李媛
【摘要】主要闡述了在高溫季節(jié),對于薄壁清水池混凝土施工在防止裂縫方面??采取了幾方面的措施,包括合理定制混凝土的配合比、控制混凝土的入模溫度、混凝土振搗的規(guī)范化以及安裝噴淋管養(yǎng)護(hù),從而有效避免了裂縫的產(chǎn)生。
【關(guān)鍵詞】高溫、薄壁、清水池、防裂、混凝土、施工
本項(xiàng)目為某大型水廠(日產(chǎn)水量50萬噸)的四座矩形清水池,單池容積14400立方米,四座清水池總?cè)莘e57600立方米,每個池子中間采用聚苯板隔開,分成南、北兩水小池,長×寬×高為40.7m×40.7m×5.5m,池壁厚度為350㎜,采用C30、P6抗?jié)B混凝土澆筑。
1?炎熱氣候?qū)炷恋牟焕绊?/p>
1.1當(dāng)混凝土的溫度升高時,為了保證澆筑作業(yè)所需要的坍落度,混凝土的用水量要增大。同時,溫度升高,混凝土拌合物的坍落度損失速度加快,以致于有時混凝土從攪拌站運(yùn)到施工現(xiàn)場時需要向混凝土拌合物中再次加水。這兩種情況都有可能使混凝土的用水量提高,進(jìn)而導(dǎo)致收縮增大、強(qiáng)度降低致使裂縫的出現(xiàn)。
1.2?因?yàn)檩^高的溫度加快凝結(jié),混凝土的運(yùn)輸和修整將變得更加困難,冷縫也可能會更多。當(dāng)濕度較低或風(fēng)速較高時,在修整過程中則可能更容易出現(xiàn)收縮裂縫。
此工程屬于薄壁水池工程,又恰逢夏季進(jìn)行混凝土的澆筑施工,針對夏季氣溫高、濕度低、干燥快的氣候特點(diǎn),新澆筑混凝土可能出現(xiàn)凝結(jié)速度加快、強(qiáng)度降低等不利影響,所以在進(jìn)行混凝土的運(yùn)送、澆筑、修整和養(yǎng)護(hù)等作業(yè)時都應(yīng)及時采取相應(yīng)措施,做到事前控制、過程控制、事后控制相結(jié)合,進(jìn)而有效避免溫度裂縫、收縮裂縫的產(chǎn)生。為了提高炎熱氣候下混凝土的澆筑質(zhì)量,就需要通過精心地選擇配制混凝土的原材料和施工方法,并且在混凝土的拌制及運(yùn)輸以及澆筑、養(yǎng)護(hù)等,采取一些特殊的施工技術(shù)方案來保證混凝土的施工質(zhì)量符合施工規(guī)范及設(shè)計要求。
2.1事前控制——混凝土拌制、運(yùn)輸和卸料
混凝土是一種混合材料,其成型后的均勻性和密實(shí)性可判斷其質(zhì)量的好壞。因此,從攪拌運(yùn)輸?shù)母鞯拦ば蛑?,?yīng)杜絕任何缺陷,采取措施控制混凝土的溫度,并以此控制附加水量,減少坍落度損失,減少塑性收縮開裂。在混凝土拌制、運(yùn)輸中有以下幾項(xiàng)措施是行之有效的:
2.1.1適當(dāng)使用一些高效減水劑。有些高效減水劑產(chǎn)生的高坍落度能夠維持2h。高效減水劑還能夠減小拌合過程中骨料顆粒之間的摩擦,減緩運(yùn)輸攪拌機(jī)拌合筒中的熱積聚。
2.1.2通過使用減水劑或以粉煤灰取代水泥來減少水泥用量。同時,在澆筑條件允許的情況下增大骨料粒徑,既保證了混凝土的和易性,也在很大程度上減少了水化熱。
2.1.3在溫度高、濕度大的季節(jié)里要長距離運(yùn)輸混凝土?xí)r,考慮運(yùn)輸攪拌車的延遲攪拌,使之在到達(dá)工地時仍處于攪拌狀態(tài)。
2.1.4向骨料堆中灑水,以促進(jìn)蒸發(fā)冷卻來降低混凝土的溫度。如果用冷水(如地下水或井水)濕潤,則冷卻效果會更好,在濕度較高時尤其如此。本工程中采用了一定比例的冷水或用冰來代替部分拌合水。
2.1.5作好計劃,避免在日最高氣溫時澆筑混凝土。在干燥的條件下,晚間澆筑的混凝土受風(fēng)和溫度的影響相對減少。
2.2過程控制——混凝土澆筑和修整
在炎熱氣候條件下澆筑混凝土?xí)r,要求嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計實(shí)施,并配備足夠的人力、設(shè)備和機(jī)具,以便及時應(yīng)付預(yù)料不到的不利情況,隨時控制好混凝土表面與外界的溫差及混凝土內(nèi)部與表面的溫差的影響??刂崎_裂主要因素是約束溫差及收縮混凝土的極限拉伸。
2.2.1混凝土入模自落高度控制在2米以內(nèi),防止混凝土出現(xiàn)分層離析現(xiàn)象?;炷翍?yīng)分層連續(xù)澆注,分層厚度一般控制在50㎝,分層澆注時,振搗棒要緊插慢拔,振搗時以混凝土表面漿出齊,不冒泡、石料不下沉為宜,嚴(yán)禁過振、漏振和欠振。由于此工程采用C30抗?jié)B混凝土,振搗時間不宜少于20秒。為加強(qiáng)混凝土的抗?jié)B性能和防止裂縫的產(chǎn)生,在混凝土分層振搗時要將振搗棒插入下一層5—10㎝左右,這種二次振搗為混凝土密實(shí)和防止裂縫的產(chǎn)生起了很大的作用。
2.2.2降低水化熱溫升,主要是通過選擇合理的原材料,采用良好的配合比,來降低水泥用量。
2.2.3加強(qiáng)施工中的溫度觀測,必須重視溫度管理,施工中若能控制實(shí)際溫度差小于容許值,就可避免產(chǎn)生溫度裂縫。2.2.5為防止表面裂縫,可采取提高混凝土表面溫度的措施,如在混凝土結(jié)構(gòu)的外露面覆蓋保溫,搭設(shè)保溫棚和覆蓋塑料薄膜。
2.2.4降低澆筑溫度,在具體的施工中應(yīng)注意骨料防曬,灑水加冰屑或冰水?dāng)嚢杌炷?,運(yùn)輸中的容器加蓋,防止日曬。
2.2.5應(yīng)準(zhǔn)備好備用振動器,因?yàn)橄募净炷潦┕r振動設(shè)備易損壞。與混凝土接觸的各種工具、機(jī)具、設(shè)備和材料等(例如澆筑溜槽、輸送機(jī)、泵管、混凝土澆筑導(dǎo)管、鋼筋和手推車等)不要直接受到陽光曝曬,可在使用之前進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐駶櫪鋮s并加以遮蓋。
2.2.6當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土有塑性收縮開裂的可能性時,應(yīng)采取措施控制混凝土表面的水分蒸發(fā)。例如在新澆筑混凝土的表面用噴霧器噴灑一層薄膜養(yǎng)生液等。在干燥條件下,混凝士澆筑和整平后應(yīng)及時覆蓋。
2.2.7配合比的計算是混凝土技術(shù)關(guān)鍵,常規(guī)計算配合比,不但水泥用量增加,成本加大,而且容易使混凝土溫度應(yīng)力過大,使混凝土產(chǎn)生開裂,破壞耐久性。以低水泥用量,有效養(yǎng)控制活水化熱,降低混凝土的溫升值,以大摻量摻合料增加混凝土密實(shí)度和體積穩(wěn)定性,采用復(fù)合高效外加劑,有效降低水膠比,保證了結(jié)構(gòu)設(shè)計強(qiáng)度要求。
2.2.8在澆注時,對每個小池子分別留置6組抗壓試塊,兩組抗?jié)B試塊,并取得了不同齡期的試塊的強(qiáng)度報告,達(dá)到了強(qiáng)度要求。
2.3事后控制——混凝土的養(yǎng)護(hù)
夏季澆筑的混凝土,如養(yǎng)護(hù)不當(dāng)就會造成混凝土強(qiáng)度降低或表面出現(xiàn)塑性收縮裂縫等,因此,必須加強(qiáng)混凝土的的養(yǎng)護(hù)。
2.3.1在修整作業(yè)完成后或混凝土初凝后立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù),優(yōu)先采用噴淋養(yǎng)護(hù)方法,連續(xù)養(yǎng)護(hù)。在混凝土澆筑后的前14天,應(yīng)保證混凝土處于充分的濕潤狀態(tài)。
2.3.1.1因池壁較薄,為防止混凝土裂縫的出現(xiàn),特設(shè)置噴淋設(shè)施對混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在清水池池壁內(nèi)、外各設(shè)三道環(huán)形噴淋管,噴淋管采用1寸軟塑管,在靠近池壁的一側(cè)每隔300毫米打一個直徑1.5毫米的圓孔,每節(jié)管之間用快速接頭連接。
2.3.1.2為保證噴淋水源供給及噴淋壓力,在3#、4#?清水池南側(cè)安放2個5T儲水罐,采用水泵由積水井及大口井內(nèi)抽水注入儲水罐內(nèi)。在儲水罐出口處設(shè)置2臺加壓泵與內(nèi)、外噴淋管道相連接。
2.3.1.3為降低鋼模板表面溫度在混凝土澆筑前4小時就需要進(jìn)行噴淋降溫處理。池壁內(nèi)側(cè)噴淋管由頂板八字角下每隔1.2m設(shè)置一道,外側(cè)由頂板頂面以下200mm開始均勻設(shè)置。
2.3.1.4為防止池壁外側(cè)因陽光直曬而出現(xiàn)裂隙,在清水池的南側(cè)和西側(cè)分別苫蓋遮陽網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)。
2.3.2當(dāng)達(dá)到規(guī)定的養(yǎng)護(hù)時間拆除模板時,最好為潮濕表面提供潮濕覆蓋層。
2.3.3主體施工完畢進(jìn)行了閉水試驗(yàn),未出現(xiàn)滲漏點(diǎn),達(dá)到了規(guī)范要求。
3、小結(jié)
長期以來,混凝土工程作為當(dāng)代建筑的主要材料,受其特征和其他因素的影響,開裂是難以避免的,特別是大型薄壁水池在高溫季節(jié)的混凝土澆筑就更加受到從事建筑工程行業(yè)人士的極大關(guān)注。從材料、設(shè)計、施工和環(huán)境方面入手,采取有效的綜合措施,可以最大限度地減少混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的可能性。在混凝土施工中,嚴(yán)格按照施工程序、施工技術(shù)方案來保證施工質(zhì)量符合設(shè)計規(guī)范要求,要用科學(xué)的方法滿足工程建設(shè)突飛猛進(jìn)發(fā)展的需要。
【參考文獻(xiàn)】
[1].王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制.中國建筑出版,1997.
[2].混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50010-2002.
[3].曹可之.大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制的綜合措施.《建筑結(jié)構(gòu)》[J],2002.8.