■袁昌洪 ■馬鞍山鋼鐵建設(shè)集團(tuán)有限公司,安徽 馬鞍山 243000
隨著建筑行業(yè)的發(fā)展,各種建筑材料層出不窮,其中,混凝土發(fā)揮著尤為重要的作用?;炷炼嘤伤?、砂石及其他材料按一定比例混合而成,成本較低,便于生產(chǎn),而且抗壓強(qiáng)度較高,具有良好的耐久性,是建筑施工的常用材料。但實際中,混凝土常有裂縫出現(xiàn),此現(xiàn)象較為普遍,對建筑的美觀、質(zhì)量都有很大影響,且裂縫容易降低建筑物的承載能力,從而削減建筑使用壽命。所以,對建筑就需要進(jìn)行后澆帶施工。
當(dāng)水泥膠體轉(zhuǎn)化為水泥石時,會發(fā)生水化反應(yīng),從而產(chǎn)生大量的熱,據(jù)計算,1kg水泥大概能產(chǎn)生3000KJ的熱量。而混凝土不易導(dǎo)熱,假如其結(jié)構(gòu)體積大,比較厚,水泥一多,內(nèi)部就會有大量存積的熱量散不出去,致使內(nèi)部溫度急劇上升,而表層的混凝土因為散熱快,會在極短時間內(nèi)冷卻,形成巨大的內(nèi)外溫差。內(nèi)部氣溫太盛,必定會向外膨脹,導(dǎo)致混凝土內(nèi)外部分別產(chǎn)生壓應(yīng)力和拉應(yīng)力,最終形成裂縫。
在凝固過程中,混凝土發(fā)生冷卻,體積縮減,從而引起表層收縮,出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。關(guān)于混凝土的收縮,一般有三種情形:
(1)水泥膠體中的鋁酸三鈣在凝固的作用下,體積有所減小,外在的表現(xiàn)就是混凝土的收縮,其實是水泥膠體發(fā)生水化反應(yīng)造成的。如果收縮狀況得到控制,多會出現(xiàn)一些平行的裂縫。
(2)在水化反應(yīng)完成之后,會產(chǎn)生一些沒有被水化的多余的水,通過別的形式揮發(fā)掉了,從而引起混凝土的收縮。水自身有一定張力,使得表層混凝土收縮,而混凝土本身就缺少骨料,收縮的趨勢更為嚴(yán)重,但這一切都是發(fā)生在混凝土表面的,內(nèi)部變化相當(dāng)緩慢,從而致使表層裂開。
(3)在混凝土的結(jié)構(gòu)組成中,氫氧化鈣常與二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng),生成碳酸鈣,引起體積變小,這是一種碳化收縮,其形成需要一個漫長的過程,剛開始時只出現(xiàn)在表面,隨時間的延長,不斷向內(nèi)擴(kuò)散。
混凝土的溫度受許多外部因素影響,包括天氣變化、季候更替等,澆注溫度指的是在運輸、卸貨澆筑等環(huán)節(jié)后的混凝土拌合物的溫度,直接受外界溫度的影響。如果前者小于后者,則混凝土內(nèi)會聚集大量的溫度,難以釋放導(dǎo)致裂縫出現(xiàn)。如果前者大于后者,混凝土內(nèi)部外部會形成巨大溫差,也會引起開裂的現(xiàn)象。
在混凝土澆筑之后,隨著溫度的變化,會產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力過大,大于混凝土自身的抗拉強(qiáng)度時,極容易產(chǎn)生溫度裂縫。因部位及深度有差異,溫度裂縫有表面裂縫和貫穿裂縫等。在澆筑過程中,水泥內(nèi)部的水化熱難以擴(kuò)散,導(dǎo)致內(nèi)部溫度過高,而表面散熱速度較快,內(nèi)外很容易形成較大的溫度偏差,以至于內(nèi)部產(chǎn)生很大的壓應(yīng)力,同時外部會有拉應(yīng)力,而在初期,混凝土的抗拉性較弱,一旦溫度差達(dá)到一定值時,就會有溫度裂縫產(chǎn)生。因此,建筑后澆帶的功能作用就是防止因為溫差而形成的裂縫。
在建筑正常的施工過程中,運用后澆帶技術(shù)能夠有效的解決裙房結(jié)構(gòu)所存在的問題。當(dāng)前情況下,在高層建筑的設(shè)計中,以及裙房結(jié)構(gòu)的設(shè)計中,也都進(jìn)行了一定的設(shè)計,但是,還需要考慮到實際的外界環(huán)境問題,以及重力原因所造成的建筑沉降問題,所以,這就需要建筑進(jìn)行后澆帶施工。通過對后澆帶施工技術(shù)的應(yīng)用,可以將建筑通過沉降量來對后澆帶需要進(jìn)行澆筑的時間進(jìn)行計算。在后澆帶施工設(shè)計前計算、核對整個裙房的結(jié)構(gòu),以及基礎(chǔ)強(qiáng)度。在連接成整體時,計算出后期結(jié)構(gòu)體因為沉降而形成的內(nèi)部應(yīng)力。這個過程里的施工順序為:先進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)的主樓施工,然后進(jìn)行裙房方面的施工,再進(jìn)行后澆帶方面的澆筑施工。
在實際建筑后澆帶施工過程中選擇水泥時,常用的有兩種,一是熱硅酸鹽水泥,二是地?zé)岬V渣水泥,它們的水熱化值都表較低,另外,在選擇時,應(yīng)保證水泥的細(xì)度有所降低;采用粉煤灰,因為在粉煤灰的構(gòu)成中,存在一些特殊物質(zhì),和水泥之間能夠發(fā)生有效反應(yīng),代替其部分的活性來源,能對混凝土的內(nèi)部進(jìn)行優(yōu)化,增大混凝土在反應(yīng)后的密度,從而減小一定的收縮值。
此外,加入適量的膨脹劑、減水劑等,也能降低混凝土的開裂頻率。例如加入減水劑,對水對水泥都能起到節(jié)約的作用,從而使混凝土的性能發(fā)生改變。膨脹劑的加入,能產(chǎn)生預(yù)壓應(yīng)力,和固有的拉應(yīng)力相抵消,在一定程度上也能防止及消除裂縫的出現(xiàn)。
在進(jìn)行后澆帶施工時,應(yīng)對拌合物的溫度進(jìn)行有效控制,如夏天在選擇水源時,盡量選取地下水,因為地下水的溫度較低,還需對砂石、骨料增加一些降溫手段;冬天需要加熱水和防凍劑等。為避免資源浪費或資源短缺,對原材料的使用,盡量做到不多不少。
采用成熟的后澆帶方法,有利于保證混凝土的后澆帶施工質(zhì)量,要注意,澆筑和振搗工作應(yīng)同時進(jìn)行,并將各個程序之間的時間差調(diào)到一個適宜的狀態(tài)。還需注意對時間的把握,例如夏天,應(yīng)避開溫度較大、輻射較高的時段,后澆帶工作最好是在夜里進(jìn)行?;炷恋暮穸刃韪鶕?jù)具體情況再做決定,通常都是在大約400mm。而且,完成后澆帶施工后,為減少因塑性變形引起的表面二次裂縫,可做二次拋光。
檢測溫度,在后澆帶施工過程中,要將混凝土的內(nèi)外溫差控制在25℃以內(nèi),表面溫度和外界環(huán)境的溫度之差應(yīng)控制在15℃以內(nèi)。
當(dāng)后澆帶工作結(jié)束后,應(yīng)使混凝土表面處于一個濕潤的狀態(tài),而且需采取有效的預(yù)防措施防止出現(xiàn)突然干燥的情況,為使其不與干燥環(huán)境產(chǎn)生直接的碰觸,可在混凝土表面覆蓋一層薄膜。
綜上所述,對建筑工程的后澆帶施工要做到技術(shù)先進(jìn)、工藝合理、施工規(guī)范,才能滿足建筑功能要求,確保結(jié)構(gòu)受力安全和后澆帶處無滲漏現(xiàn)象,避免不可預(yù)見因素對后澆帶施工質(zhì)量的影響,杜絕后澆帶施工質(zhì)量通病的發(fā)生。
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