王孝平
(濟南鐵路局建筑段,山東 臨沂276004)
隨著城市建設規模的不斷擴大,以及人們對建筑工程質量重要性認識的提高,防治城市粉塵的需要,商品混凝土的應用得到了大力的推廣,但在實際施工中,商品混凝土硬化過程中,早期裂紋現象一直是普遍存在的問題,商品混凝土早期裂紋產生的成因是多方面的,也比較復雜,而且是一直困擾生產方與施工方的一難題。現就商品混凝土早期裂紋的產生原因與防治措施談一下自己的一點認識。
根據日常觀察和記錄商品混凝土的早期的裂紋主要有沉縮裂紋、干縮裂紋、溫度裂紋、緩凝裂紋等現象,其成因雖然較復雜,我認為其主要有以下幾個方面:
1.1 大面積梁板結構及大面積地面,在澆筑后,多數沿鋼筋方向開裂。產生這些裂紋的主要原因是板面上部鋼筋保護層偏小,商品混凝土水灰比過大,坍落度相對偏大,養護不到位,砂率偏高等問題,是混凝土的沉降收縮導致沉縮裂紋的產生。
1.2 道路路面或大面積混凝土澆筑后,易出現裂紋及斷裂的情況其主要原因是:由于工程多處于野外,風力較大,且無擋風防護設備,使得混凝土層面上下不能同步硬化,表面失水過快,內部緩慢硬化造成了裂紋的生成;還有道路地勢差導致商品混凝土澆筑后的倒推現象,使得水化硬化出現時間差造成裂紋的產生;再有由于春季風大、夏季高溫、久不下雨,空氣相對濕度較小時,混凝土表面水分急劇蒸發,形成很大的混凝土內外濕度差。正是由于混凝土表面干縮,在很大的拉應力的作用下表面被拉裂,混凝土出現干縮裂紋。
1.3 對于大體積混凝土(一般大于0.8m厚混凝土底板)由于混凝土層厚,在澆筑后3天內會放出50%的水化熱,中部溫度達熱峰,高達50℃,甚至更高,內外溫差大于25℃,如沒有采取降溫措施或降溫措施不利,會導致內外溫度梯度過大,混凝土硬化就會產生溫度裂紋。
1.4 隨著季節變化,每年的春冬季節,氣候較寒冷,溫度較低,混凝土內部多會出現緩凝現象,這種情況下混凝土往往表面一層形成了一層硬化膜,但下部的混凝土仍未凝結,由于表面的硬化,使得施工人員誤以為已經凝結,或趕時間趕工期,遂開始在混凝土上面施工作業,更加導致了由于緩凝現象而出現的裂紋的生成。其原因可以歸結為,緩凝劑的摻量大,氣溫比較低,陽光照射充足的地方,或風速大的地方,混凝土的表面要優先內部硬化,導致了混凝土面層上下硬化速度、化學收縮不一致而出現緩凝開裂,隨之出現混凝土緩凝裂紋。
對于大面積混凝土的沉縮裂紋現象的防治措施:必須嚴格控制攪拌用水量,運輸、施工過程隨意加水,防止商品混凝土出現水灰比大情況;在能夠滿足泵送的前提下,還應盡量降低梁板結構商品混凝土的拌和砂率;在能夠滿足抗壓強度的前提下盡量減少水泥用量,為增加和易性可以在混凝土中適量摻入粉煤灰;從而減少混凝土硬化過程中的沉縮裂紋的產生。
對于干縮裂紋的產生,首先要改變施工傳統模式,混凝土澆筑后提早的養護保濕,減少混凝土的內外濕度梯度差。商品混凝土施工對環境的濕度要求要比現場攪拌的混凝土高,養護條件和質量也要做進一步提高。在混凝土澆筑振搗后,相對常用的是及時覆蓋塑料薄膜,必須嚴密,也可以在澆筑面上空噴水霧,加大空氣濕度,保持混凝土表面的濕潤狀態,防止混凝土表面失水過快。當混凝土初凝后,用手指輕按無指痕,表面可即可澆水養護,水量隨著混凝土的強度的增長逐漸的加大,在混凝土終凝后(一般12小時以后,表面變色),表面可以蓄水養護,養護時間最好不低于7天,因混凝土澆筑3天后,水泥漿體中的毛細孔已被水化產物填充,部分孔徑變窄,水的蒸發速度就會減小,對干燥的環境的敏感性就減弱了,但澆水養護仍的繼續,大約需要到澆筑后7天左右。
對于溫度裂紋的產生,在施工大體積混凝土施工時,應根據實際情況,如氣溫,環境氣候,空氣濕度等,選擇表面是否需要保溫材料或需加蓋幾層保溫材料,以及保溫材料的厚度、種類。體積較大,可以設計預埋冷卻水管,進行人工導熱。對生產單位來說也可以采用低熱水泥,保證強度的同時,適量摻入級粉煤灰減少水泥用量,用來降低混凝土的水化熱,降低熱峰值。減小混凝土內外溫差,從而防止溫度裂紋的產生。
對于緩凝裂紋的防治,因為緩凝現象一般是由于溫度低的原故,所以最好要加強保溫養護,同時要做好保濕措施,用濕的草簾覆蓋養護,保護好混凝土表面,防止由于強光或強風帶給混凝土表面的快凝現象。防止緩凝裂紋還必需等待混凝土凝結好后,才能在其表面施工,如要在混凝土沒有完全凝結好必須在表面施工,則極易出現緩凝裂紋。
商品混凝土如果裂紋過早產生,在終凝前最好采用“抹壓法”進行消除,適時的抹壓對早期裂紋的消除處理還是行之有效的。但是抹壓過早,起不到消除裂紋的功效,抹壓過晚混凝土已終凝,抹壓不起任何作用,壓不動。一般抹壓應在初凝后終凝前,可以多次抹壓,先普遍壓,再重點尋找有裂紋的地方進行抹壓;也可以用抹子在裂紋處拍打,使得初凝二次液化,愈合裂紋、消除裂紋。但對于商品混凝土出現的緩凝裂紋,則利用抹壓或拍打,消除裂紋效果都不是很好。
如果商品混凝土終凝后出現的裂紋或出現的緩凝裂紋,可以采用“注漿法”進行處理,其具體步驟:應先清理裂紋,清理后可用氣筒吹凈,清理干凈裂紋后,用膨脹膠泥(水泥:膨脹劑=9:1)灌注,并多次重復,完成后還做好養護措施;如果有更好的漿體也可以,如環氧漿等。這樣既可以可保裂證紋密封,又可以保護鋼筋不銹蝕。
商品混凝土的廣泛應用,大大提高了施工的進度,保證了混凝土的一致性,相對質量有了保證,為施工建設加快了進程,提前使投資方贏得了利潤。裂紋的問題很大程度上防礙了主體結構建設質量,希望就以上的關于裂紋的成因分析及防治辦法,能給施工單位、生產單位以及整個行業起到拋磚引玉的效果,同時也希望同行研究出更好的辦法,克服這一困難,推動商品混凝土的進一步發展和建筑實體質量。