大型混凝土構(gòu)件澆筑相關(guān)問題分析

■許 磊 ■貴州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院，貴州 貴陽 550008

1 選擇合適的澆注機械設(shè)備

對于混凝土構(gòu)件的體積達到一定數(shù)值時，必須要用合適的施工設(shè)備，才能保證澆注構(gòu)件符合建設(shè)工程的要求，不然就會出現(xiàn)構(gòu)件外觀形象差以及嚴重的質(zhì)量問題。在單位時間內(nèi)所產(chǎn)生的混凝土總量的多少，是度量現(xiàn)場攪拌設(shè)備能否正常開工標準。例如在建設(shè)過程中需要預(yù)制某個構(gòu)件現(xiàn)場，施工的條件是溫度和濕度都很高的夏季，檢測混凝土的初次凝固的時間大約是2小時30分鐘，進行澆注的構(gòu)件為54米的大跨T型梁，其單片體積是162平方米，要求攪拌機每小時的生產(chǎn)總量要大于等于64平方米，并要在混凝土出現(xiàn)初次凝固現(xiàn)象前完成澆注作業(yè)，這樣才能保證構(gòu)件良好的整體性，構(gòu)件從外觀上形不成非常明顯的色差。

在振搗設(shè)備的選擇上也非常重要，選擇時要根據(jù)施工工藝的具體要求進行合理性選擇，要求振搗設(shè)備工作時振搗到所澆注構(gòu)件的各個部位。附著式的振搗設(shè)備不在選擇之列，主要原因是其施工工藝不適合大型混凝土構(gòu)件澆注要求。由于施工的混凝土構(gòu)件有很大的體積，需要長時間的進行連續(xù)澆注，在溫度和濕度都很高的環(huán)境中初次凝固的時間會縮短，而附著式振搗設(shè)備的工作原理是進行整體振動，這種施工工藝會加深振搗部分混凝土的顏色，使得整個構(gòu)件存在嚴重的色差，不利于構(gòu)件的整體視覺感受。

2 對非荷載裂縫進行把控的分析

造成非荷載裂縫的因素主要有兩個，一個是溫度的變化，這個因素導致的非荷載裂縫比較常見，另外一因素是由于混凝土凝固時的收縮所造成的。眾所周知，混凝土會受到溫度的影響出現(xiàn)熱脹冷縮現(xiàn)象。隨著環(huán)境溫度或是自身內(nèi)部的溫度變化，會發(fā)生變形，當這種變形受到阻礙時，會在構(gòu)件內(nèi)部形成應(yīng)力，當應(yīng)力值超過構(gòu)件混凝土的抗拉系數(shù)時，就會產(chǎn)生溫度縫隙。溫度縫隙和其他裂縫相比，其主要特點是隨著溫度變化進行變化。

在大構(gòu)件的混凝土澆筑過程中，會產(chǎn)生水化熱反應(yīng)，水化熱過程中會釋放出較高的溫度。混凝土澆筑水泥量達到每立方米350至550千克時，單位立方米會釋放出超過大約1．8萬KJ的熱能，導致混凝土中心溫度達到71攝氏度左右。當溫度短時間內(nèi)迅速升高后，混凝土的外出散熱速度比內(nèi)部散熱速度快，從而形成相當高的里外溫差，里面和外層的熱漲數(shù)值存在差異，在混凝土的表面形成拉應(yīng)力。當混凝土的表面拉應(yīng)力超過抗拉值后，就會在表面生成裂痕，一般情況下，這種現(xiàn)象較多的出現(xiàn)在混凝土工程的中后期。在對大型構(gòu)件進行澆注施工過程中，外部環(huán)境溫度發(fā)生較大變化時，或是當混凝土遭遇寒潮侵襲時，都會造成混凝土表層溫度發(fā)生較大變化，引起混凝土表層冷縮，而這種冷縮會受到內(nèi)部混凝土阻礙，隨即產(chǎn)生非常大的拉應(yīng)力，最終導致裂痕的產(chǎn)生。

解決混凝土構(gòu)件容易形成裂痕的對策主要有兩個:首先，落實到施工中可以根據(jù)構(gòu)件的具體情況，選擇低水化熱的原料種類，再配以適合的摻合料，添加適量的緩凝劑，并在正式施工前進行試配，根據(jù)試配結(jié)果進行調(diào)整。其次，還要控制水泥的使用量，降低骨料進入模具時的溫度，達到有效降低混凝土內(nèi)部和外部的溫度差值的目的。在進行內(nèi)外部溫差控制時，可以應(yīng)用冷循環(huán)系統(tǒng)對內(nèi)部溫度實現(xiàn)降溫，或者運用薄層不斷澆注的方式使熱量快速散發(fā)，從而解決由于水化熱問題所形成的裂縫。在預(yù)制T梁間安裝間隔板，以及在支座中預(yù)埋鋼板和對鋼板焊接進行調(diào)平的過程中，不當?shù)暮附臃绞娇梢詫е妈F件周圍的混凝土極易燒傷，嚴重的會導致開裂。在有些混凝土構(gòu)件施工中，選擇運用電熱張拉法的措施對構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力進行張拉，從而使鋼材的溫度最高升到350攝氏度，在這么高的溫度下，構(gòu)件開裂的現(xiàn)象依舊存在。根據(jù)有關(guān)實驗數(shù)據(jù)得知，當混凝土受到高溫炙烤時，其強度和炙烤溫度呈現(xiàn)反比關(guān)系，當溫度升高時其強度明顯下降。在很多火災(zāi)現(xiàn)場出現(xiàn)了鋼筋從混凝土中脫出的問題，其原因就在于混凝土經(jīng)過高溫后和鋼筋之間的粘結(jié)力迅速下降導致的。另外，游離在混凝土內(nèi)部的水受到高溫出現(xiàn)蒸發(fā)現(xiàn)象，導致混凝土急劇收縮造成開裂。

在工程進行中，造成開裂的常見原因是混凝土的收縮引起的。根據(jù)對混凝土收縮特點進行研究，大體可以分為兩類:

第一類是塑性收縮。這種類型的收縮一般發(fā)生在混凝土澆注過后的大約5個小時內(nèi)，混凝土在凝固之前，其表面會因為水分的迅速蒸發(fā)而收縮。此時水泥內(nèi)部的水反應(yīng)比較強烈，化學反應(yīng)逐漸完成?；炷羶?nèi)部的水分會快速蒸發(fā)，導致混凝土出現(xiàn)失水性收縮，在加上骨料的自重非常大，產(chǎn)生產(chǎn)生下沉現(xiàn)象，從而形成塑性收縮。在干熱或者是出現(xiàn)大風天氣的環(huán)境中容易造成塑性收縮。影響塑性收縮的因素主要包括水和石灰的比例，凝結(jié)時間的長短，澆注環(huán)境的溫度，當時的風速以及濕度等。為了降低塑性收縮的影響，在施工時就要注意嚴格控制石灰和水的配比，攪拌的時間不能太長，下料時要謹慎，不能太快，用振搗器進行振搗時要密實。在對豎向的變截面進行澆注時，應(yīng)采用分層方式進行澆注。

第二類是縮水收縮?；炷聊套冇仓?，其表層的水不斷蒸發(fā)，濕度也在不斷降低，混凝土的體積就會不斷變小，這種現(xiàn)象就是所謂的縮水收縮。當混凝土的水分從表層中快速蒸發(fā)時，其內(nèi)部的水分損失相對慢些，這種情況導致混凝土表面收縮快，其內(nèi)部收縮速度慢的結(jié)果，內(nèi)外收縮力不同會造成收縮裂縫。要減少或是避免收縮裂縫的出現(xiàn)，就要對混凝土外層的厚度嚴格控制，鋼筋的間隙要盡量小于15CM。施工時要注意塌落度，不給混凝土現(xiàn)場加水，延長拆模期。最后要進行澆水養(yǎng)護，時間要大于一個月。

3 對大型構(gòu)件進行澆注工藝分析

大體積混凝土構(gòu)件在施工時，由于溫度的變化和收縮特性極易形成裂縫，這就要求在施工過程中要選擇合適的材料和摻合劑，并在配比過程中加入適量的添加劑，最重要的是要嚴格控制配合比值。在保持混凝土強度穩(wěn)定的條件下，可以用細礦粉、沸石粉以及硅灰等代替水泥來降低水泥的用量。添加劑的選擇要以和水泥適應(yīng)性最佳的為首選，這樣才能保證混凝土的初凝時間。

混凝土在振搗時，要根據(jù)層、段、薄層澆注的原則進行，當混凝土澆注達到設(shè)計標準高度以后，要進行刮平、打光、壓光等工藝，從而提升構(gòu)件的防水功能，增加混凝土構(gòu)件表面的視覺效果。

養(yǎng)護對于大型的混凝土澆注構(gòu)件來說非常重要，為了減少溫差造成的裂縫，要在混凝土的內(nèi)部設(shè)立溫度監(jiān)測點，這樣做可以隨時掌握混凝土內(nèi)部的溫度變化，為養(yǎng)護工作提供資料支持?；炷恋酿B(yǎng)護可以使用保溫材料來提高外層溫度，從而降低里外溫差值。澆水是最簡單易行但很重要的養(yǎng)護方法，同時還可以根據(jù)溫度控制所得到的數(shù)據(jù)進行覆蓋材料的增加與減少，兩種養(yǎng)護方法同時進行。

［1］王守貞，劉衛(wèi)星．大型混凝土構(gòu)件澆筑的幾個問題．土木建筑學術(shù)文庫(第11 卷)，2009-08-01．

［2］張增發(fā)，王新．大型混凝土構(gòu)件的澆筑問題［J］．施工技術(shù)，2010-12-28．