砼裂缝预防及控制方向探讨
2019-10-21廖志文
廖志文
摘 要:砼裂缝一直是施工中常见质量问题,也是工程人一直想解决又不能彻底根除的痛。应该说,常见的解决办法不是不对,而是措施不够系统,多是只考虑施工问题,或者只考虑材料问题、设计问题。再加上,受各种条件的限制,一些措施没能或者说是不能得以全面的实施,所以造成砼裂缝还是不时地、或多或少的存在,严重影响到了建筑结构外观、使用功能和结构的耐久性。
关键词:砼裂缝;结构设计;施工管控
1 前言
说到砼裂缝,我们知道,砼裂缝形式多种多样。按其裂的程度划分,可分为:微观裂缝和宏观裂缝;按其产生形式上划分,可分为:由变形变化(温度、收缩、不均匀沉降等)引起的,由荷载引起的;按其形状分:表面的、贯穿的、纵向的、横向的等等。究其原因也是复杂多样,既有设计原因,也有材料原因,更有施工原因。而我们更关心的,也就是更急切要解决的是:如何预防与控制,由于不同部位的结构形式、受荷载方式不同,这里只能根据砼裂缝产生的原因,做出方向性措施,结构设计主要涉及结构形式、配筋、构造措施及超长砼结构的控制;材料方面主要涉及砼原材料控制和优选、配合比设计优化;施工方面主要涉及施工缝与后浇带、砼浇筑工艺、水化热温升控制、综合养护等。针对我集团的管理及现状,可在以下几点做进一步的管控:
2 结构设计对超长结构砼的裂缝控制
(1)对超长结构进行温度应力验算。
(2)对大柱网公建可考虑在楼盖结构与楼板中采用预应力技术,楼盖结构的框架梁采用有粘结预应力,楼板内配置无粘结预应力钢筋,结构体系内建立预压力,以减少由于温度降温引起的拉应力,对裂缝进行有效控制。
(3)设计时对砼结构施工提出明确要求,因建筑公司施工人员不能完全准确判断、理解结构受力方式。如对大面积底板砼浇筑时,必须采取分仓法施工;对超长砼结构必须设置后浇带与加强带,后浇带在不同受力位置的不同浇筑时间,后浇带微膨胀砼的膨胀系数等,以减少砼收缩对超长砼结构的裂缝的不利影响。
3 原材料控制
(1)水泥宜采用符合现行国家标准规定的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥;大体积砼宜采用低热矿渣硅酸盐水泥或中低热硅酸盐水泥,也可使用硅酸盐水泥同时复合大掺量的矿物掺合物料。水泥碱含量应小于0.6%;不应使用温度高于60℃的拌制砼。
(2)应采用二级或多级级配粗骨料,粗骨料的堆积密度宜大于1500㎏/m3,骨料不宜直接露天堆放、暴晒,宜分级堆放,高温季节,骨料使用温度不宜高于28℃。
(3)根据实际需要,可掺加短钢纤维或合成纤维拌制砼,合成纤维可抑制砼早期塑性裂缝的发展,钢纤维的掺入能显著提高砼的抗拉强度、抗弯强度、抗疲劳特性及耐久性。
(4)宜采用高性能减水剂,并根据不同季节和不同的施工工艺分别选用标准型、缓凝型或防冻型。避免一种减水剂使用到各类砼的拌制中。
(5)采用的粉煤灰矿物掺合料,应符合现行国家标准(GB/T1596)的规定,粉煤灰的級别不宜低于Ⅱ级,且粉煤灰的需水量比不宜大于100%,烧失量宜小于5%。
(6)采用的矿渣粉矿物质掺合料,应符合(GB/T18046)的规定,矿渣粉的比表面积宜小于450m2/kg,流动度比应大于95%,28d活性指数不宜小于95%。
(7)以上内容,需要搅拌站加强原材料的检测,以保证不同的原材料应用到合适的部位的砼拌制中,做到物尽其用。
4 配合比管控
(1)各项目技术人员,对特殊部位、关键部位的砼的技术指标(不仅仅是强度等级),在定制砼的报料单中加以明确,使搅拌站在拌制前,清晰工地的准确需求。
(2)砼配合比应根据原材料的品质、砼的强度等级、砼的耐久性以及施工工艺对工作性的要求,通过计算、试配、调整等步骤选定。切忌只考虑强度等级一个指标、一个强度等级配比多用、久用。
(3)配合比设计中应控制胶凝材料用量,C60以下砼最大胶凝材料用量不宜大于550kg/m3,砼最大水胶比不宜大于0.45。
(4)对于大体积砼,应采用大掺量矿物掺合料技术,矿渣粉和粉煤灰宜复合使用。
(5)各类特种砼的配合比设计应满足现行的各自的规程要求。如纤维砼配合比设计应满足《纤维砼应用技术规程》JGJ/T221的要求。所配制的砼除满足抗压要求、抗渗等级等常规设计指标外,还应考虑满足抗裂性指标。
5 大体积砼设计龄期
大体积砼宜采用长龄期强度作为配合比设计、强度评定和验收依据。基础大体积砼强度龄期可取60d或者90d,柱、墙大体积砼强度等级不低于C80时,强度龄期可取为60d。
6 施工要求管控
(1)大体积砼施工前,宜对施工阶段砼浇筑体的温度、温度应力和收缩应力进行计算,确定施工阶段砼浇筑体的温升峰值、里表差及降温速率的控制指标,制定相应的温控技术措施。(一般情况下,温控指标要符合下列要求:夏(热)期施工时,砼入模前,模板和钢筋的温度以及附近的局部气温不宜高于40℃。砼入模温度不宜高于30℃,砼浇筑体最大温升值不宜大于50℃。在覆盖养护期间,砼浇筑体的表面以内(40mm~100mm)位置处温度与浇筑体表面温度差值不应大于25℃)。结束覆盖养护后,砼浇筑体表面以内(40mm~100mm)位置处温度与环境温度差值不应大于25℃。浇筑体养护期间内部相邻两点的温度差值不应大于25℃。砼浇筑体的降温速率不宜大于2℃/d。)
基础大体积砼测温点设置和柱、墙、梁大体积砼测温点设置及测温要求应符合《混凝土结构施工规范》GB50666的要求。
(2)超长砼结构施工前,应按设计要求采取减少砼收缩的技术措施,当设计无要求时,宜采取下列方法:
分仓法施工:对大面积、大厚度的底板可采用留设施工缝分仓浇筑,分仓区段长度不宜大于40m,地下室侧墙分段长度不宜大于16m,分仓浇筑间隔时间不应小于7d,跳仓接缝处按施工缝的要求设置和处理。
后浇带施工:对于超长结构一般应每隔40m~60m设一宽度为700mm~1000mm的后浇带,缝内钢筋可采用直通或者搭接连接,后浇带应在本层楼板混凝土浇完45天后方可浇灌伸缩后浇带,沉降后浇带必须待主楼的主体结构施工全部完成后,且主楼的沉降接近稳定标准,方可浇灌后浇带。被后浇带隔断的梁板在本跨内的模板及支撑不得拆除,待后浇带混凝土的强度达设计强度后方可拆除,以确保后浇带两侧梁板不变形。后浇带留置期间,施工方应采取可靠措施加强主楼及裙楼的侧向约束,保证施工期间结构的整体稳定性。后浇带封闭施工应清除缝内杂物,采用强度提高一个等级的无收缩或者微膨胀砼进行浇筑。
(3)在高温季节浇筑砼时,砼入模温度应低于30℃,应避免模板和新浇筑的砼直接受阳光照射,砼入模前模板和钢筋及不仅的局部气温不应超过40℃,砼成型后,应及时覆盖并尽可能避开炎热的白天浇筑砼。
(4)在相对湿度较小、风速较大的环境下浇筑砼时,应采取适当的挡风措施,防止砼表面失水過快,此时,应避免浇筑有较大暴露面积的构件。雨期施工时,必须有防雨措施。
(5)砼的拆模时间,除考虑拆模时砼的强度外,还应考虑拆模时砼的温度不能过高,以免砼表面接触空气时降温过快而开裂,更不能在此时浇凉水养护,砼内部开始降温以前以及砼内部温度最高时不得拆模(一般情况下,结构或者构件砼的里表温差大于25℃、砼表面与大气温差大于20℃时不宜拆模,大风或气温急剧变化时不宜拆模在炎热和大风干燥季节,应采取逐段拆模、边拆边盖的拆模工艺)。
(6)砼的综合养护技术措施:对于高强砼,由于水胶比较低,可采取砼内掺养护剂的技术措施。对于竖向等结构,为了避免间断浇水导致砼表面干湿交替对砼的不利影响,可采取外包节水养护膜的技术措施,保证砼表面持续湿润。
7 结束语
以上措施为方向性的,实操中,能够真正的实施更重要,实施过程中,首先是全体管理人员的质量意识要提升。其次要充分结合自身施工条件和具体工程的结构特点,以及以上措施的系统性、关联性,加以必要的补充,避免生搬硬套,更不可断章取义,顾此失彼。