张海宁
(河北省武强县建筑工程集团有限公司,河北 衡水 053300)
近些年,由于我国城市建设发展的需要,在建筑工程行业中,混凝土得到越来越广泛的应用,其中基础以地下室为主导,其要求更为细致。同时,随着我国经济的飞速发展和建筑施工技术的不断完善,基础地下室建设开始采用预拌混凝土的生产方式,其具有节约资源和稳定优异等特点,在建筑施工中得到越来越多的认可。
混凝土在结构上产生裂缝的主要部位是在预应力构件、非预应力受弯和受拉构件等某些受力点。如混凝土产生裂缝,首先需要查明其产生的原因和性质,从而确定具体的修补方法。混凝土结构产生裂缝主要可以分为五个原因,其中包括温度裂缝、荷载裂缝、沉降裂缝、干缩裂缝、腐蚀裂缝。
由于混凝土本身的温度与外界的气温相差十分悬殊,加上风大干燥的气候,容易产生温度裂缝,所以在处于高温环境下的混凝土,应该采取隔热措施,加强其护养,及时尽早的进行喷水处理。而大体积的混凝土更难以控制裂缝的产生,采用常规的温控法既复杂又浪费人力。
由于在结构上荷载力度过大变形引起的裂缝称为荷载裂缝。其出现的部位主要是在振动严重的区域、受剪区域和受拉区域。产生这种裂缝的主要原因是结构设计不合理、施工失误、承载力不足、地基不均匀下沉等。在结构设计时,要根据地基的具体情况,包括环境因素、静动荷载、结构耐久性等方面预防控制荷载裂缝。
在对地基进行处理的过程中,需要对土质松软的地方进行夯实和加固,夯实的场地方可使用;预制构件模板应该支撑牢固,保证其强度和刚度,要按照规定时间进行拆除,以防止雨水及施工用水进入地基。
干缩裂缝是指混凝土硬化后的阶段发生裂缝,属于后期裂缝。这种裂缝可以通过改善材料的性能进行控制。运用补偿混凝土的技术,其原理是混凝土在保湿期间,可以推迟收缩的生产过程,以达到抗裂的效果。
防止腐蚀裂缝的出现要保证混凝土的密实度,防止水或氧等其他侵蚀介质的侵入,最好能在构件表面加涂一层防护膜。
地下室混凝土受到本身结构的限制和基坑边壁的约束,产生很大的拉力,引起墙体出现收缩裂缝现象。同时,由于地下室温度的降低致使混凝土在硬化过程中产生一定的收缩,也会导致基础地下室混凝土产生裂缝。
1)水泥:水泥的标号越高强度就越强,在选用水泥时,要求其湿度、强度、密度、细度、凝结时间、安定性、等级均要达到国家规定的标准。另外要核对其出厂合格证及生产日期之后方可投入生产使用。2)砂石料:砂石料的选用级配均应达到规范标准,包括本身的坚固性、形状、强度、杂质含量等。3)掺合料:掺合料的多少应注意其使用范围,主要是为了降低水泥用量,增强混凝土的和易性,提高品质指标和最优掺量等要求。4)外加剂:要根据施工地的气候条件,结合混凝土原材料的配比等因素,通过实验来确定具体的品种和掺合量,严格按照混凝土的性能要求来使用。
为了防止大体积混凝土和地下室外墙混凝土产生裂缝,混凝土的配比显得十分重要。混凝土配合比的设计,就是在满足相关要求的前提下,尽量减少三相体体积的变化,通过试样将三相体的体积调整到最佳比例。混凝土配合比设计过程一般分为三个阶段,即初步计算、试拌调整和确定。通过这一系列的工作,从而选择混凝土各组分的最佳配合比例。混凝土配合比的设计要满足结构设计的强度、施工和易性、耐久性、经济性等要求。
由于矿渣水泥的初凝时间长、水化热度低,吸水能力比普通硅酸盐水泥强,在浇筑层表面会有大量的水分溢出,所以不能选用水化热度低、初凝时间长的矿渣水泥,应尽量减少水泥的用量。析出的水凝聚在浇筑层表面,导致混凝土的水灰比改变,从而妨碍混凝土的凝和,破坏混凝土的整体凝聚力。
选择与水泥适应能力强、减水性好的优质外加剂也是十分重要的。因为水泥砂浆和集料的界面粘合力的大小即凝结强度是影响混凝土强度的重要因素之一。与此同时,在基础地下室大体积混凝土的计划浇筑气温过高和时间过长时,可以将其掺入缓凝高效减水剂进行试验后再配置,这样可以把混凝土的最初凝结时间有效的降低,以达到满足施工的设计全部要求。
导致混凝土塑性裂缝的重要原因之一就是混凝土表面的水分散失过快,因而要重视早期混凝土的保湿,是有效防止塑性裂缝产生的前提。主要在搅拌时间、浇筑时间、下落高度、振捣等方面进行控制。
温度控制是大体积混凝土施工的关键,一般采用:在混凝土里预埋PVC管或者钢管的方法。为防止大体积混凝土内部水泥水化热散发不出去,内外温差过大,直接导致混凝土内外膨胀变形不同,其后果就是产生混凝土裂缝,影响混凝土完整性,而且大体积混凝土一般都作为基础,地下水通过裂缝侵蚀混凝土内部的钢筋,缩短钢筋使用寿命,直接影响整个建筑的使用质量。
根据以往经验,大体积混凝土浇筑体里表温差、降温速率及环境温度及温度应变的测试,在混凝土浇筑后,每昼夜可不应少于4次;入模温度的测量,每台班不少于2次。在测试过程中,主要记录的数据有五点:1)混凝土盖模时的温度;2)恢复保温和浇水的时间;3)每次被测点的温度数值和测量的时间;4)每个部位的保温膜覆盖和去除的时间;5)如雨、风等异常情况发生的时间。
在给混凝土进行测温之前,要注意混凝土内部中心的温度与表面的温度,其相差的温度不能超过25℃。如果温差过大,应采取相应的保温应急措施,可以采用停止浇水和覆盖干麻袋等方法,大概需要一个小时便可降低其温差。
基础地下室混凝土的外墙比较容易出现收缩裂缝的状况,除了在施工过程中对外侧加密设置横向钢板,以严格控制坍落度,还需在选择原材料和配合比上采取积极的预防措施。后期的护养工作也显得十分重要,在实际的操作中需要长期的对其实行带模护养,并根据实际情况的需要做好一系列的后续工作。
带模养护要注意及时浇水,喷淋洒水或通蒸汽等措施进行保温、保湿养护,保证模板接缝处不至失水干燥。为保证顺利拆模,可在混凝土浇筑24 h~48 h后,略微松开模板,并继续浇水养护至规定时间。
1)在基础地下室混凝土施工的过程中,外墙比较容易出现收缩裂缝的现象,必须及时的采取相应的措施,才能避免这类问题的出现或得以有效的控制。在采取措施的过程中,注意事项有以下三点:a.尽可能的将护模的时间延长,最好把浇水护养的时间延长到一个月;b.严格按照要求控制混凝土的坍落度,绝不允许出现在现场直接加水的现象;c.在保证混凝土的刚度和强度的前提下,尽可能的降低每立方米混凝土水泥的使用量。
2)要选择合适的缓凝型高效减水剂、活性掺合料等材料,经过试验把每立方米的混凝土使用量降到最低,从而降低混凝土的最高绝热温度,这样就能从根本上防止由于温度过高产生的裂缝。对于基础地下室大体积的混凝土施工表面温度的控制,应该从选定混凝土的配合比抓起。
3)在基础地下室大体积的混凝土施工中,护养工作是十分重要的,应该根据施工过程中的测温、气温等情况,采用相应的护养方法。适当的测温措施是可以为护养工作提供调整依据的。
4)磨细水淬高炉矿渣粉性能优于粉煤灰的性能,在混凝土中适当的掺入高性能的磨细水淬高炉矿渣粉能有效的减少每立方米的水泥使用量。
本文从基础地下室大体积混凝土施工和外墙混凝土施工过程中产生的裂缝出发进行分析,着重讨论了预拌混凝土在基础地下室外墙施工中的注意事项,并提出几点个人体会,以便为今后类似工程的施工质量的提高提供一些参考。
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