徐雙全
(中建三局集團(tuán)有限公司,浙江 310000)
當(dāng)前,工民建領(lǐng)域的預(yù)拌混凝土基本為坍落度大于180mm 的大流動(dòng)性混凝土,它能夠滿足泵送和施工的需求,但收縮裂縫問(wèn)題嚴(yán)重。大流動(dòng)性混凝土發(fā)生收縮開(kāi)裂的原因:(1)砂率較大、粗骨料用量較低、膠凝材料用量較高等因素使得大流動(dòng)性混凝土的收縮加大、抗裂性能變差;(2)當(dāng)前混凝土普遍存在原材料質(zhì)量不高、和易性不佳、施工控制不到位等諸多問(wèn)題,使得混凝土的勻質(zhì)性差,內(nèi)部存在較多易引起開(kāi)裂的薄弱環(huán)節(jié),當(dāng)混凝土內(nèi)部因收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)變超過(guò)該處的極限拉應(yīng)變時(shí),裂縫即由該處產(chǎn)生并擴(kuò)展[1]。
大流動(dòng)性混凝土的收縮裂縫,是混凝土內(nèi)部收縮應(yīng)力累積的結(jié)果。從施工的角度出發(fā),除設(shè)計(jì)上的配筋調(diào)整外,還需加強(qiáng)與攪拌站的溝通協(xié)作,從混凝土材料和現(xiàn)場(chǎng)施工兩方面協(xié)同控制,以提升混凝土的勻質(zhì)性、降低溫濕度變形的影響并充分利用混凝土的應(yīng)力松弛能力。
合格的混凝土材料是裂縫控制的前提。施工單位作為混凝土材料的使用方,應(yīng)對(duì)攪拌站運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)的混凝土拌合物提出合理化的需求并驗(yàn)收。
(1)不同攪拌站生產(chǎn)的混凝土不同,品質(zhì)有好有差,問(wèn)題或多或少、或大或小。所以,在選擇攪拌站時(shí),除商務(wù)和供應(yīng)能力的考察外,還需對(duì)攪拌站的原材料品質(zhì)和實(shí)驗(yàn)室人員配置情況進(jìn)行了解,綜合考慮性價(jià)比,擇優(yōu)選擇混凝土供應(yīng)商。
(2)合格的原材料更易于配制良好的混凝土,試驗(yàn)室技術(shù)水平僅能彌補(bǔ)原材料一定程度上的缺陷。而且,原材料差的同時(shí),往往伴隨著較大的波動(dòng)性,混凝土品質(zhì)的穩(wěn)定性將難以保證。
(3)考察時(shí),砂、石材料的品質(zhì)較為直觀,遵循“含泥量低的比高的好,級(jí)配良好的比斷檔的好”的原則,尤其是粗骨料中顆粒、砂中細(xì)顆粒的斷檔。
(4)可在合同中注明混凝土的和易性控制需求:混凝土經(jīng)澆筑或振搗后,應(yīng)無(wú)漿骨分離、明顯可見(jiàn)泌水和明顯跑漿現(xiàn)象。
(5)實(shí)地考察時(shí),可邀請(qǐng)混凝土專業(yè)人士一同前往,提供參考建議。
目前,有較多的攪拌站唯“強(qiáng)度和可泵性”論,對(duì)混凝土和易性的控制要求過(guò)低;與此同時(shí),施工單位更多的是關(guān)注混凝土的流動(dòng)性能否滿足施工需求,包括混凝土的可泵性、易施工性、易密實(shí)性以及間隙通過(guò)性(通過(guò)較密鋼筋間隙的能力)等,對(duì)混凝土粘聚性和保水性的關(guān)注較少,而粘聚性和保水性才是混凝土質(zhì)量控制的核心。
混凝土配合比參數(shù)的設(shè)計(jì)是為了獲得足夠的強(qiáng)度和良好的和易性狀態(tài)。施工單位需要樹(shù)立結(jié)果導(dǎo)向意識(shí),由過(guò)多地關(guān)注配合比參數(shù)向關(guān)注強(qiáng)度、和易性狀態(tài)轉(zhuǎn)變,僅需了解原材料選擇和配合比設(shè)計(jì)的過(guò)程,對(duì)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)收。
(1)流動(dòng)性:混凝土在沖擊力和振搗力作用下,能夠克服阻力而順暢流動(dòng)的能力。施工單位需要現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,如結(jié)構(gòu)形式、鋼筋密集情況、泵送形式和距離等,提前與攪拌站試驗(yàn)室做好溝通,控制流動(dòng)性大小。
(2)粘聚性:混凝土在重力或振搗力等外力作用下仍能使得各組分保持結(jié)合、維持相對(duì)均勻性的一種能力。跑漿是粘聚性不良的一種表現(xiàn),如圖1所示,跑漿程度越大粘聚性越弱,混凝土的粘聚性控制應(yīng)達(dá)到“無(wú)明顯跑漿”的要求。
(3)保水性:混凝土經(jīng)振搗后,保持其內(nèi)部水分的能力。保水性不良,會(huì)在混凝土內(nèi)部形成較多的內(nèi)部缺陷,是裂縫開(kāi)展的薄弱環(huán)節(jié)?;炷恋谋K钥刂茟?yīng)達(dá)到“待混凝土經(jīng)振搗并靜置后,其表面無(wú)明顯可見(jiàn)泌水”的要求。
圖1 混凝土跑漿現(xiàn)象
筆者結(jié)合實(shí)踐,總結(jié)了一套識(shí)別混凝土和易性好壞的簡(jiǎn)易方法,在工程中應(yīng)用良好,如下[2]:
(1)當(dāng)不有意降低澆筑速度時(shí),混凝土泵送后,出泵口能觀察到混凝土滿管泵出,若不能,應(yīng)留意混凝土是否存在偏粘的可能,偏粘的混凝土易開(kāi)裂。
(2)混凝土靜止后、振搗前,能觀察到混凝土表面的石子微露1/3~1/2粒徑,若不能,應(yīng)留意混凝土是否存在漿骨比過(guò)大或粘聚性差的問(wèn)題。
(3)混凝土靜止后、振搗前,能觀察到混凝土各組分分布相對(duì)均勻,若不能,應(yīng)留意混凝土是否存在局部無(wú)石子或跑漿問(wèn)題。
(4)混凝土邊緣有明顯的坡角,且在流動(dòng)過(guò)程中能夠維持坡角向前翻滾流動(dòng),若不能,可判定粘聚性不良,應(yīng)與攪拌站進(jìn)行溝通、改善。
(5)混凝土經(jīng)振搗后,其表面無(wú)明顯可見(jiàn)泌水現(xiàn)象,如不能,應(yīng)與攪拌站進(jìn)行溝通、改善。
并將以上方法簡(jiǎn)化為口訣:“滿管泵、微露石、均分布、有坡角、不泌水”,以方便記憶。
(1)應(yīng)避免施工現(xiàn)場(chǎng)“胡亂”加水的現(xiàn)象,當(dāng)混凝土流動(dòng)性不足時(shí),可在混凝土相關(guān)技術(shù)人員的指導(dǎo)下,添加外加劑和少量水進(jìn)行調(diào)整,在罐車(chē)內(nèi)快速攪拌2分鐘后再泵送。
(2)施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)保持與攪拌站調(diào)度的溝通,確保供應(yīng)的連續(xù)性,并避免壓車(chē)現(xiàn)象,壓1車(chē)/泵時(shí),應(yīng)留意;2車(chē)/泵時(shí),應(yīng)及時(shí)與調(diào)度員溝通。
(3)一般,水平結(jié)構(gòu)混凝土的澆筑順序宜遵循從一側(cè)向另一側(cè)推進(jìn)的原則,盡可能避免出現(xiàn)澆筑回路。
(4)當(dāng)存在出現(xiàn)冷縫的風(fēng)險(xiǎn)時(shí),可在下層混凝土初凝前,鋪設(shè)一層新澆筑的混凝土,以減輕下層混凝土的水分蒸發(fā)。
(5)不宜在混凝土流動(dòng)過(guò)程中振搗,宜待混凝土靜止后再振,以避免因振搗加劇混凝土的漿骨分離,如圖2所示。
圖2 振搗加劇骨料的下沉
(6)采取“密點(diǎn)點(diǎn)振”的方法,應(yīng)避免振動(dòng)棒在某一處長(zhǎng)時(shí)間振搗和采用振動(dòng)棒趕漿的行為。
(7)底板施工中,應(yīng)重視承臺(tái)、集水坑、電梯井等低洼處的抽水工作。避免混凝土在澆筑過(guò)程中的泡水現(xiàn)象;同時(shí),嚴(yán)禁振動(dòng)棒在有水的地方振搗混凝土,否則將嚴(yán)重破壞混凝土的均勻性,如圖3所示。
圖3 振動(dòng)棒在有水的地方振搗
(1)抹壓是混凝土表面的粗抹工藝。一般在混凝土開(kāi)始初凝前(接近初凝,以手摁有淺印但不下沉為準(zhǔn))進(jìn)行,具有部分消除混凝土表面浮漿、提升混凝土表面平整度和閉合淺層塑性裂縫的作用。但由于抹壓工藝的影響深度有限,不適用于因外加劑相對(duì)偏多導(dǎo)致偏粘的混凝土。
(2)抹光是混凝土表面粗抹過(guò)后,采用抹刀或抹光機(jī)進(jìn)行的細(xì)抹。一般在初凝以后進(jìn)行,控制時(shí)間以漿體剛好不至于被抹刀甩出為宜,具有提升混凝土表面光滑、平整程度的作用。常用于后期有鋪設(shè)防水需求的地下室露天頂板和屋面結(jié)構(gòu)中。
(3)拉毛常見(jiàn)于非露天的水平結(jié)構(gòu)中,它是在混凝土表層未成型凝固時(shí)(接近初凝),采用掃把進(jìn)行小拉毛將混凝土表面拉出一條條的凹痕。具有提升混凝土表面觀感和清除少量浮漿的作用,但不適用于浮漿較多和偏粘的混凝土。
(4)混凝土找平后直接覆膜工藝,具有良好的早期保濕效果,能夠避免早期的塑性裂縫問(wèn)題。但不適用于有明顯浮漿或較大泌水的混凝土。
養(yǎng)護(hù)是降低溫、濕度變形的關(guān)鍵方法。
(1)大體積混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)注重混凝土的保溫保濕工作?;炷翝仓瓿珊?,應(yīng)盡早覆蓋薄膜養(yǎng)護(hù),避免水分的過(guò)快散失;待覆蓋毛毯等覆蓋物后,應(yīng)保持毛毯的足夠濕潤(rùn);保溫工作應(yīng)在混凝土開(kāi)始降溫前進(jìn)行,避免拉應(yīng)力產(chǎn)生后的混凝土表面熱量的過(guò)快散失,如圖4所示。
圖4 大體積混凝土的保溫、保濕養(yǎng)護(hù)
(2)薄板結(jié)構(gòu),應(yīng)盡早開(kāi)始濕養(yǎng)護(hù),澆筑完成后可立即覆膜養(yǎng)護(hù),也可澆水養(yǎng)護(hù),但應(yīng)避免較長(zhǎng)時(shí)間的間斷性濕潤(rùn)。
(3)超長(zhǎng)剪力墻結(jié)構(gòu),可采取帶模養(yǎng)護(hù)的方法,帶模養(yǎng)護(hù)時(shí)間不宜少于7天;也可在混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度后拆模,采取覆膜或噴霧等養(yǎng)護(hù)方法,保持混凝土表面的濕潤(rùn),養(yǎng)護(hù)時(shí)間不宜低于14天。同時(shí),建議采用新型混凝土節(jié)水保濕養(yǎng)護(hù)膜進(jìn)行覆膜養(yǎng)護(hù),如圖5所示,該薄膜不僅具有良好的長(zhǎng)時(shí)間保濕效果,還具有自粘貼功能。
(1)要控制大流動(dòng)性混凝土的收縮裂縫,施工單位需加強(qiáng)與攪拌站之間的溝通協(xié)助,共同控制好混凝土材料及施工過(guò)程中的各個(gè)環(huán)節(jié)。
(2)施工單位應(yīng)把好考察關(guān),擇優(yōu)選擇攪拌站,向攪拌站提出合理化的需求并驗(yàn)收。
(3)粘聚性和保水性是混凝土和易性控制的核心,和易性的控制應(yīng)能實(shí)現(xiàn)混凝土施工過(guò)程中的勻質(zhì)性。
(4)施工工藝有其相應(yīng)的局限性,需要根據(jù)不同的混凝土性能做出相應(yīng)的調(diào)整。
(5)應(yīng)盡早開(kāi)始濕養(yǎng)護(hù),避免長(zhǎng)時(shí)間間斷性濕潤(rùn);混凝土的保溫應(yīng)在降溫之前進(jìn)行,避免拉應(yīng)力產(chǎn)生后的過(guò)快散熱。
圖5 新型混凝土節(jié)水保濕養(yǎng)護(hù)膜覆膜養(yǎng)護(hù)