摘要:大面积混凝土施工会出线影响结构的裂缝,本文分析裂缝产生的原因,就此引出无缝施工技术在大面混凝土施工中的应用。
关键词:无缝;技术;大面积混凝土;应用
引 言 随着建筑市场蓬勃发展,各种建筑物如雨后春笋,争相而出,这其中的工业建筑、商业建筑、住宅建筑等结构形式越来越多样化,建筑的艺术也慢慢得以体现。由于建筑功能的需要,大面积楼板在建筑物的使用越来越广泛,而且对楼面要求的质量越来越高,比如说防水防渗要求,大面积混凝土施工浇筑时,难免会出线裂缝,影响结构的安全质量,必须引起重视。无缝施工技术的目的就是对大面积混凝土构件的裂缝进行控制,使之达到没有裂缝或裂缝相对较少较细的状态,从而起到提升建筑整体质量的效果。
1 无缝施工技术的概念
混凝土结构建筑在我国现代建筑产业中占有相当大的比例,它是现代建筑重要的组成。如果混凝土结构出现了问题,将直接影响建筑的质量安全。在施工中常常出现的混凝土裂缝问题是个非常严重的问题。而无缝施工技术就是通过运用最佳混凝土的成分比例或者直接使用新品种混凝土,并且严格控制施工要求来达到防裂防渗的目的。
2 裂缝产生原因分析
裂缝种类主要有两种:收缩裂缝和温度裂缝。收缩裂缝是由于混凝土结构硬化过程中水分的大量蒸发导致混凝土结构自身的强烈收缩,由于缺乏对这种收缩变化的有效控制,最终使得这种收缩造成的后果就是混凝土结构出现裂缝,从而影响了建筑整体的质量安全。
裂缝的产生是和混凝土结构建筑内外温度差有很大的关系,由于温度的作用,而引起混凝土热胀冷缩,最终导致混凝土结构出现裂缝,即温度裂缝。而温度裂缝的出现一般有两种可能。
一个内部温度的影响,内部温度影响主要是由于混凝土结构硬化的过程中会对外界散发较多热量,如果混凝土原料的配比出现问题,导致混凝土结构硬化过程中无法顺利的将热量排放到外界,就会由于内外温差的原因形成温度裂缝。
另外一个是由于混凝土外温度的影响,外部温度影响主要是由于在混凝土结构的施工过程中,混凝土结构非常容易受到外界环境温度的影响,而假如在实际施工过程中缺乏有效的保护和预防措施的话,使得混凝土结构局部受热比较严重,另外在热胀冷缩效应的作用下,对混凝土结构产生巨大的拉应力,最终形成温度裂缝。
3 对大面积混凝土裂缝的控制
应优先选用低水化热的矿渣水泥拌制混凝土,并适当使用缓凝减水剂,在保证混凝土设计强度等级的前提下,适当降低水灰比,减少水泥用量,降低混凝土的入模温度,并控制内外温差;及时对混凝土进行覆盖保温和保湿,在拌和混凝土时可掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥,使混凝土得到补偿收缩,减少混凝土的温度应力;设置后浇缝,当大面积混凝土平面尺寸较大时,可以适当设置后浇缝,以减少外应力和温度应力,大面积混凝土可采用二次抹面工艺,减少表面收缩裂缝。分析并深入研究工艺和方法对裂缝的控制效果,发展新技术。
4 无缝施工技术方法
目前超大面积混凝土结构的温度收缩应力理论分析、设计方法和施工工艺还不完善,但随着对混凝土温度和收缩认识的加深,温度和收缩作用对结构产生的影响的试验与理论研究,加之工程实践经验积累,对超大面积混凝土地面结构无缝施工中裂缝控制也找到了一些方法。在这些方法中,新技术、新材料的应用成为解决温度收缩应力产生裂缝的关键,主要有:
4.1 采用预应力的无缝施工技术
大面积混凝土分块分段施工时留置施工缝和后浇施工,在混凝土强度达到75%后进行分段预应力的张拉,从而控制混凝土的早期收缩裂缝。采用预应力控制混凝土裂缝从理论上讲,是最安全最可靠的裂缝控制技术,也是在工程界为大多数人所认可的裂缝控制技术,但在实际施工过程中,超大面积的混凝土地面结构由于厚度较薄,而且楼地面结构通常层数较多,加之中间柱网布置,使得预应力技术在实际施工过程中操作难度大。
4.2 采用膨胀混凝土加强带的无缝施工技术
为控制温度收缩应力,减少混凝土收缩,可以在混凝土中添加膨胀剂,膨胀加强带主要是在C35的混凝土中进行掺杂18%PNC-I膨胀剂和2.0%FNC泵送剂。由于加强带具有对两侧产生巨大的挤压作用,因此能够达到混凝土的抗裂和防渗目的。常见的膨胀加强带主要是在每道加强带的两侧上下层的钢筋间进行设置孔径为5mm的钢丝网,并且在每300mm的地方设置一根竖向的钢筋进行加固,一般竖筋规格为16mm。而且上下需要留出大于2.5cm的混凝土保护层,同时钢丝网需要和上下层的水平钢筋以及竖向的加固钢筋进行固定牢固,常见使用绑扎法和焊接法进行牢固。但膨胀剂作用主要发生在早期,只能解决结构的早期裂缝,而且就目前我国的市场上的膨胀剂而言,大多是在有水的条件下或环境湿度较高的条件下才表现出膨胀特性,而在相对干燥的环境中,也就是结构正常使用条件下,常常表现出的不是膨胀而是收缩特性,这点在许多工程实践中已得到证实。这些限制了膨胀剂在我国超大面积混凝土地面结构中的推广应用。
4.3 采用短距离释放应力的无缝施工技术
短距离释放应力无缝施工技术指在混凝土楼地面按垂直方向设置施工缝,用施工缝将地面按一定尺寸分为若干块,相邻块间隔浇筑(跳仓浇筑),待先浇筑混凝土经过较大收缩变形后,再连接浇筑成整体。这种短距离释放应力的无缝施工技术是根据温度收缩应力与结构长度呈非线性关系,利用混凝土早期(7~10天)温差及收缩变形较超大,采用短距离释放应力的办法对早期较大的收缩,待混凝土经过早期较大的温差和收缩后,各块浇筑连接成整体,以应对以后较小的收缩。即“先放后抗,抗放兼施,以抗为主”的控制原则。这种无缝施工技术在实际工程中可操作性强,在施工组织安排合理的情况下,较之按规范设置后胶带可较大程度节省施工工期,这对工程项目特别是工业项目带来的经济效益是巨大的。
图一 跳仓浇筑示意图
结束语
综上所述,无缝施工技术主要是针对混凝土内部温差引起的热胀冷缩导致的裂缝,对控制混凝土质量问题,作为工程技术人员和管理人员应不断的研究分析混凝土内部结构的应力、温度变化,得到相应的数据资料,对其统计分析,找出混凝土内部细微结构的原理,才能根据原理研究出更加经济合理、切实可行的方案,使大面积混凝土(包括大体积混凝土)的无缝技术不断完善和先进,推动建筑业向前发展,更好地服务我国的经济建设。
参考文献
[1].赵然杭.无缝施工技术在工程中的应用,混凝土》,2000(5).
[2].康维.浅谈混凝土裂缝产生的原因及处理,《中国科技财富》,2011(3).
论文作者:黄勇兴
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/13
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 温度论文; 应力论文; 施工技术论文; 混凝土结构论文; 大面积论文; 《建筑学研究前沿》2017年第16期论文;