所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2011-01-18 09:06 熱度:
摘要:本文將主要從施工角度出發,根據實際施工所遇見的裂縫類型,對裂縫的成因進行分析,闡述主要控制技術措施。
1大體積混凝土常見裂縫類型
混凝土裂縫分類有多種,很多學術論著均有論述,作為現場施工控制,主要從其危害程度
劃分類型以利于認識及操作控制。
1.1表面裂縫
(l)溫度裂縫因大體積混凝土內表、外表氣溫差變化大(一般在溫差大于25℃),溫差產
生的應力大于混凝土極限抗拉強度時產生的裂縫,通常是表層裂縫。
(2)收縮裂縫混凝土在凝固過程中,因高溫、大風,內部游離水、吸附水快速蒸發,造成混
凝土體積產生收縮而發生的裂縫;混凝土在凝結之前,表面因失水過快,或因抹壓不及時、壓實
不夠而未閉合收水裂縫,產生的裂縫。一般表現為不規則細裂縫,又稱龜裂。
1.2貫穿裂縫(或稱結構裂縫)
約束條件影響混凝土出現垂直裂縫,極易造成混凝土構件產生貫穿裂縫。
施工冷縫與施工縫不同,后者按設計或規范預設在受力較小處,為常規施工措施;前者多
是施工前措施不力,混凝土澆筑時出現意外而形成,縫不規則,且多在受力部位。混凝土構件
受力后產生結構裂縫。
模板結構支撐基底松動下沉、變形,混凝土未達到規范允許的抗壓強度前受到擾動或承受
荷載等產生的裂縫也大多容易形成結構裂縫。
2、裂縫控制技術措施
2.1降低水泥水化熱
(1)從水化熱的成因可知,降低水泥水化熱最直接的辦法就是減少每立方米混凝土中的水泥用量。在施工前期準備階段,我們可根據施工設計圖紙,了解結構使用的混凝土設計強度等級,在確保結構滿足設計使用功能要求的前提下,確認能否減少每立方米混凝土的水泥用量。
(2)盡量選用低水化熱或中水化熱的水泥品種配制混凝土,如礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、復合水泥等,與采用普通硅酸鹽水泥相比,同等施工條件下,混凝土水化熱最高溫度可降低5-10℃左右,效果較為明顯。
(3)優化混凝土級配積極參與、精心設計混凝土配合比,試配前選用采購二級以上優質粉煤灰或磨細礦粉作為摻加劑,可降低水化熱。粉煤灰應用已經較為廣泛,在此就不闡述,至于礦粉,單摻量小于50%時,水化熱降低不明顯,當達到70%摻量時,3-7d水化熱降低約20%,而礦粉和粉煤灰復配,可顯著降低水化熱(3-7d水化熱降低約20%-30%)。
(4)降低混凝土人模溫度根據實際施工經驗,混凝土攪拌溫度直接與粗細集料、攪拌用水、水泥、粉煤灰材料本身溫度及混凝土運輸過程相關,可采取相應措施降低混凝土拌和物的人模溫度。
其中粗細集料、攪拌用水由環境溫度決定,施工時應盡量避開炎熱天氣,而應選擇較適宜的氣溫進行澆筑施工,如工期需要無法避開,則可:①細集料可以采取覆蓋或設置遮陽裝置避免日光直曬,或定時用水噴灑將集料降溫;②將水池建在地表以下或設置遮陽裝置避免日光直曬,當溫度大于30℃時,可加冰塊將水冷卻。
水泥、粉煤灰要具有15d以上的儲備期,剛出廠材料溫度較高,盡量避免使用。
混凝土在運輸過程中水化已經開始,溫度將逐漸上升,有時因技術員施工經驗欠豐富,對運輸過程未足夠重視,而沒有采取較好的措施進行控制,F場各種條件下實際測溫數據表明,混凝土從出料到人模,溫度有3~5℃提高。為減緩溫度上升,可采取以下有效措施進行控制:
①如有條件在施工現場附近布置混凝土攪拌站的,施工前期準備時必須盡量選擇離澆筑點最近的地址建設攪拌站,減少運輸距離;②攪拌車、輸送泵管等運輸工具可采用專用混凝土養護毯覆蓋避陽,泵管還應定時澆水冷卻。
2.2加強溫控,落實養護工作,減少溫差變化
(1)施工方案編制不能光憑經驗采取一些預防措施,還應重視大體積混凝土熱工計算,主要計算公式可參閱《建筑施工手冊》(第4版),通過模擬計算混凝土內部最高溫度、表面及側面溫度,再根據施工階段大氣環境溫度,分別計算得出溫差,從而作出科學決策,做好各項施工準備,保障措施到位。
(2)采用電子測溫儀進行測溫工作。澆筑前布設測溫點,布置要具有代表性。
測溫頻率一般為混凝土澆筑12h后開始測溫,在升溫階段(1-5d)每2h測一次,在降溫階段(6-10d)每4h測一次,溫差小于20℃后(11-15d)每5h測一次,測溫工作持續15d左右,每天由專人負責檢測。測溫時要測量大氣溫度,以對比環境溫度和混凝土表面溫度差。
不少人把測溫工作當成形式,繪制曲線圖時,也只是當作完成資料,敷衍了事,將觀測點每天觀測的數據進行平均,再分別計算溫差。筆者認為不妥,必須按時記錄、整理測溫數據,計算表氣溫差、內標溫差,并繪制“溫度一時間”變化曲線。尤其是混凝土在澆筑完后前期3~5d水化熱便釋放近70%的熱量,內部溫度升到最高,同時大氣環境溫度晝夜變化大,溫差瞬息變化,一天測溫完算出的平均數據,不能精確代表溫差變化,如沒有按時測溫整理數據,繪制曲線圖,則無法科學判斷溫差變化規律,真正溫差發生時而不能有效養護,混凝土構件裂縫將不可避免。同理,采用保溫保濕養護措施的大體積混凝土,在常規到了降溫階段,如降溫速率偏低或溫度居高不下,通過整理的數據、繪制的曲線圖進行科學判斷,可安排逐層解除保溫層或拆除側模。
2.3混凝土表面收縮變形控制措施
(1)混凝土表層產生浮漿時,安排專人進行清除,也可根據實際施工情況,會同設計、監理商討確認,適當采用與混凝土級配相同的碎石摻人處理。
(2)有效提高混凝土抗拉強度。嚴格控制砂、石的含泥量,將石子含泥量控制在1%以下,中砂含泥量控制在2%以下,減少因砂、石含泥量過大對混凝土抗裂的不利影響;粗集料直徑不得大于鋼筋凈間距的3/4;結構內部合理配置溫度鋼筋。
(3)必須安排專人將混凝土表面磨壓抹實,通常情況下,抹壓不得少于3遍。
(4)采用對混凝土表面進行噴灑,使其表面形成密封膜,有效防止水分快速蒸發,同時也可閉合早期收水裂縫。
2.4加強施工操作控制
其中重點做好防止混凝土澆筑產生施工冷縫,而預防產生混凝土冷縫的最關鍵措施,就是要保證混凝土的連續供應,確保每層混凝土澆搗時間不超過其初凝時間,主要抓好:
(1)澆筑前先進行模擬計算,大體積混凝土如分層澆筑,得出每層攤鋪所需方量,可安排現場混凝土輸送設備數量,并確認混凝土供應渠道,同時保證泵送能力及混凝土輸送能力要相應配套。
(2)澆筑混凝土前做好物資準備工作,如現場攪拌樓供應混凝土,澆筑混凝土前需將砂石料場先堆滿,將水泥、粉煤灰儲倉備滿,并聯系好材料供應商提前預備所需材料,待澆筑時隨時補充,其他物資如外加劑等一次性備足。
(3)澆筑混凝土前做好應急預案,保障用水、用電正常,仔細做好設備維護工作,防止攪拌樓、泵車等設備中途出現故障。
其他如模板結構支撐不夠、鋼筋保護層厚度不足、混凝土攪拌不勻、坍落度過大、混凝土離析等問題與普通混凝土澆筑施工防治相同,就不再一一闡述。
4結語
施工時必須重視
混凝土裂縫控制,根據項目實際情況,分析大體積混凝土結構易產生裂縫的成因以及影響因素,采取相應技術措施進行控制,施工地域不同、季節不同均有所差異,切不可生搬硬套。
參考文獻
【1】朱伯芳.大體積混凝土溫度應力與溫度控制【M】.北京:中國電力出版社,1999.
【2】劉會俠.大體積混凝土施工階段溫度裂縫的控制【J】.遼寧建材,2005(04). 發表論文網
文章標題:建筑施工階段大體積混凝土的裂縫控制
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