周岳洋
(廣東省電力設計研究院,廣東 廣州 510663)
混凝土結構因具有強度高、剛度大、可就地取材、耐久性能好等特點而得到廣泛運用,但是受施工環境、施工工藝、施工機械、材料、人員操作行為等因素的影響大,易產生質量隱患。一旦出現質量缺陷,會對工程的整體質量造成極大影響。由此,如何采取切實可行的方法處理好混凝土結構施工質量缺陷問題,將混凝土各種質量缺陷最大限度地降低甚至基本消除就顯得非常重要和緊迫。
混凝土結構的質量缺陷大致可以歸納為以下幾方面:
1)混凝土強度波動過大;
2)混凝土早期裂縫問題;
3)混凝土的蜂窩麻面問題;
4)混凝土施工縫留置問題。
下面就對這幾大質量缺陷進行詳實地探討和分析。
混凝土強度波動過大的原因主要有三個:
1)混凝土原材料使用不符合要求,如有的砂、石含泥量超標,砂石級配不均勻,雜質多,使用過期水泥等。
2)配合比不正確,如未嚴格按照施工配合比進行攪拌或攪拌時間不夠,不能根據實際情況進行配比試驗。
3)水灰比控制不好,這也是造成混凝土強度波動大的一個重要原因。
總之,造成混凝土強度波動過大的因素是多方面的,在施工過程中要針對具體情況綜合處理。
筆者認為,對于混凝土結構施工中的這種質量缺陷,可以采取以下方法進行處理:
1)對混凝土原材料事先進行抽樣檢驗,當原材料檢查及復試合格后,再根據現場具體情況,由實驗室設計確定混凝土強度等級、施工以及對抗凍、抗滲等的要求,加強質量控制。
2)配置混凝土的最大水灰比和最小水泥用量應符合規定,保證混凝土施工配合比、水灰比準確。還要有嚴格的施工管理,保證計量準確(在允許誤差范圍內)。
混凝土在施工或運行期間出現許多大小不一的裂縫,影響結構性能和使用功能。這種缺陷不是不能避免的,需要從思想上高度重視,從各個方面采取措施嚴格控制,對未能預料的裂縫及時發現,及時處理,這樣才能使混凝土早期裂縫減少到最低程度。筆者認為,應從以下幾方面進行處理:
1)荷載應力控制和溫度應力控制。
為了有效控制混凝土結構早期裂縫,適當控制拉應力是必要的,應加以重視,防止其對結構產生不利影響。具體措施包括荷載應力控制和溫度應力控制。其中,荷載應力控制就是增加厚度,以此提高結構穩定性。而溫度應力控制,如天氣干燥、溫度過高可能使混凝土過早失去水分而引起早期裂縫,應改進施工工藝,降低混凝土的內部溫升,減少基礎溫差、內外溫度;在已澆筑完的混凝土表面覆蓋塑料薄膜,加強混凝土的養生保護面保溫,抵制溫度濕度造成的不利影響。如果出現了應力裂縫,對于溫度筋、分布筋、箍筋、加力筋等正確安裝,避免應力過于集中。
2)原材料和配合比的優化設計。
首先,妥善選用混凝土的原材料,并控制好砂石級配和攪拌時間,這是減少混凝土工程裂縫的既重要又有效的一個手段。其次,混凝土配合比應通過試驗確定,并進行動態管理。盡量少用水泥、多摻入摻合料,可選用低砂率、高含石量、低用水量的配合比,也就是說不管采取何種處理方法都必須保證施工配合比準確,以防止混凝土因配合比不準確而形成早期的裂縫。此外還要避免出現分層離析現象,以防止混凝土因離析、泌水而出現早期裂縫。
3)施工生產控制。
混凝土施工必須按規范要求嚴格控制。在混凝土將近初凝時,可進行二次振搗?;炷帘砻嫒绻懈煽s裂縫出現,可以采取人工澆水解決,澆水頻率以混凝土表面保持濕潤狀態為宜,也可用豆石或粗砂滿鋪一層來約束干縮裂縫的產生。值得注意的是,對于新澆筑的混凝土,其表面要加蓋保溫。
總之,對于混凝土早期裂縫問題,應采取有效的預防措施和技術處理措施,注重混凝土的早期養護,并做好安全監控,以有效控制混凝土結構在施工中因各種因素而造成的早期裂縫,確?;炷临|量及其混凝土結構的耐久性。
蜂窩麻面現象是指混凝土拆模之后,表面局部漏漿,出現一些小凹坑,嚴重時石子之間出現如蜜蜂窩的窟窿。產生的主要原因是由于粗骨料級配差,模板質量不好、表面粗糙,脫模劑使用不當,過分的振搗或振搗時間不夠而形成的。
下面就對如何科學的預防混凝土蜂窩麻面的現象進行了探討:
1)粗骨料的使用。
選擇合適的混凝土粗骨料粒徑,在保證粗骨料級配良好的前提下,盡量多增加粒度較小的粗骨料和細骨料。這樣混凝土中粗骨料間隙的體積就會減小,氣孔形成的機會也隨之減少。
2)模板的選用。
在混凝土澆筑前應認真做好模板檢查工作,宜選用表面光滑、質量好,且剛度滿足要求的模板進行支模。主要原因是有利于混凝土中殘余氣泡和水的排除。
此外值得注意的是,澆筑混凝土前應安排專人澆水濕潤模板,并加強模板驗收,防止漏漿。
3)脫模劑的使用。
脫模劑應盡量采用揮發性好的,在模板支設之前刷涂,刷涂時切記不能刷涂過厚了,且不能重復刷涂。在刷涂中盡可能薄,最好使用3 μm~4 μm的厚度。
4)振搗。
混凝土振搗時,必須注意振搗時間的適宜,時間太短或太長都不好。一般振搗時間以混凝土不再明顯沉落、表面出現浮漿為限。振搗過程中,為排出水珠和空氣氣泡,最好能用橡膠錘均勻地敲打模板外側。如果出現麻面,先用水洗刷干凈,然后用適宜的水泥砂漿抹平,如出現大面積蜂窩則應按其全部深度鑿去薄弱的混凝土層和個別凸出的骨料顆粒,然后用鋼絲刷洗刷表面,再用比原混凝土強度高一等級的細石混凝土填塞,并仔細搗實。如果蜂窩麻面問題過于嚴重,則應先經過有關人員研究,定出合理的補強方案后再處理。
混凝土施工縫的留置是一項很重要的工作,澆筑混凝土一般宜連續澆筑,不留縫隙。但有些工程由于受到種種因素的限制,不得不中斷澆筑,留置施工縫。這時施工縫若留置不好,對結構的受力、整體性及防水都產生不利影響,甚至會引起質量事故。因此,要十分重視施工縫的留置。
具體來說,對于混凝土施工縫的留置及處理應注重以下幾方面:
1)如果施工的間隔時間不超過水泥初凝時間,繼續澆筑混凝土,新混凝土均勻倒入,通過混凝土振動工具把新混凝土穿過已澆筑好的混凝土層內5 cm~10 cm。值得注意的是,混凝土應細致振搗,使新舊混凝土緊密結合。
2)如果施工的間歇時間比水泥的初凝時間長,為了繼續施工,必須等到澆筑的混凝土強度不小于1.18 MPa。如果已澆筑的混凝土早已硬化,那么在已硬化的混凝土表面上應清除水泥薄膜和松散砂石等,并將表面銹斑及浮漿充分濕潤和沖洗干凈,不得有積水。
此外,留梁的豎向施工縫時,應先做一塊隔板放在施工縫的位置上,再澆筑混凝土。此外,較大體積的結構之施工縫,應做成踏步式,階長為階高的2倍。
在混凝土結構施工中,為了最大限度地減少混凝土中各種質量缺陷的出現,施工人員必須注意各種質量缺陷對施工質量的影響,并結合實際情況分析問題所在,按規范嚴格施工,從各個方面加以預防和控制。對一般的混凝土質量缺陷,要求施工單位按技術處理方案整改即可,對于影響混凝土結構性能和使用功能嚴重的質量缺陷,則不僅要求施工單位定出技術處理方案,還要求設計、建設、監理單位認真審查,得到認可后方能進行處理。通過這些不斷總結經驗教訓,為以后更好地進行混凝土結構施工質量處理及控制提供保障。
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