劉殿雙
(黑龍江省慶安縣工業(yè)信息科技局,黑龍江 慶安152400)
大體積混凝土結(jié)構(gòu)的工程施工中,由于是現(xiàn)澆鋼筋混凝土,所以對(duì)混凝土的用量比較多,結(jié)構(gòu)也比較厚,施工的要求也就比一般的混凝土施工高。大體積混凝土施工由于受到技術(shù)因素以及氣候等因素影響,存在裂縫質(zhì)量問(wèn)題,不僅影響工程的美觀度,也存在安全隱患,所以加強(qiáng)施工中裂縫控制就顯得格外重要。
從建筑工程大體積混凝土裂縫發(fā)生的類型來(lái)看,主要有以下常見(jiàn)的幾種:
其一,干縮裂縫類型。建筑工程大體積混凝土的施工當(dāng)中,混凝土干縮是和水灰比以及水泥用量等有著密切的關(guān)系,由于混凝土體結(jié)構(gòu)水分蒸發(fā)的程度存有很大差異所造成的變形結(jié)果?;炷粮煽s裂縫主要是表現(xiàn)為表面性平行線狀以及網(wǎng)狀淺細(xì)裂縫,裂縫的寬度通常在0.05~0.2mm 左右,裂縫在大體積混凝土的中平面的位置較為常見(jiàn),比較薄的梁板中裂縫是沿著短向分布的,這對(duì)混凝土抗?jié)B性就會(huì)產(chǎn)生不利影響,最終會(huì)影響其耐久性以及承載力[1]。
其二,溫度裂縫類型。大體積混凝土溫度裂縫主要是受到溫度差的影響,發(fā)生在混凝土表面以及結(jié)構(gòu)當(dāng)中。溫度裂縫的寬度不等,在溫度因素的影響下較為顯著,冬季的時(shí)候裂縫寬度會(huì)比較寬,夏季的時(shí)候會(huì)相對(duì)比較窄,裂縫的走向沒(méi)有一定規(guī)定,大面積混凝土裂縫常常是表現(xiàn)為縱橫交錯(cuò)。梁板類的長(zhǎng)度尺度大的結(jié)構(gòu)裂縫多為平行于短邊。
其三,沉陷裂縫類型。建筑工程大體積混凝土裂縫類型當(dāng)中的沉陷裂縫也是重要的組成,這是結(jié)構(gòu)地基的土質(zhì)不均以及松軟,回填土不密實(shí)等原因造成的。模板的剛度不足,支撐間距比較大,從而就會(huì)造成沉陷裂縫。在冬季施工的時(shí)候,模板支撐在凍土上,在化凍后就會(huì)發(fā)生不均勻沉降,造成裂縫質(zhì)量問(wèn)題[2]。沉陷裂縫主要是深進(jìn)以及貫穿性的裂縫類型,走向和沉陷有著緊密的聯(lián)系,通常裂縫和地面垂直,或者是呈現(xiàn)出30~45°角方向,比較大的額沉陷裂縫有錯(cuò)位,寬度和沉降量呈現(xiàn)出正比的關(guān)系,而在地基的沉降一旦達(dá)到了穩(wěn)定,這一類型的裂縫也會(huì)穩(wěn)定。
其四,塑性收縮裂縫類型。大體積混凝土的塑性收縮裂縫對(duì)構(gòu)件外觀質(zhì)量以及防水性能會(huì)產(chǎn)生影響,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)使用年限產(chǎn)生不利影響。塑性收縮裂縫通常是在大風(fēng)的天氣,或者是在比較干熱的天氣時(shí)候常常發(fā)生。塑性收縮裂縫呈現(xiàn)出中間寬兩端細(xì)的特點(diǎn),長(zhǎng)短不一,互相也不連貫。這一裂縫類型在混凝土板和比表面積大的墻面較為常見(jiàn),短的裂縫在20~30cm 左右,長(zhǎng)的能夠達(dá)到兩三米,寬度在1~5mm 左右。塑性收縮裂縫從外觀看進(jìn)行分類能分成無(wú)規(guī)則網(wǎng)狀以及有規(guī)則斜紋狀,裂縫一般不會(huì)延伸到混凝土板邊緣[3]。
建筑工程大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的,每種不同類型的裂縫產(chǎn)生的原因也不同,總的來(lái)說(shuō)有以下幾點(diǎn)原因:
1.2.1 約束作用因素。建筑工程大體積混凝土澆筑施工后,結(jié)構(gòu)功能以及結(jié)構(gòu)部位不同,就會(huì)受到其他結(jié)構(gòu)部位約束作用。不同約束條件作用,就會(huì)容易出現(xiàn)裂縫質(zhì)量問(wèn)題。
1.2.2 水化熱因素。裂縫質(zhì)量問(wèn)題的發(fā)生和內(nèi)部水泥水化熱的因素也有很大的聯(lián)系,主要是大體積混凝土施工的截面比較大,對(duì)水泥用量也比較大,水化熱的時(shí)候水溫就會(huì)明顯的升高,混凝土的導(dǎo)熱性低,內(nèi)部熱量不容易散失,外部溫度散失比較快,這樣就會(huì)造成內(nèi)外部氣溫差較大,混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力,最終造成混凝土開(kāi)裂[4]。
1.2.3 收縮變形因素。大體積混凝土施工中水灰比以及混凝土凝結(jié)時(shí)間等因素都和施工質(zhì)量有著很大的聯(lián)系。水在混凝土拌合物組分中密度小,在混凝土澆筑成型靜止的時(shí)候,一些密度大的固體顆粒會(huì)向下沉積,水只能向上浮動(dòng),一些水泌到混凝土外表面,而另一部分就會(huì)留在粗骨料以及鋼筋下形成水囊。出現(xiàn)體積收縮的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生收縮應(yīng)力,這也是出現(xiàn)裂縫的重要因素。
建筑工程大體積混凝土裂縫質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn),會(huì)影響整體建筑工程的質(zhì)量,這就需要采用科學(xué)化的裂縫控制技術(shù)加以應(yīng)對(duì),以下幾點(diǎn)可進(jìn)行參考:
避免大體積混凝土出現(xiàn)裂縫質(zhì)量問(wèn)題,這就需要注重從混凝土材料控制技術(shù)的應(yīng)用層面加強(qiáng)重視,要在選擇水泥的時(shí)候加強(qiáng)重視,優(yōu)選收縮小以及有微膨脹性的水泥類型,這一類型水泥能產(chǎn)生相應(yīng)預(yù)壓應(yīng)力,水化后期就能有助于抵消溫度徐變應(yīng)力,從整體上提升大體積混凝土抗裂的能力[5]。而在選擇骨料的時(shí)候也要加強(qiáng)重視,選擇巖石彈性模量低以及線膨脹系數(shù)小等類型的骨料,從而就能獲得小孔隙率和表面積,減少水泥用量,從而最大化降低水化熱,能減少發(fā)生裂縫質(zhì)量問(wèn)題的情況。除此之外,材料控制技術(shù)中就要從減少水用量方面加強(qiáng)重視。大體積混凝土的強(qiáng)度不高,摻用高效減水劑,減少單位用水量,就能降低混凝土溫度,節(jié)約材料,也能有助于提升混凝土極限拉伸值以及強(qiáng)度。
從大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析來(lái)看,和溫度因素有著很大的關(guān)聯(lián),所以在具體的大體積混凝土施工中,就要從降溫層面加強(qiáng)重視,避免由于溫度過(guò)高或是過(guò)低造成裂縫質(zhì)量問(wèn)題。可在混凝土內(nèi)部進(jìn)行布置冷卻水管,在混凝土終凝后通過(guò)冷卻水循環(huán)降低混凝土內(nèi)部溫度,這樣能避免由于大體積混凝土內(nèi)外溫差大出現(xiàn)裂縫質(zhì)量問(wèn)題。通過(guò)在混凝土體內(nèi)部布設(shè)測(cè)溫點(diǎn),以及測(cè)溫傳感器,這樣就能即時(shí)的掌握大體積混凝土內(nèi)部的測(cè)點(diǎn)溫度,從而調(diào)整冷卻水流量,將內(nèi)外溫差小于25℃。冷卻水從較熱中心區(qū)向著邊區(qū)流動(dòng),靠近混凝土中心位置設(shè)置浸進(jìn)水管口,邊區(qū)設(shè)置出水管口,要注重錯(cuò)開(kāi)每層水管垂直進(jìn)出水口,將水管的流量水閥以及測(cè)流量設(shè)備設(shè)置出水口,安裝冷卻水管過(guò)程中運(yùn)用固定牢靠的鋼筋骨架以及支撐桁架,避免澆筑的時(shí)候水管發(fā)生變形的情況。
建筑工程大體積混凝土裂縫控制,通過(guò)從設(shè)計(jì)方面進(jìn)行優(yōu)化控制也顯得比較重要,首先從機(jī)構(gòu)體系選型環(huán)節(jié)看,結(jié)構(gòu)平面形狀就要保障剛度均勻?qū)ΨQ,平面的長(zhǎng)度和凹凸要控制到位,外挑以及內(nèi)收的設(shè)計(jì)要特殊處理,降低結(jié)構(gòu)約束度,最大程度避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中?;炷廉?dāng)中鋼筋保護(hù)層厚度就要選擇最小值,保護(hù)層厚度大就比較容易出現(xiàn)裂縫[6]。設(shè)計(jì)中增加構(gòu)造鋼筋,對(duì)高低錯(cuò)落和結(jié)構(gòu)交接的位置進(jìn)行強(qiáng)化,比較容易出現(xiàn)裂縫的邊緣位置進(jìn)行設(shè)置暗梁來(lái)提升配筋率,這樣能從整體上提升混凝土極限拉伸。配筋設(shè)計(jì)就要注重補(bǔ)償配筋,通過(guò)細(xì)直徑密配筋的要求,增加構(gòu)造筋來(lái)提高抗裂的性能。
大體積混凝土裂縫的質(zhì)量控制,要充分注重澆筑施工,混凝土使用商用混凝土,澆筑施工的時(shí)候能按照分區(qū)定點(diǎn)澆筑,一個(gè)坡度,循序推進(jìn),一次到頂,通過(guò)這一澆筑施工的工藝技術(shù),就能有助于提升混凝土的整體性質(zhì)量。混凝土坍落度大,表面鋼筋下部會(huì)容易產(chǎn)生水分,表層鋼筋上部混凝土就容易出現(xiàn)裂縫,所以在施工技術(shù)應(yīng)用中,就要在初凝混凝土前以及預(yù)沉后,通過(guò)二次抹面壓實(shí)的方法應(yīng)用來(lái)避免出現(xiàn)裂縫,在二次抹面壓實(shí)后,要進(jìn)行覆蓋保溫。
總而言之,大體積混凝土的施工中,出現(xiàn)裂縫質(zhì)量問(wèn)題必然會(huì)影響整體工程的質(zhì)量,這就要求在具體的施工中做好裂縫控制技術(shù)應(yīng)用的工作,從多角度對(duì)多種控制技術(shù)進(jìn)行落實(shí),保障大體積混凝土的施工質(zhì)量。通過(guò)上文中對(duì)建筑工程大體積混凝土施工裂縫以及控制技術(shù)的應(yīng)用研究,就能有助于實(shí)際施工操作。