张峰
江苏中联铸本混凝土有限公司 江苏 徐州 221000
摘要:随着我国社会与经济的不断发展,建筑工程行业得到了迅猛发展,预拌混凝土作为建筑建设的基础材料被广泛应用。本文笔者根据工作实践经验对解决预拌混凝土裂缝问题措施进行了分析探讨。
关键词:预拌混凝土;裂缝;问题;措施
1预拌混凝土裂缝的类型及原因
在建筑工程中,混凝土裂缝的表现形式按其开裂原因,可分为荷载导致的受力裂缝以及约束变形引起的非受力裂缝。荷载导致的受力裂缝有较强的规律性,通过计算分析可以得出正确的结论。非受力裂缝目前没有建立起有效的计算理论,文章以非受力裂缝作为主要的研究对象来分析。针对混凝土的非受力裂缝从其根源上分类,大致可以分为三类:沉降裂缝、收缩裂缝、温度裂缝。
2预拌混凝土裂缝的预防措施
混凝土的裂缝形成原因是多方面的,包括原材料的性能、配合比的设计、拌制方法、浇筑模式及成型后的拆模养护,同样混凝土裂缝形成的预防措施也必须贯穿整个混凝土施工过程的始终,任一环节的防护工作缺一不可。文章将结合多年工作经验,从原料准备、施工设计及施工操作三个方面分别阐述的混凝土裂缝的预防措施。
2.1原料准备
1)优选水泥、集料、矿物掺和料及外加剂的种类水泥混凝土是由水泥、粗细集料和水按一定比例混合,在必要时掺加适宜的掺合料、外加剂等掺配而成,因而水泥、水、集料、外加剂、掺合料等的拌制原材料的好坏直接影响着拌制后的混凝土的性能。因此在对原材料进行采购时需根据混凝土结构的特性针对性地选择性能较好、功能适应的原材料。水泥作为预拌混凝土中的胶结料,其品种直接影响混凝土拌和物的和易性和强度。如普通硅酸盐水泥拌和物的和易性较好,矿渣硅酸盐水泥与普通硅酸盐水泥相比水化热却较低,但早强性较低、抗冻性差,因此矿渣硅酸盐水泥适用于高温车间的建筑,但不宜用于需要早强及受冻融循环的建筑工程中。粗集料的颗粒形状和表面性状直接影响着混凝土拌合物和易性。当集料针片状颗粒含量较少、接近立方体的颗粒较多,且级配较好时,在同样水泥浆量下,混凝土拌合物可获得较好的和易性。当在混凝土中掺加外加剂时,可显著改善混凝土的和易性,目前外加剂在建筑工程中广泛使用。但外加剂的选用则必需考虑氯离子含量的问题,避免因氯离子过高而导致的钢筋腐蚀的问题等。
2)优化混凝土配合比混凝土施工配合比是指混凝土中各组成材料之间的比例关系。各组成材料添加的比例不同同样影响混凝土拌和物的强度、工作性和耐久性。混凝土的配合比主要为单位用水量、水胶比、砂率等参数,控制指标则为混凝土拌合物的强度、工作性及耐久性,具体到检测方面则是有效控制混凝土拌和物的坍落度、标准抗压强度、抗折强度、抗渗性能及耐冻融性能等。因此混凝土在拌制前必须严格按照标准规范再结合实际情况的需要分以下四个阶段逐步进行:混凝土初步配合比设计阶段、试拌调整提出混凝土基准配合比、验证试验室配合比、最终换算施工配合比。
3)在拌合物中加短纤维等除优选拌制原材料的种类及优化混凝土配合比外,还可以通过在混凝土拌制过程中加入短纤维等来增加混凝土拌制物的抗裂性。混凝土在浇筑后会因诸多因素导致其出现裂缝,在条件允许的情况下,向混凝土拌合物中加入一定量的短纤维,如聚丙烯纤维,其作为一种具有较强拉伸能力的纤维,将其加入到混凝土的拌合物中能够有效提高混凝土的抗裂性,降低裂缝现象的出现频率。
2.2施工设计
施工设计是对施工活动实行科学管理的重要手段,体现了实现基本建设计划和设计的要求,提供了各阶段的施工准备工作内容,协调施工过程中各施工单位、各施工工种、各项资源之间的相互关系。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆严格来讲,施工选材也应包含在施工设计中。但针对混凝土结构预防裂缝的产生,此处主要强调施工设计的合理性。如混凝土浇筑结构或构件时不应缺少必要的构造防裂缝设计,如是否设置施工缝和设计防裂筋,施工缝和防裂筋的间距和位置是否合理等。
2.3施工操作
在预拌混凝土的整个生产过程当中,施工操作的质量直接关系到混凝土结构的质量。在施工过程中,操作者需谨记规范要求,用科学严谨的态度对待整个操作流程。
1)合理的振捣在混凝土拌制过程中,当各种原料经一定顺序混合在一起后需经过机械振捣使之拌合均匀,以便于施工及保证质量。错误的振捣方式会造成混凝土表面离析出浮浆,同时黏聚性和保水性较差,导致混凝土产生不均匀的沉降收缩,易引起在泥浆过厚或过薄处产生裂缝。
2)控制混凝土入模的温度混凝土入模温度指的是混凝土浇筑后在模板里的初始温度,因为混凝土导热系数相对较低,其散热速率也相对较慢,所以水泥的水化放热会使混凝土温度持续升高。尤其是对现场施工时的大体积混凝土构件而言,在构件的内部与外部会形成一定的温差。由此可见,如果混凝土入模温度能够适当低于环境温度,则可以使得浇筑的混凝土结构的内外温差减少,即可以降低温度裂缝的发生几率。因此,在实际的建筑施工中,相关施工人员应按照施工时实际的室外温度,来控制混凝土的入模温度。
3)控制一次浇筑高度在对沉降裂缝的分析中指出,混凝土的不均匀沉降会导致裂缝,如在钢筋和粗集料下方形成水囊,待水分参与水化和蒸发后,在此水囊处产生裂缝。而混凝土拌和物受自重的和自身浆体黏滞力的影响,若一次性浇筑的浇筑高度过高,则容易导致粗骨料集中在下部,形成上下密度差异过大,最终产生裂缝。通常情况下,在浇筑时混凝土的浇筑高度控制在两米以下。当一次浇筑高度超过2m时,应采取溜管下料、串筒等方式降低出料口与浇筑层之间的高度差,以此来防止混凝土浇筑过程中因浇筑高度过高产生裂缝。
4)加强抹面混凝土在浇筑之后,抹面操作应在表面泌水完全并且混凝土开始初凝时进行,抹面时用力抹压,以闭合产生的泌水孔,可消除混凝土表面的细小裂缝,避免混凝土成型之后小裂缝所造成应力过大导致混凝土断裂现象的出现。在进行抹面时,最好使用抹面机械进行抹面,因其抹面质量高,工作效率快可以在有效时间内及时修补裂缝的同时保证平整性。同时及时抹面可以有效提高混凝土表层的强度,修复因混凝土中水分蒸发形成的孔隙。
5)及时保湿、精心养护混凝土养护不当是造成混凝土裂缝的原因之一。在混凝土浇筑完成后,如不能及时进行洒水保湿养护,其表面的水分迅速蒸发造成表层水损失,表层混凝土收缩变形比内部大,这种不均匀收缩产生裂缝。当风速较大、湿度较低、气温较高时,更容易发生混凝土开裂的现象。在现场施工中,通常在抹面后立即用湿麻布、草帘或塑料薄膜等质地较轻的材料进行覆盖养护,并间隔洒水保湿,以防止表面水分的蒸发,减少表面裂缝的产生。
6)加强混凝土内外温度差的监控大体积混凝土的内外温差是出现温度裂缝的主要原因。大体积混凝土结构散热慢,内外混凝土之间形成温差大,导致内外混凝土变形不一致产生应力,当应力过大超过混凝土抗拉应力时出现裂缝。因此,针对大体积混凝土,施工人员可在混凝土内部埋设测温装置,随时监控混凝土内外温差,并采取相应防护措施,以此来降低混凝土因温度问题出现裂缝的几率。
3结论
综上所述,预拌混凝土裂缝的存在会严重影响着建筑工程的质量,预防混凝土裂缝的工作贯穿于整个混凝土施工过程的始终,需要相关施工人员共同努力提高混凝土的综合性能,从而降低混凝土裂缝现象发生的概率,最终实现工程质量的提高。
参考文献
[1]孙贝,毛晖晖.浅谈预拌混凝土裂缝的渗水及处理方法[J].城市建设理论研究(电子版),2016(11):4979.
[2]王铁林.浅谈预拌混凝土裂缝分析及预防[J].建筑科学,2011(24):81.
论文作者:张峰
论文发表刊物:《防护工程》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/26
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