鄭祖奴
(南平市城市建設(shè)投資公司 353000)
隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展,我國建筑施工技術(shù)水平也隨之不斷發(fā)展,大體積砼開始在建筑施工工程中得到應(yīng)用,并且為建筑工程質(zhì)量的提高提供了支持和保障。實際上,各國對于大體積砼的定義各不相同,但混凝土體積的膨脹以及水化材料放熱現(xiàn)象,都是導(dǎo)致大體積砼出現(xiàn)開裂現(xiàn)象的主要原因。因此在建筑施工中如何避免大體積砼施工裂縫的出現(xiàn),是目前建筑工程所研究的重點問題。
砼是一種物理性質(zhì)比較脆弱的材料,其抗拉強度僅有抗壓強度的 10%左右,同時其伸縮變形能力也比較差[1]。根據(jù)相關(guān)實驗數(shù)據(jù)表明,在極短時間內(nèi)砼的伸拉變形能力只能達到(0.6-1.0)*10-4左右,長時間伸縮變形能力也只能達到(1.2-2.0)*10-4。
其一,水泥水反應(yīng)。大體積砼在冷卻凝結(jié)過程中,由于水泥中存在水化材料的熱反應(yīng),會導(dǎo)致其內(nèi)部出現(xiàn)問題上升的溫度升高。對于一般的柱體或者梁體構(gòu)件而言,由于其內(nèi)部尺寸比較小,便于散熱,因此內(nèi)部水化材料導(dǎo)致的溫度升高并不會給建筑工程帶來影響。但是對于大體積砼而言,一方面由于其尺寸構(gòu)件比較大,散熱性能比較一般,在內(nèi)部水化材料產(chǎn)生熱量的過程中,無法及時散熱,導(dǎo)致內(nèi)外部存在溫差并出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象[2]。
其二,溫度驟降。由于大體積砼材料本身比較脆弱,在遭受溫度的快速變化時,會給大體積砼造成嚴(yán)重影響。例如在溫度比較低的冬季,過早拆除大體積砼外膜,會導(dǎo)致砼表面溫度驟降,并且出現(xiàn)收縮現(xiàn)象。砼材料本身的收縮拉伸能力比較差,在溫度驟降的環(huán)境下就會出現(xiàn)裂縫,由于這種裂縫只出現(xiàn)與大體積砼表面比較淺的位置,不會對施工質(zhì)量造成影響。
其三,內(nèi)部溫差。內(nèi)部溫差是指大體積砼在不同時間段的同一點上存在溫度差異,例如大體積砼表面溫度與外界環(huán)境溫度比較相似,而與內(nèi)部溫度存在較大差異。這種溫度差會產(chǎn)生溫度應(yīng)力,并導(dǎo)致大體積砼表面出現(xiàn)裂縫。根據(jù)實踐表明,大體積砼受外部環(huán)境影響比較大,同時溫度的升高或者降低會給砼造成壓力,因此在溫度發(fā)生明顯變化的環(huán)境內(nèi),大體積砼經(jīng)常發(fā)生裂縫問題[3]。
其四,濕度問題。根據(jù)科學(xué)實驗標(biāo)明,在大體積砼澆筑成型之后,如果缺乏合理有效的養(yǎng)護措施,例如沒有在澆筑完成之后給大體積砼表面覆蓋一層保溫膜等,就會使得表面水分快速蒸發(fā),并導(dǎo)致大體積砼內(nèi)外部出現(xiàn)收縮不均勻的情況,產(chǎn)生裂縫。
由于砼是一種比較脆弱的材料,對于原材料的要求比較高,因此為了提高建筑施工質(zhì)量,就需要對砼的組成材料進行嚴(yán)格控制。其一,選擇科學(xué)合理的原材料。首先,嚴(yán)格控制水泥材料。由于砼內(nèi)部需要具有一定的抗裂性能以及耐熱性能,砼外部需要在具備抗裂性能的同時,還具備抗腐蝕性能、抗凍性能等,因此在選擇水泥材料時,優(yōu)先選擇低熱礦渣水泥用于砼內(nèi)部,中熱砼酸鹽水泥等用于砼外部,從而提高砼性能。其次,適當(dāng)添加混合材質(zhì)。根據(jù)科學(xué)實驗可知,在砼組成材料中適當(dāng)添加混合材料能夠在一定程度上提高砼的抗裂性能。最后,為了延緩大體積砼內(nèi)水化熱反應(yīng),還需要向砼中加入適當(dāng)緩凝劑,延緩水化反應(yīng)效率[4]。其二,適當(dāng)添加粉煤灰。根據(jù)實際情況需要,在保證膠凝材料總量的前提下,盡量減少水泥的使用,并適當(dāng)添加優(yōu)質(zhì)粉煤灰代替水泥作為組成材料。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)表明,一般粉煤灰的添加量應(yīng)該為水泥重量的15%-20%。在砼組成材料中添加適當(dāng)?shù)姆勖夯?,不僅能夠充分發(fā)揮其物理填充效果,而且在一定程度上能夠增加砼密度,避免砼的離析、收縮現(xiàn)象的出現(xiàn),從而優(yōu)化砼的物理性質(zhì)和性能。此外,將粉煤灰作為砼組成材料能夠延緩水化反應(yīng)的反應(yīng)速率和時間,降低水化過程中所釋放的熱量。其三,選擇合適的粗細(xì)骨料。一般而言,在配置大體積砼的過程中,需要添加細(xì)度模數(shù)在2.5-3.0范圍內(nèi)的,并且含砂率在0.3左右的中粗砂作為骨料材料。在經(jīng)過一定量的配制之后能夠提高砼的整體使用效果,但是需要注意的是在選擇骨料的過程中要關(guān)注含砂率,過高則代表粗骨料比較少,細(xì)骨料比較多;過低則反之,無論如何含砂率最好要在0.3左右,避免大體積砼出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。其四,合理配置砼的混合比。在設(shè)計砼的配置比過程中,不僅要根據(jù)施工過程中所收集的數(shù)據(jù)和信息,還需要根據(jù)砼的強度以及質(zhì)量進行設(shè)計,同時還需要考慮后期砼的強度問題,綜合考慮大體積砼的混合配置比。
首先,實時控制大體積砼施工過程中的溫度。這就需要:其一,做好砼的保濕和保溫工作,例如在夏季進行施工時,要做好防曬措施;在冬季施工時,要做好保溫措施,避免大體積砼內(nèi)部出現(xiàn)急劇的溫度變化。其二,做好溫度與濕度的監(jiān)管工作。隨著科學(xué)技術(shù)的進步,在對大體積砼內(nèi)外部進行溫、濕度監(jiān)管時,可以采用信息化設(shè)備儀器進行檢測,一旦大體積砼內(nèi)外溫度差超過20℃左右,就需要根據(jù)實際情況及時調(diào)整措施,避免施工裂縫的出現(xiàn)。其次,在進行大體積砼施工過程中,要根據(jù)實際外界環(huán)境情況,適當(dāng)降低大體積砼澆筑過程中的溫度。這就需要盡量避開高溫天氣進行澆筑,若要在夏季進行澆筑還需要對骨料進行預(yù)冷,降低混凝土攪拌物的溫度。同時還可以在混凝土材料內(nèi)加入一定量的緩凝型減水劑,延緩澆筑建模的強度[5]。最后,還需要進一步削減溫度應(yīng)力??梢岳梅謱臃謮K澆筑,設(shè)置合理的位置進行澆筑,從而消除溫度應(yīng)力,減少每次澆筑過程中所需要的時間和蓄熱量。
其一要進行保溫養(yǎng)護,降低大體積砼表面熱度的擴散,或者延緩溫度的下降,從而避免大體積砼表面出現(xiàn)裂縫。同時該能夠利用相關(guān)材料延緩大體積砼表面的散熱時間,將大體積砼內(nèi)外部溫差控制在砼抗拉力范圍內(nèi),避免產(chǎn)生貫穿性裂縫。其二要進行保濕養(yǎng)護,避免澆筑完成之后的大體積砼表面的水分快速蒸發(fā)而造成的干縮裂縫。這就需要確保大體積砼能夠在25-40℃左右的潮濕環(huán)境內(nèi)進行澆筑,從而提高砼的伸拉強度,從根本上防止裂縫出現(xiàn)。
綜上所述,在大體積砼的施工過程中,無法徹底杜絕裂縫問題的出現(xiàn)。但是能夠產(chǎn)生裂縫問題的多個方面出發(fā),對大體積砼的施工裂縫進行控制,進而有效的避免裂縫的存在以及其給施工質(zhì)量造成的影響,從而提高整體的施工質(zhì)量和效果,進而為提高建筑物整體質(zhì)量奠定良好的基礎(chǔ)。
[1]姚亮.大體積砼施工裂縫成因分析及控制技術(shù)研究[J].商品與質(zhì)量,2017(19):232-233.
[2]何強.大體積混凝土施工中的裂縫成因及控制措施分析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計,2017(10):63-64.
[3]項志紅.試述大體積混凝土施工中的裂縫成因及控制措施[J].工程技術(shù):全文版,2017(1):82-82.
[4]張云山.大體積混凝土裂縫成因及施工技術(shù)控制要點[J].河南科技,2017(19):67-68.
[5]陳茂峰.探討大體積混凝土施工中的裂縫控制[J].四川水泥,2017(5):260-260.