李佳興
摘? ? 要:在社會(huì)經(jīng)濟(jì)、科技高速發(fā)展的帶動(dòng)下,現(xiàn)代建筑中對(duì)大體積混凝土施工提出了新的任務(wù)與要求,但大體積混凝土結(jié)構(gòu)在結(jié)束澆筑后,水泥的水化熱量很大,水化熱在積聚到混凝土內(nèi)部之后很難揮發(fā)掉,整個(gè)澆筑過(guò)程中,混凝土內(nèi)部溫度也會(huì)隨之不斷提升,表面會(huì)快速散熱,進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)外產(chǎn)生極大溫差,給混凝土內(nèi)部帶來(lái)一定壓應(yīng)力,外部產(chǎn)生拉應(yīng)力,導(dǎo)致不同程度裂縫的產(chǎn)生,出現(xiàn)裂縫,則會(huì)對(duì)整個(gè)混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性以及可靠性造成不良影響。對(duì)此,本文分析了大體積混凝土裂縫的主要類型,并探討了大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的質(zhì)量控制技術(shù),以供參考。
關(guān)鍵詞:大體積混凝土施工;裂縫分析;質(zhì)量控制
1? 大體積混凝土裂縫的主要類型
1.1? 收縮裂縫
一般情況下,收縮裂縫分布不規(guī)則,往往呈現(xiàn)網(wǎng)狀,裂縫不大,通常有表面裂縫和貫穿裂縫兩類,并且會(huì)在較大程度上影響著工程結(jié)構(gòu)的性能。其中表面裂縫是在混凝土成型后的3—4天出現(xiàn),在此時(shí)期的混凝土抗拉強(qiáng)度非常小,所以極易在收縮應(yīng)力的作用下產(chǎn)生裂縫。而貫穿裂縫主要是因?yàn)樵诖篌w積混凝土收縮環(huán)節(jié),其內(nèi)部釋放熱量過(guò)程中會(huì)有溫度梯度收縮應(yīng)力的出現(xiàn),導(dǎo)致混凝土截面出現(xiàn)開(kāi)裂、變形,嚴(yán)重的還會(huì)出現(xiàn)損毀。
1.2? 干縮裂縫
水泥類型、用量和成分,混凝土的水灰比,集料性質(zhì)與用量,外加劑的用量等均會(huì)影響到混凝土干縮。此外,混凝土內(nèi)部與外部水分不同程度的蒸發(fā)也會(huì)引發(fā)不同,變形結(jié)果:在外部因素影響下,混凝土表面水分蒸發(fā)速度較快,變形較大。而其內(nèi)部溫度變化不大,變形不明顯。在混凝土內(nèi)部約束下表面干縮變形出現(xiàn)拉應(yīng)力從而引發(fā)裂縫。
1.3? 溫度裂縫
一般情況下,溫度裂縫出現(xiàn)在溫差較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)或大體積混凝土表面。澆筑完成混凝土后,在硬化時(shí)水泥會(huì)出現(xiàn)水化熱散發(fā)大量的熱量。由于混凝土體積較大。所以在其內(nèi)部會(huì)積聚大量的水化熱,而難以在短時(shí)間內(nèi)散發(fā),使得混凝土內(nèi)部溫度快速升高。到時(shí)混凝土表面能夠快速散熱,如此一來(lái)就會(huì)出現(xiàn)較大的內(nèi)外溫差,在混凝土表面會(huì)出現(xiàn)一定的拉應(yīng)力,一旦此力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度最大限值,就會(huì)出現(xiàn)混凝土裂縫,該類裂縫一般出現(xiàn)在混凝土施工中后期。
2? 大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的質(zhì)量控制技術(shù)
2.1? 科學(xué)選取原材料,嚴(yán)格控制配比
原材料科學(xué)選?。海?)水泥。處于降低大體積混凝土裂縫出現(xiàn)幾率,水泥應(yīng)選擇水化熱低且凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的種類,比如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。另外在確定采用何種水泥后我們還要對(duì)市面上不同廠家的產(chǎn)品做水化熱試驗(yàn),然后從中選擇出水化熱最低的牌子進(jìn)行采購(gòu);(2)粗骨料。粗骨料時(shí)除了要選擇連接級(jí)配在5—30以內(nèi)的碎石以外,含泥量以及針片狀顆粒含量分別要控制在低于1%和10%;(3)細(xì)骨料。細(xì)骨料要選擇優(yōu)質(zhì)中粗河砂,并且細(xì)度模數(shù)與含泥量分別控制在2.3mm~2.7mm和<2%;(4)粉煤灰。粉煤灰是混凝土中良好的摻和料,所以在其選擇上除了要一級(jí)之外,燒失量也應(yīng)較低;(5)外加劑。為了更好地防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫,外加劑選擇上應(yīng)采取緩凝高效減水劑;(6)水。水地選擇應(yīng)不低于飲用水標(biāo)準(zhǔn)。配比嚴(yán)格控制:(1)適當(dāng)降低水泥用量。從實(shí)踐來(lái)看,在確?;炷翉?qiáng)度達(dá)標(biāo)情況下適當(dāng)降低水泥用量可以說(shuō)是最有效的溫度控制方法,這樣有利于降低大體積混凝土裂縫地產(chǎn)生。一般來(lái)說(shuō)水泥用量應(yīng)控制在每立方350g以內(nèi);(2)摻入粉煤灰。大體積混凝土中摻入粉煤灰不但能夠起到降低水泥用量的目的,同時(shí)它可以作為填充材料以及減少前者所產(chǎn)生水化熱。一般來(lái)說(shuō),配比中粉煤灰摻入量控制在水泥量的30%~40%內(nèi);(3)外加劑摻入。外加劑主要使用緩凝高效減水劑,其摻入除了可以使得混凝土延長(zhǎng)凝結(jié)時(shí)間,延緩水化熱峰值以及降低表面溫度梯度以外,還能夠在將水灰比減小情況下防止塑性收縮裂縫地產(chǎn)生。
2.2? 重視冷卻水降溫
為了盡量避免溫差較大而造成大體積混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫,可在大體積混凝土中設(shè)置冷卻水管,進(jìn)而達(dá)到降溫的作用。在大體積混凝土澆筑施工中,水泥水化熱反應(yīng)會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度升高,混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差較大,對(duì)此,可設(shè)置冷卻水管,綜合考慮施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需要,合理確定冷卻水管的長(zhǎng)度、大小、壁厚等等,通過(guò)通入冷水,能夠降低大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部水泥水化熱的溫度,避免產(chǎn)生裂縫。
2.3? 加強(qiáng)澆筑施工控制
在大體積混凝土澆筑施工過(guò)程中,可適當(dāng)縮短運(yùn)輸所需時(shí)間,同時(shí)適當(dāng)降低運(yùn)輸過(guò)程中的攪拌速度。如果施工期間環(huán)境溫度比較高,則需要對(duì)攪拌罐噴淋冷水,以起到降溫效果。在大體積混凝土澆筑施工中,可采用分層澆筑以及分塊澆筑的施工方式,并保證澆筑施工連續(xù)性。澆筑施工過(guò)程控制要點(diǎn)如下:(1)分層澆筑。在進(jìn)行大體積混凝土分層澆筑施工中,對(duì)于母層澆筑厚度,應(yīng)控制在1m~1.5m之間,可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)前層混凝土澆筑完成后,應(yīng)在其初凝前進(jìn)行下層混凝土澆筑振搗處理,如果不能及時(shí)進(jìn)行下一層混凝土澆筑施工,則應(yīng)該將間歇時(shí)間控制在4—7d之間,當(dāng)前一層混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,再進(jìn)行下一層混凝土澆筑施工。另外,在混凝土澆筑施工前,還需根據(jù)施工縫施工要求,對(duì)結(jié)合面進(jìn)行全面清掃,并進(jìn)行浮漿和鑿毛處理,確保兩個(gè)混凝土澆筑面之間能夠保持良好的契合度。(2)分塊澆筑。如果混凝土結(jié)構(gòu)截面積在100m2以上,并且在前一層混凝土初凝前,不能完成下一層混凝土振搗施工,則采用分層澆筑施工方式可能無(wú)法保證施工質(zhì)量,對(duì)此,可采用分塊澆筑施工方式。在混凝土結(jié)構(gòu)分塊施工中,需對(duì)分塊區(qū)域進(jìn)行科學(xué)合理的布局,將每塊面積控制在50m2以上,而對(duì)于分塊高度,則應(yīng)控制在1.5m以內(nèi)。對(duì)于上下鄰層混凝土之間的豎向接縫,可采用施工縫處理方式。
2.4? 完善后期養(yǎng)護(hù)工作
大體積混凝土極易受到太陽(yáng)暴曬和雨水,以及冷空氣等方面的襲擊,進(jìn)而導(dǎo)致表面產(chǎn)生較大的溫度變化,引導(dǎo)不同程度裂縫的產(chǎn)生,所以,必須要重視、完善混凝土的各項(xiàng)養(yǎng)護(hù)工作。在結(jié)束混凝土澆筑之后,應(yīng)結(jié)合具體需求,通過(guò)覆蓋物的適當(dāng)增加,進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。同時(shí),對(duì)于冷卻水的供應(yīng)要給予有力保障,充分重視、不斷完善保溫與保濕養(yǎng)護(hù)工作,以此來(lái)將內(nèi)外溫差控制在合理范圍之內(nèi)。此外,對(duì)于內(nèi)部、表面測(cè)溫點(diǎn)的設(shè)置,應(yīng)重視溫度觀測(cè)的合理增加,且要實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝澆筑后溫度情況的時(shí)刻了解,實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土溫差變化的準(zhǔn)確把握,從而將混凝土內(nèi)外溫差有效控制在25℃以內(nèi)。需要注意的是,養(yǎng)護(hù)工作需要不間斷運(yùn)行半個(gè)月以上,以達(dá)到降低混凝土內(nèi)部約束作用,減少收縮裂縫的發(fā)生幾率的目的。
3? 結(jié)束語(yǔ)
在當(dāng)前的工程項(xiàng)目建設(shè)中,大體積混凝土施工比較常見(jiàn),大體積混凝土結(jié)構(gòu)剛度較大,經(jīng)濟(jì)性強(qiáng),并且施工方式便捷,但是,由于混凝土澆筑量較大,因此對(duì)于施工工藝的要求比較高,如果控制不當(dāng),則會(huì)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫,對(duì)此,應(yīng)注意選擇優(yōu)質(zhì)的施工材料,優(yōu)化混凝土配合比,加強(qiáng)混凝土澆筑等工序控制,在混凝土澆筑完成后,及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理,這樣才能夠有效避免結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生,保證施工質(zhì)量。
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