廖宏武
(福建三建工程有限公司,福建 龍巖 364000)
混凝土具有諸多優(yōu)勢,但其自身也有缺陷,如自重較大、彈性不足、耐久性弱、容易變形等。在施工中稍有不慎,便會出現(xiàn)裂縫、麻面、蜂窩等問題,破壞建筑物或路橋的外觀,若超出允許值,危害更大。隨著裂縫的出現(xiàn),空氣很容易滲入銹蝕鋼筋,削弱了混凝土的承載力,影響到其使用壽命;裂縫會導(dǎo)致建筑物或路橋的功能有所減少,不能充分發(fā)揮作用;在修復(fù)中必將需要更多的成本。可見,不管是從外觀、質(zhì)量還是經(jīng)濟環(huán)保方面,均應(yīng)加強對混凝土裂縫的控制。
原因分析:熱脹冷縮是混凝土自身的物理性質(zhì),在澆筑后的硬化過程中,隨著溫度降低,混凝土體積壓縮變小,易形成裂縫。此外,混凝土是由水泥、砂石、骨料和水等原材料組合成的混合物,在澆筑過程中逐漸硬化。外部溫度變化對其硬化有著一定影響,拌合后的混凝土混合物自身有其溫度,如果外部溫度高于澆筑溫度,混凝土內(nèi)部必然會存積大量溫度難以散出。在澆筑時,表面容易散熱,但內(nèi)部溫度不易釋放,以至于內(nèi)外形成較大偏差。同時外部產(chǎn)生拉應(yīng)力,內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,而初凝時混凝土抗拉性低,隨著溫度差的增大,必然會形成裂縫。
預(yù)防措施:按照規(guī)定標準科學選擇原材料,水泥以低熱水泥為佳,不能太細;砂石、骨料質(zhì)量要合格;為進一步提高抗裂性,可根據(jù)實際條件適量摻加減水劑或膨脹劑;把握各種原材料的用量,先試配,然后確定最終的配合比;可改善骨料級配,或摻加粉煤灰進行調(diào)整;攪拌時按正確順序投料,注意攪拌時的和易性、均勻性;不斷改進工藝,使用二次冷風等新工藝;澆筑時分層澆筑,或在內(nèi)部設(shè)冷卻管道等利于散熱的裝置;觀察溫度變化,控制好澆筑溫度,如果溫度過高,應(yīng)采取冷卻措施;為降低混凝土的脆性,提高其抗裂性能,還可摻入定量的鋼纖維,以取得更好的彈性。
原因分析:在還沒硬化時,混凝土多以塑性狀態(tài)存在,隨著凝結(jié)硬化而收縮,可能會生成裂縫,這便是塑性收縮裂縫。內(nèi)外部溫度升高,或出現(xiàn)大風天氣,會加速水泥水化,蒸發(fā)掉大部分水分。當蒸發(fā)速度大于泌水速度時,混凝土會因水分過少而收縮,同時有相應(yīng)的應(yīng)力產(chǎn)生。而混凝土此時的抗壓強度較弱,比收縮應(yīng)力低,以至于產(chǎn)生塑性收縮。
預(yù)防措施:同樣首先應(yīng)重視材料的選擇,如水泥的初期強度要符合要求,合理控制干縮值,可選用硅酸鹽水泥;為減少裂縫發(fā)生率,需科學配合水灰比,盡量減少水和水灰的用量;同時為提高和易性,有必要加入減水劑等外加劑;澆筑前在混凝土表面灑水,保持一定的濕潤性;并使用塑料膜包裹,或噴灑養(yǎng)護劑,減少水分蒸發(fā)量;實時測量溫度,將溫度控制在適宜范圍內(nèi),如有必要,可埋設(shè)測溫元件;針對溫度過高、大風天氣等原因,可采用設(shè)置遮陽傘、設(shè)置擋風設(shè)備的方法予以解決。
原因分析:地基含水量大,土質(zhì)松軟,易發(fā)生不均勻沉降或坍塌現(xiàn)象,從而引起裂縫出現(xiàn);或模板承載力弱,支撐間距太大也可能發(fā)生沉降現(xiàn)象,尤其是凍土上的模板支撐,一旦升溫化凍,支撐必然沉降。沉降收縮裂縫多為梭形,有一定的走向;較嚴重時還可能出現(xiàn)錯位。當?shù)鼗冃卧絹碓叫r,沉陷裂縫逐漸穩(wěn)定。
預(yù)防措施:針對因沉陷引起的裂縫,最主要的是要處理沉降問題。如果施工現(xiàn)場土質(zhì)差,為軟土地基,必須在加固后才能施工,可采用強夯法、水泥土攪拌樁法等;提高模板的支撐力和剛度,支撐間距不能太大,而且底部要牢固,不得出現(xiàn)松動現(xiàn)象;注意混凝土養(yǎng)護管理,禁止長期浸泡在水中;在規(guī)定的時間段,按照正確順序拆除模板;搭設(shè)模板時盡量避開凍土,如受條件影響必須在凍土上施工,需采取防范措施。
某工程長4500m,橋?qū)?6m,基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土。該橋梁建設(shè)是一重建工程,過去由于技術(shù)條件限制、施工不認真等原因,混凝土施工質(zhì)量不合格,常出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象,嚴重阻礙了路橋的使用壽命和功能發(fā)揮。因此在此次施工中,對混凝土裂縫問題尤為重視。
在運行拌制工作時,應(yīng)對拌合物的溫度進行有效控制,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。
采用成熟的澆筑方法,有利于保證混凝土的澆筑質(zhì)量,要注意,澆筑和振搗工作應(yīng)同時進行,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,澆筑工作最好是在夜里進行?;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,完成澆筑后,為減少因塑性變形引起的表面裂縫,可做二次拋光。
檢測溫度,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)。
當澆筑工作結(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。
為加強混凝土的抗裂性,可在容易出現(xiàn)裂縫的地方安裝鋼筋網(wǎng)片,或配備一些抗裂鋼筋。
現(xiàn)代化工程大都離不開混凝土,隨著對工程質(zhì)量要求的提高,混凝土施工顯得更加關(guān)鍵。然而在實際中,常會出現(xiàn)許多問題,如裂縫現(xiàn)象頻頻發(fā)生,損壞了工程的美觀性和安全性??紤]到引起裂縫原因,必須仔細分析,根據(jù)原因選擇最適宜的處理方式。
[1] 姚毓瑞.淺談混凝土結(jié)構(gòu)中常見裂縫的成因與預(yù)防措施[J] .科技信息,2013,22(5):150-151