鄭林娟
西山煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司馬蘭礦(030053)
混凝土材料在工程建設(shè)領(lǐng)域的重要性毋庸置疑,而大體積的混凝土澆筑施工工藝流程復(fù)雜,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)高。在澆筑大體積混凝土過程中,水泥由于在水化時會產(chǎn)生水化熱反應(yīng),導(dǎo)致混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫差梯度大,間接造成混凝土發(fā)生裂縫。鑒于混凝土極易受環(huán)境溫度變化、混凝土的養(yǎng)護(hù)、設(shè)計(jì)構(gòu)造和原材料選擇等因素影響發(fā)生開裂現(xiàn)象,如何對混凝土進(jìn)行合理控制,確保混凝土結(jié)構(gòu)的安全與穩(wěn)定,值得思考。
混凝土材料獨(dú)特的屬性,在施工時極易受外界溫度的影響而出現(xiàn)變形等問題。如果大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度過低,可能出現(xiàn)向內(nèi)收縮現(xiàn)象。如果大體積混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度較高,則可能出現(xiàn)向外膨脹、結(jié)構(gòu)表面開裂現(xiàn)象,因此對環(huán)境溫度進(jìn)行合理控制就顯得極為必要。一般情況下,施工單位在進(jìn)入混凝土澆筑前,會對施工現(xiàn)場的環(huán)境溫度進(jìn)行檢測,如果發(fā)現(xiàn)溫度異常,會采取對應(yīng)的科學(xué)措施對溫度加以調(diào)節(jié)、控制,將溫度控制在合理范圍內(nèi)。
因?yàn)榛炷恋氖褂檬且粋€長期的過程,且在長期使用中極易受各種外界因素的侵蝕、影響,進(jìn)而遭到破壞。因此,要對混凝土進(jìn)行長期的養(yǎng)護(hù)管理。在完成澆筑作業(yè)后,施工單位就要安排專業(yè)人員對混凝土狀態(tài)加以檢測、控制,盡可能避免裂縫的出現(xiàn)。混凝土水熱化反應(yīng),也會產(chǎn)生相當(dāng)?shù)臒崃浚M(jìn)而造成溫差現(xiàn)象,如果控制不當(dāng),將導(dǎo)致混凝土開裂。除此之外,混凝土?xí)?jīng)歷一個硬化階段,此時水分快速蒸發(fā),導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)大規(guī)??s水現(xiàn)象,唯有對其進(jìn)行妥善處理,才能保證混凝土結(jié)構(gòu)的整體質(zhì)量。
在大體積混凝土的施工過程中,混凝土質(zhì)量如何在很大程度上取決于原材料本身的質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)、配比是否科學(xué)。因此,在正式施工前,施工單位要從市場上采購性能合適、質(zhì)量較優(yōu)的原材料,確?;炷翉?qiáng)度高、鋼筋數(shù)量足,水泥的種類符合要求。在現(xiàn)場對混凝土和鋼筋等的配比加以計(jì)算分析,使其滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
科學(xué)選擇水泥標(biāo)號可提高混凝土的質(zhì)量。生產(chǎn)混凝土的水泥應(yīng)選擇符合國標(biāo)的硅酸鹽水泥。在進(jìn)場時應(yīng)該控制水泥溫度不高于60 ℃。膠凝材料中粉煤灰的摻量應(yīng)控制在30%以內(nèi),在采用聚羧酸系高性能減水劑時應(yīng)結(jié)合施工溫度、季節(jié)進(jìn)行科學(xué)的計(jì)算配比、試驗(yàn)。
混凝土的拌和質(zhì)量會直接對工程施工質(zhì)量造成決定性影響,因此必須慎重對待。工作人員要根據(jù)有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),對砂石、主料、水泥等材料的數(shù)量、配比作出合理的分析與計(jì)算。特別是在各種材料的配合上,如果配比不合理,可能導(dǎo)致混凝土的水灰比、坍落度受到不利影響。在混凝土拌和時,應(yīng)加入粉煤灰等物質(zhì),其因?yàn)榛钚暂^高,可以對混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)形成較好的填充效果,進(jìn)而確保混凝土結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度達(dá)標(biāo),但對這些外加劑的使用劑量也要進(jìn)行嚴(yán)格控制[1]。
澆筑是混凝土施工中非常重要的一個環(huán)節(jié)。在對其進(jìn)行作業(yè)時,需要結(jié)合實(shí)際情況對施工時間作出科學(xué)的規(guī)劃。尤其是在夏季施工,可以將混凝土澆筑安排在下午4~5 時,避免過高溫度對混凝土的影響。同時,為了合理控制溫差,還應(yīng)該在振搗環(huán)節(jié)對材料溫度加以調(diào)節(jié)。特別是混凝土澆筑后可還需要一定的時間進(jìn)行凝固,此時就需要?dú)v經(jīng)水泥水化、蒸發(fā)以及水泥析出等一系列流程,因此確保振搗的標(biāo)準(zhǔn)操作至關(guān)重要。
在完成混凝土澆筑作業(yè)后,進(jìn)入后期的振搗作業(yè)階段。經(jīng)過科學(xué)的振搗處理后,混凝土均勻地分布到模板內(nèi)部,避免了在澆筑時存在混凝土結(jié)構(gòu)冒氣泡等問題。總之,振搗作業(yè)的重要作用在于確保澆筑的完整性。振搗人員需要按照規(guī)范性的混凝土施工技術(shù)方案,明確具體工序流程,對各種細(xì)節(jié)要素進(jìn)行嚴(yán)格把控[2]。
預(yù)防大體積混凝土裂縫,首要條件是做好混凝土的拌制和運(yùn)輸工作。特別是復(fù)雜季節(jié)氣候,溫度對大體積混凝土澆筑至關(guān)重要,在進(jìn)行石料攪拌前,混凝土攪拌站需將石子、砂石等骨料儲存在遮陽和溫度適宜的環(huán)境。
混凝土攪拌車在泵送施工時,應(yīng)根據(jù)工程量大小作好計(jì)劃,滿足混凝土連續(xù)澆筑的要求。
大體積混凝土的施工必須提前進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì),若設(shè)計(jì)不當(dāng),可能引起結(jié)構(gòu)開裂問題?;诖?,設(shè)計(jì)人員必須采取先進(jìn)理念與方法,對相關(guān)問題進(jìn)行妥善防治與處理。如就約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而言,就要科學(xué)控制鋼筋數(shù)量、質(zhì)量與排布方式,以規(guī)避建筑結(jié)構(gòu)發(fā)生形變等問題,進(jìn)而防止結(jié)構(gòu)開裂現(xiàn)象。設(shè)計(jì)人員要對結(jié)構(gòu)斷面突變等意外事故加以防患,以免造成應(yīng)力集中,也可通過補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)等措施,來降低危害。值得注意的是,設(shè)計(jì)人員不僅要注重混凝土結(jié)構(gòu)的問題,對工序安排、交叉作業(yè)的規(guī)劃等也必須給予足夠的重視[3]。
在開展大體積混凝土施工前,應(yīng)對預(yù)澆筑體的溫度和收縮應(yīng)力進(jìn)行測定計(jì)算,得出混凝土澆筑體施工期間的溫差值,明確內(nèi)外溫差和降溫速率的控制指標(biāo),同時制訂科學(xué)的溫控技術(shù)方案。環(huán)境的溫差過大,會導(dǎo)致大體積混凝土開裂,因此施工人員、管理人員需要做好現(xiàn)場環(huán)境溫度的控制,以免因溫度高于或低于正常水平而導(dǎo)致混凝土發(fā)生形變。在炎熱夏季,可采取冷水降溫的辦法,即將水管提前埋入混凝土材料中去,隨后向管中注入冷水,幫助混凝土內(nèi)部降溫,以免溫度驟然上升使結(jié)構(gòu)整體膨脹[4]。
混凝土澆筑后,結(jié)構(gòu)的硬度和強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足,這就要求施工人員花上一段時間進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理。在整個養(yǎng)護(hù)階段,需要保證混凝土始終保持濕潤狀態(tài),避免出現(xiàn)溫度劇烈變化。在冬季的養(yǎng)護(hù)工作中,也要為混凝土加上遮蔽物,以免溫度太低使其受到損傷。如果養(yǎng)護(hù)時間太短會影響?zhàn)B護(hù)效果,養(yǎng)護(hù)太長又會影響施工進(jìn)度,因此最好將養(yǎng)護(hù)時間確定在兩周左右[5]。
混凝土裂縫的控制和澆筑體的架構(gòu)、混凝土原料選擇及施工技術(shù)是密切相關(guān)的,選擇抗裂、抗壓標(biāo)準(zhǔn)高的混凝土是有效控制裂縫的關(guān)鍵。為此,施工單位必須掌握主要的混土施工技術(shù)——包括混凝土拌和技術(shù)、混凝土澆筑技術(shù)、混凝土振搗技術(shù)等。首先做好混凝土材料的選擇,科學(xué)的選料、配比才能生產(chǎn)出抗裂強(qiáng)度高的混凝土。對大體積混凝土裂縫的有效控制,通過合理的施工前設(shè)計(jì)預(yù)防裂縫產(chǎn)生,采取積極的溫度控制措施,做好混凝土的養(yǎng)護(hù)管理。