□屈蘭芝 □許 立(虞城縣水務(wù)局)
在工程建設(shè)中,混凝土的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,特別是在水利工程中混凝土建筑特別普遍,體積也越來(lái)越大。其中混凝土裂縫問(wèn)題一直存在,且無(wú)法根絕。一旦建筑物產(chǎn)生裂縫就為工程埋下質(zhì)量隱患,隱患一旦發(fā)展會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞,給工程和社會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的損失。因此研究預(yù)防混凝土裂縫的措施就非常必要了。近一個(gè)世紀(jì)來(lái),中外技術(shù)人員進(jìn)行了不懈努力,得出結(jié)論:裂縫的主要成因是設(shè)計(jì)和施工兩個(gè)方面,在實(shí)際施工中絕大部分的裂縫是受溫度拉應(yīng)力作用產(chǎn)生的,所以大體積混凝土裂縫控制的關(guān)鍵是把握好施工過(guò)程中的溫度控制措施。具體溫度控制措施有三種:一是減少混凝土的發(fā)熱量;二是控制混凝土入倉(cāng)溫度;三是加速混凝土的散熱。
一是采用發(fā)熱量低的礦渣水泥,不同品種標(biāo)號(hào)的水泥所含礦物成分不同,水泥水化熱的大小及放熱的快慢是不一樣的。二是采用低流態(tài)或無(wú)塌落度干硬性貧混凝土。三是合理選擇骨料,混凝土骨料最好采用級(jí)配良好的天然河砂及石灰?guī)r石。嚴(yán)格控制砂石含泥量使其符合規(guī)范要求。四是優(yōu)化配合比設(shè)計(jì),配合比是防止混凝土裂縫的關(guān)鍵,要反復(fù)試驗(yàn)確定最優(yōu)配合比。首先在滿足強(qiáng)度前提下?lián)郊臃勖夯业葥胶狭希蛇_(dá)水泥用量的25%~60%)減少水泥用量降低水化熱;其次是在滿足塌落度要求的前提下,最大限度控制水灰比。五是摻加高效減水劑和微膨脹劑。摻高效減水劑可以使混凝土緩凝,初凝時(shí)間>9h推遲水泥水化熱峰值出現(xiàn),降低混凝土表面溫度??梢怨?jié)約水泥用量20%使28d齡期混凝土發(fā)熱量減少25%~30%,還可以提高混凝土早期強(qiáng)度和極限拉伸值,常用的減水劑有木質(zhì)素?糖蜜等等;摻加微膨脹劑可以補(bǔ)償混凝土的收縮。
一是合理安排澆筑時(shí)間,在工程施工總體計(jì)劃時(shí),將大體積混凝土施工安排在合適的季節(jié)。一般安排在春秋兩季,如果夏季施工應(yīng)安排在早晚澆筑,正午不澆筑,重要部位安排在低溫季節(jié)低溫時(shí)段澆筑,以降低混凝土的入倉(cāng)溫度,避免出現(xiàn)溫度裂縫。二是加冰或者冰水拌合,降低混凝土的拌合溫度。三是對(duì)骨料進(jìn)行預(yù)冷,以達(dá)到控制混凝土溫度的目的。骨料預(yù)冷常用三種方法:①水冷。在儲(chǔ)料倉(cāng)設(shè)置供水管道,利用深井中的低溫水對(duì)艙內(nèi)粗骨料的表層經(jīng)常噴灑。②風(fēng)冷。修建骨料儲(chǔ)料倉(cāng),并設(shè)遮陽(yáng)棚,經(jīng)常通風(fēng)達(dá)到降溫的目的。③真空汽化冷卻。利用汽化過(guò)程吸收熱量達(dá)到降溫的目的。四是降低入倉(cāng)溫度。要縮短混凝土的運(yùn)輸時(shí)間,縮短混凝土被太陽(yáng)暴曬的時(shí)間,運(yùn)輸工具應(yīng)該設(shè)置遮陽(yáng)隔熱措施,采用噴水霧方法給倉(cāng)面四周降溫。
一是采用薄層澆筑增加散熱面,并適當(dāng)延長(zhǎng)間歇時(shí)間,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求將相鄰澆筑塊高差控制在允許的范圍內(nèi),兩次澆筑的間歇時(shí)間≯20d保證每次混凝土的澆筑不是在老混凝土上進(jìn)行,減小對(duì)新混凝土的約束力。二是高溫季節(jié)已經(jīng)采用預(yù)冷措施時(shí),可以厚塊澆筑,防止氣溫過(guò)高熱量倒流,以保持預(yù)冷的效果。
一般采用025鋼管,控制混凝土溫度和水溫之差不超過(guò)20℃,持續(xù)通水時(shí)間≥15d,水流方向每天改變1次以達(dá)到均勻降溫的效果。
常規(guī)溫控的目的在于預(yù)防混凝土裂縫的發(fā)生,后澆筑帶的目的在于疏導(dǎo),將結(jié)構(gòu)人為分出一道“豎縫”可以釋放整個(gè)結(jié)構(gòu)前期混凝土的收縮應(yīng)力,等大的混凝土收縮變形結(jié)束后,再進(jìn)行二期澆筑,使結(jié)構(gòu)成為一個(gè)統(tǒng)一的整體。在實(shí)際施工中,除了上面的溫控措施,還要做好混凝土的后期養(yǎng)護(hù),主要是加強(qiáng)混凝土表層的保護(hù)以及加強(qiáng)混凝土的保養(yǎng),確保工程質(zhì)量。
總之,只要在施工過(guò)程中嚴(yán)格遵守規(guī)范,就可以把大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生控制在有效范圍內(nèi),不會(huì)造成貫穿性裂縫破壞結(jié)構(gòu)的整體性,提高工程質(zhì)量,延長(zhǎng)工程的使用壽命,創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。