楊巨春
【摘要】本文對(duì)建筑工程混凝土裂縫控制技術(shù)進(jìn)行探究分析,闡述了高寒地區(qū)如何進(jìn)行混凝土施工,并提出相關(guān)促進(jìn)混凝土施工的策略。
【關(guān)鍵詞】高寒地區(qū);混凝土裂縫;控制技術(shù)
裂縫即固體材料中的某種不連續(xù)現(xiàn)象,其可以分為微觀裂縫和宏觀裂縫,寬度大于0.05mm的裂縫稱為宏觀裂縫,反之則為微觀裂縫,由于磚混結(jié)構(gòu)的組成材料和微觀結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,因此產(chǎn)生裂縫的原因多種多樣,主要可分為物理原因、化學(xué)原因、溫度原因及結(jié)構(gòu)性原因等。裂縫的形狀與結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)有直接關(guān)系,按其發(fā)生形狀形式可分為表面的、貫穿的、縱向的、橫向的、棗核形的以及斜角形的等等,但一般砌塊結(jié)構(gòu)中和結(jié)構(gòu)物的變截面處剪應(yīng)力同裂縫平行。
1高寒地區(qū)溫度裂縫原因分析和防治措施
1.1產(chǎn)生原因。高寒地區(qū)處于高寒干旱的自然施工環(huán)境,在目前大規(guī)模的工程建設(shè)形勢(shì)下,混凝土構(gòu)件裂縫的產(chǎn)生往往更是不可避免。一年中四季溫度不斷變化,雖然其變化時(shí)間相對(duì)緩慢,但通過對(duì)混凝土構(gòu)件的反復(fù)變形而導(dǎo)致構(gòu)件在縱向位移過程中產(chǎn)生對(duì)構(gòu)件造成不利的溫差內(nèi)力影響,從而在結(jié)構(gòu)位移受到限制時(shí)引起溫度裂縫。日照長(zhǎng)及晝夜溫差大。地區(qū)特點(diǎn)日照時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),混凝土構(gòu)件受太陽曝曬后,溫度明顯高于其它部位,溫度梯度呈非線形分布;由于受到自身約束作用,導(dǎo)致局部拉應(yīng)力較大,出現(xiàn)裂縫。同時(shí)突降大雨、冷空氣侵襲等在高寒地區(qū)隨處可見,夜間溫度變化幅度大,因而混凝土結(jié)構(gòu)外表面溫度容易出現(xiàn)突然下降的現(xiàn)象,導(dǎo)致內(nèi)部溫度變化相對(duì)較慢而產(chǎn)生溫度梯度并產(chǎn)生溫度裂縫。
1.2防治措施。為了防止裂縫,減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手。一是控制溫度,采用改善骨料級(jí)配,用干硬性混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;在混凝土中埋設(shè)水管,通入冷水降溫;規(guī)定合理的拆模時(shí)間,氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度;施工中長(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu),在寒冷季節(jié)采取保溫措施。二是改善約束條件的措施是:合理地分縫分塊;避免基礎(chǔ)過大起伏;合理的安排施工工序,避免過大的高差和側(cè)面長(zhǎng)期暴露。
2混凝土裂縫控制技術(shù)存在的問題
2.1施工工藝不當(dāng)產(chǎn)生裂縫。由于混凝土泵送工藝要求,對(duì)石子粒徑,級(jí)配要求較高,如果石子粒徑偏小、細(xì)砂多也產(chǎn)生裂縫。特別是一些施工單位為了保證混凝土的強(qiáng)度等級(jí)加大了水泥的用量,如C40、C50混凝土多采用52.5的硅酸鹽水泥,用量都在400公斤以上,水泥用量過大加大了混凝土收縮裂縫的可能。有時(shí)為了泵送混凝土不堵管增大混凝土的塌落度,水分大了,達(dá)不到應(yīng)有的密實(shí)度,內(nèi)部產(chǎn)生更多的微裂縫,為后續(xù)裂縫的展開埋下了隱患。一些工程配備一臺(tái)塔吊,施工中一次吊運(yùn)成噸的鋼筋、模板,在向新澆混凝土樓板上堆放時(shí),形成較大沖擊荷載,產(chǎn)生震動(dòng),造成樓板裂縫。模板支撐立桿間距按工藝規(guī)范及經(jīng)驗(yàn)布設(shè)間距1~1.3米,經(jīng)計(jì)算立桿當(dāng)間距超過1m,其撓度即在5mm以上。立桿下未按規(guī)范要求設(shè)墊塊和上下層立桿位置不在同一位置上。
2.2養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)。高寒地區(qū)夏季干燥少雨,白天氣溫高,夜間氣溫低,溫差大,春秋季風(fēng)盛行,致使混凝土水分散失快,如保濕養(yǎng)護(hù)跟不上,極易使混凝土產(chǎn)生裂縫。進(jìn)入夏季施工時(shí),出于施工放線工序的需要,采用不加覆蓋,只在表面澆水的養(yǎng)護(hù)方法,在太陽直曬之下,易造成早期失水而發(fā)生表面收縮裂縫。同時(shí),一些施工單位因被迫搶工期而壓縮混凝土技術(shù)間歇時(shí)間,往往在混凝土澆筑終凝一完成,有些后澆部分還處于半塑性狀態(tài)時(shí)即在其上放線、安設(shè)模板支撐腳手架,造成混凝土在終凝前后受振動(dòng)而造成裂縫。模板拆除時(shí)間過早。為了節(jié)約施工設(shè)備材料費(fèi)用,加快施工設(shè)備材料周轉(zhuǎn),沒有充分考慮施工荷載影響,未對(duì)拆模程序做周密安排即拆模板。只在下層樓板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%以上即開始拆模。過早拆模時(shí),一方面下層樓板承受不了超出荷載產(chǎn)生下沉;另一方面下部模板拆除后必然發(fā)生撓度變形,使在施施工層樓板加大變形產(chǎn)生裂縫。
3如何更好地在高寒地區(qū)進(jìn)行混凝土裂縫控制
3.1規(guī)范施工。改善操作工藝,規(guī)范施工工序入手解決現(xiàn)澆混凝土裂縫問題。混凝上品質(zhì)改善措施,要認(rèn)真根據(jù)材料試驗(yàn)報(bào)告對(duì)混凝土配合比進(jìn)行調(diào)整,嚴(yán)格控制水灰比,通過水泥用量、用水量、砂率、摻合料控制,將混凝土坍落度控制在15-18cm之間,C30以上級(jí)別混凝土?xí)r采用525R以上的普通硅酸鹽水泥,以達(dá)到減少水泥用量和提高混凝土強(qiáng)度的目的,消除混凝土材料內(nèi)在的不良品質(zhì)。利用對(duì)混凝土二次振搗,提高混凝土密度。在澆注過程前,確定澆注方向。對(duì)梁板先用振動(dòng)棒振搗一遍,用木杠刮平,待過30-40分鐘后,待混凝土中水分散發(fā)開始凝固時(shí),用平板振動(dòng)器拖振一遍,隨振隨用木抹搓平,在二次振搗后7-8小時(shí)前后安排人員對(duì)混凝土再進(jìn)行搓漿抹平,并及時(shí)掃除混凝土表面泌出水分,最后在混凝土終凝前對(duì)未凝固部分進(jìn)行局部搓漿,消除表面干縮裂縫。
3.2施工縫面處理?;炷潦┕たp一律采用人工手釬鑿毛,用高壓風(fēng)吹干凈,而不用高壓水沖洗,采用干法施工,以免打濕保溫被。混凝土施工縫或基巖表面以下10~20cm利用碘鎢燈加熱至正溫。一般情況下建基面清理干凈后,用保溫被覆蓋,直至混凝土澆筑時(shí)覆蓋再揭開。采用暖棚法澆筑混凝土施工,則舊混凝土表面很容易達(dá)到正溫。模板肋間填塞2cm雙層高發(fā)泡泡沫塊,模板表面覆蓋棉被保溫,并適當(dāng)延長(zhǎng)拆模時(shí)間,拆模后及時(shí)包裹保溫卷材。其他方面,如施工測(cè)溫。選取有代表性的位置,專人負(fù)責(zé)測(cè)溫工作。每天將測(cè)溫記錄報(bào)給技術(shù)管理人員,發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)采取措施并匯報(bào)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及技術(shù)負(fù)責(zé)人。
3.3高寒地區(qū)混凝土施工的控制措施。嚴(yán)格檢驗(yàn)混凝土的質(zhì)量和技術(shù)指標(biāo),存在質(zhì)量問題的混凝土材料不得進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng);控制混凝土混合料的稀度,坍落度適中,同時(shí)控制水灰比比例,避免混凝土產(chǎn)生沉陷裂縫及收縮裂縫;為控制和預(yù)防混凝土裂縫的發(fā)生,大體積混凝土的配合比設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)工程所處條件,對(duì)砂率、水灰比、水泥用量及摻和料用量等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),選擇最優(yōu)方案。