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房屋大体积混凝土施工裂缝处理分析

2012-12-28王凤

中国新技术新产品 2012年15期
关键词:施工工艺房屋体积

王凤

(江苏黑骏马建设有限公司,江苏 宿迁223900)

所谓房屋大体积混凝土是指结构中实体最小尺寸大于或等于1米的部位所用的混凝土。它具有体形复杂、施工技术和施工组织较复杂,加之混凝土强度较高,水泥单方用量多,水化热作用影响大等特点,除了必须满足强度、刚度、整体性和耐久性的要求外,还必须控制温度变形等因素。

近年来,笔者一直从事着房屋大体积混凝土施工的工作,通过对房屋大体积混凝土建筑结构施工不断发现,大多数建筑都存在着不同程度的裂缝,这无疑会影响混凝土的强度和耐久性,对房屋结构产生有害影响,缩短了它的使用寿命。如何解决大体积混凝土房屋裂缝问题,引起了房屋建筑施工人员和诸多业主的普遍关注。文章就此展开讨论,并结合笔者实际工作,谈谈房屋大体积混凝土施工裂缝产生的原因及解决措施。

1 房屋大体积混凝土特点及裂缝原因

众所周知,混凝土是由水泥石、砂石组成的混合材料。在水泥石结硬过程中,存在气穴、微孔和微裂缝多种结合体。它具有脆性结构特点,抗拉强度只有抗压强度的1/10左右。实际施工中大体积混凝土的断面尺寸较大,由于水泥的水化热会使混凝土内部温度急剧上升,以及在以后的降温过程中,在一定的约束条件下会产生相当大的拉应力,一旦拉应力超过混凝土所能承受的抗拉强度时就会出现裂缝。根据混凝土结构特点,其裂缝的原因也较为复杂,笔者现总结几点如下。

1.1 不均匀沉陷造成的。这一点比较好理解。在房屋具体施工之前,地基的结构、构件下面的地基未经夯实和必要的加固处理,而在混凝土浇筑后,地基因没水引起不均匀沉降,这样就会造成裂缝。除此还有模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动,以及过早拆模也会导致不均匀沉陷裂缝出现。

1.2 温度变化引起的。上文已经阐述过,因混凝土具有热胀冷缩性质,房屋建筑不分季节的施工,当外部环境或结构内部温度发生一定的变化时候,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝,这也是造成房屋大体积混凝土裂缝的原因之一。

1.3 荷载作用引起的。房屋施工中,当混凝土的荷载与构件截面产生的拉应力达到一定强度时,就会引起构件拉伸变形,而当拉应力超过构件本身的抗拉强度设计值时将产生裂缝。像这样的裂缝,由于在最初的房屋设计规范里有明确规定,设计人员一般都会采取措施加以控制。

以上只是笔者罗列的几个原因,仅供大家参考,还有别的裂缝原因在这就不一一阐述了。

2 房屋大体积混凝土裂缝处理措施

房屋大体积混凝土裂缝的出现,会给业主带来房屋使用年限减少和给施工方带来声誉影响。为此,笔者整理几点处理这方面的措施。

2.1 优化大体积混凝土设计。施工人员可以在裂缝易发生部位,如孔洞周围以及转角处布置一些斜筋,让钢筋代替混凝土承担拉应力,这样可以有效控制裂缝进一步开裂。为了避免裂缝的出现,在设计中利用中低强度底水泥充分利用混凝土的后期强度。

2.2 控制浇筑温度。在这一点上,我们知道当大体积混凝土的浇筑温度越低时,对大体积混凝土内外温差越好。在控制浇筑温度方面,我国规范中提出不得超过25℃,否则必须采取特殊技术措施来处理。如采用水管冷却;在混凝土内埋设水管,通低温水以降低混凝土温度;尽量利用低温季节浇筑基础部分混凝土。

2.3 改善浇筑施工工艺。浇筑施工工艺在房屋施工中很重要。施工人员在浇筑墙体混凝土前,钢筋绑扎好后在立模前预先在混凝土内按1米的层距布设降温冷却水管,混凝土浇注完成后,就可在该层水管内通水。通过水循环,带走砼内部的热量,使混凝土内部的温度降低到要求的限度。

在搅拌工艺方面,我们可以采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,从而节约水泥并进一步减少水化热和裂缝。

2.4 控制施工措施。施工人员可以采取降低大体积混凝土入模温度,控制混凝土内外的温差,当设计没有具体要求时,控制在25℃以下,降低拌和水温度,拌和水中加冰屑或用地下水,骨料用水冲洗降温,避免曝晒,混凝土泵送时,可在水平及垂直泵管上加盖草垫并浇冷却水。在加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度时,尽量采用两次振捣技术来改善混凝土强度,提高抗裂性。尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。

2.5 加强后期养护。这是在房屋建筑施工后加强保护措施的重要一步。在目前的大体积混凝土施工养护,不仅要满足强度增长的需要,还应通过温度控制,防止因温度变形引起混凝土的开裂。在此笔者建议在混凝土养护阶段的温度控制应遵循混凝土的中心温度与表面温度之间、混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值均应小于20℃,在实际中当结构混凝土具有足够的抗裂能力时,不大于25℃-30℃。当施工结束后,在混凝土拆模时混凝土的温差不超过20℃。

3 结语

由于大体积混凝土工程条件较复杂,施工情况各异,再加上混凝土原材料差异较大,研究控制温度变形裂缝就不单纯是结构问题,而且涉及结构计算、构造设计、材料组成和物理力学性质以及施工工艺等多学科的综合问题。

经过上文的论述,在实际施工中要想控制混凝土的裂缝,说简单也简单,说复杂也复杂,但不管是何种原因引起的都应加强混凝土的施工质量。笔者建议在选择施工材料时要选择低水化热的水泥,与水泥相溶性好的外加剂,无碱硅酸盐反应的、级配良好的骨料和较低的水胶比配制出良好工作性能的混凝土。加强混凝土搅拌、浇筑、养护等施工工艺,一定确保得到质量均匀、体积稳定、耐久的满足设计强度的混凝土。做好这些具体的工作在施工中还是可以避免混凝土裂缝的产生的。

[1]徐艳华.大体积混凝土温度裂缝原因分析及控制措施[J].四川建筑,2011(4).

[2]白中辉.谈大体积混凝土结构裂缝控制措施[J].工程建设与设计,2011(s1)

[3]林和.高层建筑中混凝土结构裂缝成因与控制措施的探讨[J].经营管理者,2010(13).

[4]程康泽.房屋建筑中裂缝的成因与控制[J].山西建筑.2010(04).

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