣候條件、混凝土所用水泥、混凝土配合比、摻和料和外加劑、混凝土厚度、保溫材料,進(jìn)度大體積混凝土熱工計(jì)算,保證混凝土表面和內(nèi)部溫差不超過25℃;業(yè)務(wù)用房底板厚2.0m,因氣溫較高,板加厚,通過熱工計(jì)算,采用塑料布加草簾子蓄水保溫、保濕;按要求布置測溫孔。根據(jù)實(shí)測溫度調(diào)整養(yǎng)護(hù)材料和養(yǎng)護(hù)覆蓋時(shí)間。如大氣降溫或保溫不到位,內(nèi)外溫差接近甚至超過25℃時(shí),應(yīng)加強(qiáng)覆蓋保溫;蓄水、保溫養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于10天,以提高混凝土早期強(qiáng)度的增長。
4.為了防止溫度裂縫的開展,在住宅樓底板混凝土邊緣加防裂鋼筋,Φ10@360,雙向。
參考文獻(xiàn):
[1]陳斌.混凝土配合比優(yōu)化及結(jié)構(gòu)早期裂縫防治研究[D].浙江大學(xué), 2005 .
[2]王頂堂.大體積混凝土裂縫控制技術(shù)應(yīng)用研究[J].安徽建筑工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2008,(06) .