王 珊,孫海靜,張 妍
(天津市引灤工程爾王莊管理處,天津 301802)
在水利施工中砼裂縫是人們十分重視并且立志解決的重大問題。砼裂縫的出現將使砼的構建的強度降低、品質變壞,鋼筋產生銹蝕,輕者可以導致構建或結構的外觀質量和扛滲性。重者還會嚴重影響建筑物的強度性能,甚至造成坍塌事故。造成經濟上的巨大損失。如果對砼裂縫問題不加以重視,將會危及整體建筑物的安全,直接影響著水利工程的適用性和耐久性。造成砼產生裂縫的原因很多,無論是何種原因都應該仔細研究,并在施工中采取有針對性的措施來預防裂縫的出現和發展,以保證安全性。
在工程質量問題中,砼裂縫現象最為突出,因此必須重視砼裂縫產生的原因并且做好預防工作。應該采用有效的措施對砼裂縫進行控制,砼裂縫現象的延伸和發生會腐蝕鋼筋內部的結構,同時使鋼筋混凝土的使用壽命、承載力和抗滲能力降低,最終會影響人民的財產安全和生命安全。但是,在施工過程中想要避免砼裂縫的現象是不可能的,應該正視其存在,為了提高施工的安全性,使工程的質量得到提高,要采取相應措施,利用先進的科學技術,盡量減少砼裂縫的深度和寬度,尤其一定要避免在關鍵部分出現有害裂縫。
(1)設計方面的防裂措施。在滿足要求的條件之下,應當為脹縮縫和砼裂縫預先留下適當的距離,同時,要注意構件之間因為上述現象而產生的相互約束的作用。使用合適的截面形狀和結構類型,在尺寸變換比較大的轉角、洞口等部位,要防止因收縮引起的應力集中。鋼筋對砼的變形有抑制作用,鋼筋應采用直徑小,間距較密的形狀,不宜采用光圓鋼筋。防止大體積砼產生溫度裂縫,同時還應該在構造設計方面、改善邊界約束等方面采取一系列技術措施。如設應力緩和溝、合理分段澆筑、設置緩沖層、設置滑動層、合理配筋、避免應力集中等。
(2)施工方面的防裂措施。①重視對砼入模過程中的溫度控制。在夏季進行施工的過程中,應該嚴格控制溫度,使用以下幾種措施,進行降溫工作。首先,提前一周的時間將水泥入庫,進行降溫工作,同時,使水泥有完善的通風條件,對石堆場、砂進行整體的覆蓋。第二,減少陽光直射,避免因為陽光的直射導致的攪拌機溫度升高,可以使用搭建涼棚的方式為攪拌機散熱。第三,還可以通過自來水沖洗原料,在拌和水中放置冰塊的方式進行降溫,對制作砼的原材料實施冷處理,使其入模的溫度降低。②對拌制砼的時間進行控制。砼應該在施工現場進行拌制,并及時入模,最大限度的降低在運輸過程中砼停留的時間。同時,對澆注的速度進行嚴格的控制,在對砼進行一次性澆注的過程中,應該避免出現過高、過厚的問題,使砼的溫度能夠勻速上升。一些斷面結構的相差較大,應該首先對較深的部分進行澆灌。在靜止一兩個小時之后,砼會沉降,這時與空洞和斷面上的砼一起進行澆注,為了減少在施工過程中裂縫的出現,可以使用人力推車和吊塔同時進行。③合理使用微膨脹劑。如果砼的長度超出了規定的標準,可以在砼中摻入一定比例的微膨脹劑,減少因為溫度變形或收縮產生的掙應力。在澆注砼的十二個小時之后,應該對其表面進行再次壓光,避免因為收縮變形而導致的砼裂縫。
(3)材料方面的防裂措施。在選擇砼骨料的過程中,應該與卵石、碎石、普通用砂的使用標準相同,同時,還應該重視以下幾點要求。砂石是一種天然按材料,因此,經常會在其中混入粘土、云母和淤泥等有害物質。這些物質會對水泥造成腐蝕,使砼的強度降低。如果在使用的原料之中,混合進有堿性的反應骨料,例如,石灰塊或者紫云石等,在經過一段時間的膨脹之后,會使砼出現剝落和裂開的現象,進而導致結構產生破壞。因此,在骨料中不能含有上述的有害物質。
應該使用低熱或者中熱的水泥,從根本上落實對砼升溫的控制。根據相關規定,水泥熟料之中的氧化鎂含量不應該超過5%,三氧化硫的含量不應該超過35%。同時,應該首先使用粉煤灰水泥、礦渣水泥、火山灰水泥,應該將強度控制在C20至C35的范圍之內。摻合料及外加劑的使用。超細礦渣粉具有微珠潤滑效應及明顯的減水作用,可以提高砼的和易性、密實性、體積穩定性和抗化學侵蝕性,同時也具有提高砼強度、降低水化熱、減少砼坍落度損失等方面的作用。可通過在砼中摻加適量的超細礦渣粉來改善砼的性能。目前用的較多的是粉煤灰。另外,還要在砼中摻加適量的緩凝型減水劑,以延緩水化熱的釋放速度、推遲溫峰的出現并延長砼的凝結時間。水的選擇。對于拌制大體積砼,最好采用潔凈的飲用水。
(4)溫度的控制。因為砼具有體積大、容易產生砼裂縫的特點,因此,在施工過程中,應該加強對溫度的控制,在不同位置鋪設傳感器,使用砼記錄儀對整個施工的過程進行檢測和跟蹤,可以實時的了解砼的溫度變化,同時,在對大體積砼進行基礎性施工的過程中,可以使用在內部鋪設蛇形冷卻水管的方式進行有效的降溫,同時,對混凝土的內部、外部溫度進行嚴格的控制,保證溫差在25℃之間。
(5)宜采用較小的水灰比。由于水灰比越大,水泥漿會稀釋,在形成水泥石之后會含有更多的凝膠體,所以,如果砼的水灰比較大,會造成較大的收縮率,提高開裂的可能性,相應的,可以通過減少用水量的方式減少開裂的現象。
(6)控制水泥用量。通常,如果水灰比不變,那么水泥含量會更高,造成砼的干縮率增大,如果能夠將水泥用量和用水量二者同時減少,有助于改善干縮問題,使砼的抗裂性得到有效的提高。針對相關的實踐資料表明,為了控制砼的溫度上升,使溫度應力降低,防止溫度裂縫,一方面,可以結合結構承受荷載的具體情況,對結構的剛度和強度進行復核,相應的,砼水化熱溫升降低4~7℃,減少每立方米砼的水泥用量。另一方面,在保證砼的耐久性和強度的前提下,應該減少水泥的使用量。
綜上所述,由于砼裂縫產生的原因多樣,所以預防砼裂縫是—個比較復雜的問題,從大量工程實踐證明,我們必須從結構設計、材料的選擇、控制砼澆注溫度、控制溫升、減少內外溫差、改進施工操作工藝、改善結構約束條件等多方面考慮。采取綜合性的防治措施。在思想上引起足夠的重視、措施上考慮周全,砼裂縫是完全能夠預防和控制的。
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