探讨混凝土施工技术和裂缝控制措施
2015-10-31钟云
钟云
(广东省河源市517000)
探讨混凝土施工技术和裂缝控制措施
钟云
(广东省河源市517000)
最近几年,混凝土已经广泛应用到各种的高层建筑中。裂缝的产生会引起整个建筑的强度降低以及会导致建筑物的使用功能变得很差,耐久性变低。因此,控制混凝土施工建筑中的裂缝成了最近的首要任务,在施工建设中必须将裂缝的控制纳入考虑的范围之内。本文主要探讨了裂缝形成的原因以及可能造成的危害,并通过实体案例进行了分析阐述,深入探讨和总结了混凝土施工技术和裂缝控制措施。
混凝土施工;裂缝控制;裂缝危害
1 引言
随着我国的改革开放,我国的经济实力得到了很大的提高,不断加大对基础设施的提高力度。由于发展的需要,我国的大型工程越来越多,混凝土也在高层建筑中发挥越来越大的作用。随着我国不断推进现代化建设,工程规模也将逐渐加大,但是由于结构体积大所以在质量控制上产生了越来越多的问题,尤其是裂缝的产生是困扰各国建筑师们的首要问题,是因为在分层浇筑时由于是大的建筑所以会产生泌水合浮浆的现象,内部有很大受力复杂情况,在使用过程中水泥会产生很大的水化热,造成水泥固化体温度应力过大。混凝土开裂问题已经逐渐凸显,危害到了工程实践的安全,已经成为普遍性的问题。需要我们采用有效的方法来解决,这也成为了一个硬性的课题。
2 裂缝形成的原因
在工程实践中,裂缝的产生包括施工因素、混凝土材料以及设计不当造成,按照国家规定,混凝土产生裂缝原因主要包括:
2.1混凝土本身的影响
2.1.1混凝土的体积稳定性
混凝土的体积稳定性指的是抵抗物理化学作用下的变形能力,混凝土抗渗性性能降低、混凝土耐久性能下降就是因为混凝土的体积稳定性不好。主要是包括混凝土硬化前、中、后的体积变化。其中收缩变形是一种主要的方面,在没有负载的情况下产生断裂,干燥收缩以及化学收缩、温度收缩是其主要的表现形式。
2.1.2混凝土材料的影响
混凝土材料中水泥和水的用量严重影响着水泥固化体的稳定性,开裂的原因很大程度上是因为固化体本身收缩的拉应力超过了其抗拉强度,不同种类的水泥,用量会产生不同的影响,尤其是水泥的细度是一个关键性的因素,水泥越细混凝土越容易断裂;骨料是另外一个影响断裂的原因,骨料的表面会妨碍骨料与水泥浆料之间的咬合,使界面结构变弱,因此混凝土的抗拉强度也因为这个原因而降低;混凝土在外加添加剂的作用下机械强度会有很大的提高,硅灰,纤维以及高炉矿渣在主要的添加剂,干缩值是一个影响断裂的主要指标。添加剂使用以后,如果养护得当那么混凝土固化体的机械强度将得到很大的提高。
2.2人为因素
2.2.1工作方面的因素
温度对于混凝土的影响很大,在夏天水泥容易固化,如果在适量的情况下添加水的量,那么固化体的强度就会变低,这直接导致了混凝土的干缩裂缝以及浓缩裂缝。在施工过程中为采取钢筋加固也是导致裂缝的一个主要原因;在拆模过程中,拆模过早导致混凝土的内部受震,或者没有达到国家标准要求的机械强度造成的开裂;管理不严格,长期失水,收缩量变大造成裂缝等等。振捣方式不当造成的混凝土不均匀沉降收缩而造成的薄厚处出现的裂缝;以及养护不当都是由人为原因造成的一些原因。
2.2.2环境气候的因素
在混凝土结构施工中,天气的变化对混凝土开裂有着很大的影响。外部环境温度的变化直接导致混凝土内部温度的变化,造成由温度差引起的温度应力从而导致温度变形,因此,采取有效的合理的方法进行温度控制,防止混凝土温度应力过大造成的损失也是很值得考虑和借鉴的。
3 裂缝的危害
裂缝会影响建筑物的功能,如果得不到改善将会大大降级建筑物的使用性。裂缝会使建筑物结构的刚度降低,使建筑物的功能难以正常的发挥,并且在裂缝出现后建筑物结构的整体性将不能得到很好的恢复,随着时间的推移,微小的缝隙将变成肉眼可以观察到的裂缝,在裂缝产生后,裂缝会破坏剪力的正常传递,造成结构的安全性能进一步降低,听之任之将会造成不可估量的损失。最重要的是裂缝会使雨水等侵蚀性的物质进入混凝土内部,导致钢筋物质的腐蚀,混凝土的腐化以及碳化,进而造成整个地基的稳定性降低。
4 混凝土裂缝控制措施
防止混凝土在施工建设中不出现裂缝的有效途径就是浇筑振捣密实,不出现冷缝和温度造成的裂缝,保证浇筑的连续性以及采取有效的保温措施是主要的技术手段。
4.1合理振捣
合理振捣的目的是将混凝土中的空气排出,使混凝土中的骨料能在浆料中混合均匀,并防止混凝土分崩离析。分散布料是在浇筑混凝土过程中常用的技术手段,用一种特定的工具将混凝土抹平,然后进行梅花样式的振捣,一般保持振动的时间为15s为宜,在振动棒插入孔后能迅速恢复原来的标准为测定的标准。
4.2合理抹压
消除塑性收缩产生的裂缝是抹压的主要作用,用平板振动器振动碾压面层混凝土后根据混凝土塑性收缩变化的情况进行下一轮的抹压,这是在初凝时采取的手段;当固化体达到终凝时,采取全面的抹压,这样就会彻底消除由收缩造成的固化体裂缝,最后用塑料将起毛刮掉,那样就会使固化体比较稳定且有比较秀丽的外观。
4.3控制内部温度与大气温度差
根据文献中所述,固化体内部温度在25℃以下,混凝土的收缩应力仍较大,也就是说及时其他手段应用的在合理在露天的养护期间仍然会出现裂缝,所以采取保养保湿的养护手段防止裂缝是一种有效的手段措施。如果混凝土的中心温度与外界温度有很大的温度差那么就会在固化体内产生温度应力,以此会造成应力裂缝。因此必须严格控制温度应力差。如果条件允许,设置八个测温点,由专人进行看护,从初凝到终凝进行每隔一段时间的不间断测量,对产生的问题及时解决。这样才能保证固化体的温度与外界温度差保持在一定范围。具体可以设置一些水管来减少温差。
5 案例分析
5.1工程概况
此工程就是城建一个锥台来支撑一个高炉,基础底座标高为-3.600m,顶标高为4.040m;基础底板为双层双向的钢筋网片,钢筋保护层为35mm,混凝土强度等级采用C25。
5.2混凝土浇筑
此套工程混凝土的浇筑采用的是拖式泵里连续施工,浇筑采用的是由西向东分层浇筑。标识混凝土浇筑厚度,以此来满足浇筑的厚度。在混凝土的浇筑中设置了看筋、看模以及发现问题并及时解决问题的程序。在浇筑中出出现表面泌水的现象,工程采用的是人工集中排出;在浇筑过程中采取了二次振捣、二次抹压并进行了养护工作;在浇筑过程中为了防止产生裂缝,采用了均匀撒钢纤维,振捣抹压密实。
5.3混凝土的振捣
本工程采用的是插入式振捣器进行振捣,插入点均匀的插入,振动棒上下抽动来保证均匀。分层浇筑的混凝土不超过振动棒长的1.25倍,这样能有效的消除两层之间的接缝。一般的振捣时间为20s左右,保证不再出现气泡。在一层振捣完成之前不进行下层的浇筑。在接近初凝时进行二次振捣,在终凝的时候进行两遍压光,防止出现干裂缝。
5.4裂缝控制措施
裂缝控制措施主要是对质量控制以及成品保护护控制两方面来进行控制。在质量控制方面主要是对温度以及试块养护两方面;成品主要是对混凝土的质量以及成品保护措施和安全文明施工进行了研究来控制裂缝。
5.4.1质量控制方面(如表1)
经计算降低内外温差是本工程混凝土必须采取的措施。减小温度应力,来防止混凝土裂缝,主要采用的是“内降外保”法(如表2)。
经过在温度以及试膜的养护上进行了针对性的保护,固化体的稳定性将大大提高。裂缝的现象将不会有很大的现象发生。
表1 混凝土温度控制过程计算结果表
表2 混凝土降温养护及周转材料表
5.4.2成品保护措施
(1)在跨越模板及钢筋时应该走马道,在钢筋、模板上行走应该避免。
(2)不准将甭管直接摆放在钢筋或模板上。
(3)混凝土浇筑振动棒不得和模板、埋件和测温管、冷却水管等触及。
(4)拆模办完隐蔽手续应立即进行回填。
6 结语
混凝土浇筑过程中水泥会发生很大的水化热现象,在混凝土内不会发生很快的散发,以致混凝土结构发生有害的裂缝,导致结构的整体性能以及耐久性严重受到威胁,只有严格控制施工规范,加强施工中的质量管理,使每一个施工环节都能得到落实,妥善的最好浇筑后的养护措施,保证保湿保温的养护条件,这样是可以取得理想的结果的。才可以保证固化体的稳定性能。
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TU755
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1673-0038(2015)16-0044-02
2015-3-26