常樹坤
(安徽水利開發股份有限公司,安徽 蚌埠 233000)
隨著我國城市化進程的不斷加快,混凝土結構在工業和民用建筑中所占比重越來越大,同時其建筑結構也越來越復雜。工民建筑中由于施工問題或其它的一些原因導致混凝土出現裂縫,極大的影響了建筑的外觀和質量,甚至造成安全事故。所以,弄清楚鋼筋混凝土結構裂縫產生的原因,并采取有針對性的施工過程控制,就會在很大程度上降低裂縫出現的幾率。同時,在采取控制措施后,仍要進行細密檢查和正確處理,來對其存在的缺陷進行彌補,從而保證其正常使用。現就工民建設中混凝土結構產生裂縫的原因和控制措施進行了一些探討,在此基礎之上有針對性的提出了改進建議。
混凝土原料主要有水、水泥、摻合料、外加劑、砂、石等。主要材料是水泥,通過水泥遇水后的黏性將骨料調和在一起,同時水泥與水作用產生放熱反應,由于水泥硬化過程中產生大量的水化熱,而水化熱又無法及時的散發出去,造成混凝土內部溫度較高;而混凝土的表面的熱量散發較快,因此溫度較低,這就使得混凝土的內外存在較大的溫差,在不均勻溫度的作用下,產生的應力往往大于混凝土自身的強度,最終導致混凝土產生裂縫。此外,混凝土中骨料、水泥以及各種外加劑等各種原料之間的配合比也是影響質量、產生裂縫的主要原因,如果配合比不合理,就會降低混凝土的強度,使得混凝土硬化過程中產生超負荷地收縮,進而產生裂縫。
混凝土在施工過程中的施工工藝以及施工技術直接影響到混凝土工程的質量,這就使得施工過程中必須有專業的監督人員進行監督和檢查。如果監督工作完成的不夠細致就會造成很多施工問題,影響混凝土的質量,給日后混凝土裂縫埋下隱患。例如:在進行混凝土載荷計算的過程當中,很有可能出現遺漏的情況,這就需要監督人員及時的發現問題,從而有效地進行解決。如果缺乏監督,就有可能造成混凝土負荷不足,而造成日后使用過程中的裂縫的產生;監督人員還要做好混凝土拌和過程中的監督工作,對各種材料的配合比進行嚴格的審查,保證混凝土的質量符合相關的標準;同時,要在進行混凝土配比時要進行實驗,以此來確定混凝土配合比的合理性。
混凝土的結構受外界溫度的影響發生收縮和膨脹、混凝土結構的不均勻沉降都會導致裂縫。這種結構變形因素的產生與混凝土施工技術有直接關系,混凝土在施工過程中必須要考慮到防裂縫技術的應用,要盡可能在各個施工環節都考慮到裂縫問題,同時對產生裂縫的地段要運用先進技術進行及時修補。主要的成因是:混凝土在空氣中結硬時,體積要縮小,產生收變形,當受到約束時,就可能導致裂縫的產生;在筋率較高的構件中,由于鋼筋對周圍混凝土的約束作用強,混凝土的收縮也會受到鋼筋的限制而產生拉應力,引構件局部裂縫;新老混凝土界面容易產生收縮裂縫。
施工中要盡可能選用中低熱的低收縮水泥品種,低熱的水泥品種選擇是控制混凝土內部溫升的最基本方法,為了保證混凝土的質量,在生產過程中,一定要對混凝土的原材料進行質量檢驗,全部符合技術性能指標方可應用。
3.1.1 選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥,一般用量較大,每立方米混凝土中的水泥用量在350kg 以上,而使用普通硅酸鹽水泥每立方米混凝土中的水泥用量在280kg 左右,所以,是否一定要使用礦渣硅酸鹽水泥還要根據實際產生的水化熱來進行比較。
3.1.2 生產混凝土用水一般使用潔凈的地下水或自來水,應注意其有害離子不能超標;石子的粒形和級配對混凝土的和易性影響較大,石子的選擇要先實驗后使用,實驗重點要測定其壓碎值,保證能夠應用在足夠強度的混凝土之中。同時石子的質量控制要盡可能選擇空隙小的,以此來穩定混凝土強度,并節省原料價值。
3.1.3 對混凝土集料來說,影響配合比組成變異而導致混凝土強度過大波動的主要原因是含水率,含泥量的變化和石子含粉量的影響。
3.1.4 對原材料的質量控制,除經常性的檢測外,還要求質量控制人員隨時掌握其含量的變化規律,并擬定相應的對策措施。如砂石的含泥量超出標準要求時,及時反饋給生產部門,及時篩選并采取能保證混凝土的其它有效措施。
3.2.1 施工前期監督。嚴格審閱圖紙、正確領會設計意圖,并找出圖紙設計疏漏之處,讓設計部門盡量完善施工圖;在圖紙會審時,重點考慮設計中比較易于忽略的且容易造成裂縫的方面,比如設計構造不明確、未將結構收縮變形考慮在內、伸縮縫設置不明確或者不合理等;還應該重點審閱設計中的結構斷面突變處和容易出現應力集中的地方;施工的組織設計要科學合理,在施工的設計編制時,要充分保證鋼筋混凝土的施工工藝和控制措施的合理性,并結合特定的結構特點,進行有針對性的制定裂縫控制措施。
3.2.2 施工過程的監督。澆注砼時,拌合物不能出現離析現象,振搗要適度,要充分;在澆注過程中,不能踩踏鋼筋,不能任意拉扯已定位的鋼筋,以防止鋼筋移動而出現鋼筋錯位的現象;如果施工時氣溫較高、空氣濕度比較低,而且風比較大,就要及時灑水;澆搗后要加強養護,整個施工過程都要進行混凝土的養護,因為如果不加強混凝土的養護,就會導致混凝土的強度降低,從而使得混凝土在硬化過程中失去過多水分而得不到及時的補償,這樣就會出現裂縫。尤其施工時是高溫天氣,更要注意及時澆水養護,這樣才能減少因溫度過高而產生的結構裂縫,而且能夠減小因混凝土的遇熱收縮而出現的約束應力,從而有效控制裂縫。
控制混凝土的溫度是減少其內外溫差,避免出現超負荷干縮的一項重要指標,對于溫度的控制首先要控制入模溫度;提出混凝土入模溫度應不超過28℃,但是施工的具體情況不同,如果施工是大體積混凝土,或者外界環境因素影響就會使得溫度出現偏差,這時就要隨著氣溫計算混凝土內外溫差,一旦出現問題就要首選降低水溫,次選降低石子溫度。另外也可以進行測溫點布置。測溫點布置必須有代表性,能反映基礎底板各部位的溫度變化。一般可根據基礎底板結構布置和混凝土澆筑方案選擇有代表性的局部區域布置測溫點,測溫點一般選擇在混凝土施工的中心、邊緣、中心與邊緣之間位置。
總之,工民建在混凝土裂縫的控制要以保證混凝土質量為前提,總結裂縫產生的原因,從原材料的控制、工地施工監督和控制混凝土入模溫度著手,保證對混凝土裂縫的防治有實效性。
[1] 金玉星.初探工民建以及水工建筑混凝土施工的控制[J].黑龍江科技信息,2009.
[2] 彭立海等.大體積混凝土溫控與防裂[M].黃河水利出版社,2005.
[3] 王鐵夢.工程結構裂縫控制[M].北京:中國建筑工業出版社,2004.