朱彥龍李 博
(1 220723198503063258 吉林 長春 130000 2 210882198901050034 遼寧 沈陽 110000)
淺談大體積混凝土施工過程的控制措施
朱彥龍1李 博2
(1 220723198503063258 吉林 長春 130000 2 210882198901050034 遼寧 沈陽 110000)
混凝土的裂縫問題是一個普遍存在而又難于解決的工程實際問題,其產生的原因很多,很復雜。本文主要從大體積混凝土裂縫概念出發,以混凝土裂縫形成原因為基礎,對大體積混凝土產生裂縫的性質和原因進行較為詳細的敘述,著重介紹溫度裂縫形成原因,并進一步闡述如何從設計、施工角度采取措施,減少大體積混凝土裂縫的形成。
大體積混凝土;施工過程;控制措施
隨著經濟的快速發展,城市化進程的不斷加快,建筑項目無論在數量上,還是在規模上都在逐漸增加和擴大,混凝土作為建筑施工的重要材料也得到了廣泛的應用。尤其是近年來,大體積混凝土越來越多的應用于建筑施工中,成為必不可少的建筑材料。但是,大體積混凝土在施工中易出現裂縫這一現象也嚴重困擾了建筑施工的順利進行,而且給建筑項目造成極大的安全隱患,只有采取有效措施預防混凝土的施工裂縫情況,才能確保建筑項目的整體質量,促進建筑行業持續穩定的發展。
2.1 水泥水化熱
大體積混凝土顧名思義就是混凝土的體積較大,正是由于體積大的原因,混凝土結構斷面較厚,其表面系數又較小,混凝土在生產階段有水泥水化的過程,大體積混凝土由于斷面較厚、表面系數較小的特點,導致水化過程中的熱量不容易散出,進而熱量在混凝土內部逐漸堆積,最終使混凝土結構斷面內外形成較大溫差。在水泥水化過程中,其水化產生的熱量與水泥本身的品種和用量都有關系。水泥用量不合理或者水泥本身質量不合格都可能導致水化熱量增高,致使混凝土內部結構溫差增大,最終導致混凝土產生裂縫。
2.2 外界氣溫發生變化
大體積混凝土產生裂縫最主要的影響因素就是內部結構溫差,而溫差的產生與內部溫度和外部溫度密切相關,二者都對溫差起著直接的決定作用,因此,外界溫度的變化也是導致混凝土產生裂縫的原因之一。當外部溫度過高或者過低時,都可能導致混凝土內部與外部溫差增大,進而導致裂縫的出現。
2.3 混凝土的收縮變形
混凝土的收縮變形是混凝土在空氣中硬化的過程,也可以說是體積變小的過程,主要是描述混凝土在形態上的變化。上述我們提到的水泥水化熱過程中需要水的支持,但并不是混凝土結構中所有的水分都被用于水泥水熱。事實上,其中只有大約20%的水分是真正為水泥水化熱提供水源保證的,剩余約80%的水分都是為了保證混凝土在澆筑過程能夠被充分的和易。如果混凝土的硬化過程沒有受到任何外界的壓力,那么它的變形過程不會產生應力,也就不會有裂縫出現;但是,一旦有來自外界的約束力,混凝土收縮變形過程就會受到應力的壓迫,造成裂縫。通常而言,導致混凝土產生裂縫的主要收縮類型有3種:塑性收縮、溫度收縮和干燥收縮。一般情況下,混凝土在硬化初期不會受到外界因素的影響,僅發生體積變形,不會有裂縫的出現,但是,在混凝土硬化后期經常會受到來自外部的壓力,從而導致其發生收縮變形,也有個別情況會出現膨脹變形,這些都會使混凝土出現裂縫。
3.1 嚴格控制材料
混凝土的攪拌材料離不開水泥、砂石、摻和劑、水。其中對每一項材料都要嚴格控制。首先是干凈的砂石,含泥土的砂石其泥土隔離了砂石與水泥的融合,因此降低了黏合性,所以必須保證砂石的干凈程度。不管是天然開采的還是人工生產的,都需要進行清洗砂石,以出去砂石表面的泥土。雖然清洗砂石比較費事,但能大大提高混凝土的質量。在這里需要指出的是人工生產的砂石還要進行篩選,以保證砂石顆粒的大小和形狀,因此大小形狀不一樣同樣會產生裂縫。其次是水泥,不管使用怎樣的水泥,必須保證水泥的干燥性,因為受潮的水泥已經變質失去了凝結性能,所以妥善保管水泥很重要。除了水泥質量過關外,水泥熱量的標識成了使用和衡量水化熱的一個重要指標。因此我們在選擇水泥過程中一般選擇低熱量的水泥。最后是水,水是參與水泥與砂石進行攪拌不可缺少的材料,因此水的質量也影響著大體積混凝土的質量。事實上在很多工程建筑中企業為了節約資金,對水的質量把關不嚴,導致一些受污染的水進行混凝土攪拌。
3.2 充分準備材料
大體積混凝土所需的砂石、水泥、水的量比較大,為了避免在施工過程中由于缺乏混凝土而造成的斷層問題,因此必須按照每次施工所需的量進行準備。如按照建筑面積和體積計算混凝土澆筑量,這樣有了充分的準備既減輕斷層裂縫,又不耽擱工程進度。若攪拌現場離施工場地較遠,則利用下灰車進行混凝土運輸。
3.3 混凝土澆筑
混凝土澆筑施工次序和方法的不同會收到不同的效果,為此做好以下方面∶(1)檢查各類機械設備,如攪拌機、灌漿機、振動棒等,保證在攪拌和傳送過程中連續不斷的進行,這樣就會避免混凝土澆筑斷層現象,而且一邊澆筑一邊振動,及時釋放大體積混凝土內部的熱量,降低溫度裂縫的產生。(2)做好工程建筑設計,及時進行鋼筋綁扎,包括混凝土模板、竹膠板的綁扎,因為在高層建筑中一般采取的是現澆鋼筋混凝土結構,這種結構采用大體積混凝土進行澆筑,具有施工速度快,建筑結構穩定,抗震能力強的特點。其次,提高泵送效率,簡化混凝土的泌水處理,保證上下層混凝土澆筑間隔不超過初凝時間。由于超厚大體積泵送混凝土表面水泥漿較厚,澆筑結束須在初凝前用鐵滾筒碾壓數遍,打磨壓實,以閉合混凝土的收縮裂縫。(3)避免高溫和低溫澆筑,夏季一般采取夜間和陰天進行施工,冬季則停止施工,人們都注意了高溫對混凝土的影響,而忽視了低溫的影響。事實上低溫天氣任然造成混凝土破壞,因為低溫使得混凝土無法凝結或者降低了凝結能力,所以混凝土與鋼筋、磚塊是分離的,沒有起到很好的凝結固定作用,這樣就會大大降低混凝土澆筑質量。同樣也會產生裂縫。
3.4 混凝土養護
由于大體積混凝土表面失去水分會產生收縮裂縫,為了克服這一現象就需要進行混凝土養護,為此通過以下方式進行∶(1)人工灑水降溫。在澆筑過程中適當的進行人工灑水,這樣混凝土內部的溫度就會減輕。為了不影響混凝土質量,一般采取自動噴霧器進行噴灑,這樣不會導致水分過多而產生混凝土外溢現象。除了噴灑內部外,表面也是噴灑的重點,經過多次噴灑就會冷卻混凝土,使得混凝土溫度慢慢釋放,從而降低了溫度裂縫的產生。(2)表面遮蓋草墊。混凝土澆筑完畢后至少應滿足7~14d的養護要求,并盡可能縮短混凝土澆筑完畢和開始養護的間隔時間,避免塑性收縮裂縫的出現。可以包裹草墊、塑料進行混凝土養護。
大體積混凝土裂縫產生主要原因也就是內外變形不同步,所以在大體積混凝土施工中應從內部和結構物外部兩方面進行綜合研究,進一步完善和發展大體積混凝土的施工技術,盡量采取可靠措施,使混凝土內外變形基本同步,只有這樣才有可能減少混凝土的裂縫機會。
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1007-6344(2017)01-0203-01