摘要:現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)進(jìn)入復(fù)雜化與高層化的發(fā)展階段,對(duì)建筑混凝土結(jié)構(gòu)的要求越來(lái)越高。然而在建筑工程施工的過(guò)程中,受各種因素影響,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)施工產(chǎn)生裂縫,給建筑使用的安全性與耐久性帶來(lái)不利影響。文章從建筑混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的主要成因出發(fā),對(duì)建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗裂施工技術(shù)的要點(diǎn)進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:建筑工程;混凝土結(jié)構(gòu);裂縫成因;抗裂施工技術(shù);現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
中圖分類號(hào):TU755 文章編號(hào):1009-2374(2017)08-0167-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.08.081
混凝土結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代化建筑工程項(xiàng)目施工中的重要內(nèi)容,因其自身具有耐久性、穩(wěn)定性、耐火性以及經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用到建筑工程項(xiàng)目建設(shè)中,獲得人們的認(rèn)可與贊同,并在建筑工程項(xiàng)目中發(fā)揮重要作用。但是在建筑工程項(xiàng)目施工過(guò)程中,混凝土裂縫問(wèn)題也逐漸暴露出來(lái),不僅降低建筑工程項(xiàng)目整體施工質(zhì)量,對(duì)用戶的生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成威脅,還加快建筑物中鋼筋材料老化與腐蝕的速度,最終引發(fā)安全事故。在這種情況下,有關(guān)人員必須加強(qiáng)建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗裂施工技術(shù)的研究力度,提升施工水平與質(zhì)量,減少混凝土結(jié)構(gòu)施工裂縫出現(xiàn)的概率,從而促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)可持續(xù)性發(fā)展。
1 建筑混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的主要成因
引起建筑混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的成因是多方面的,一般可將混凝土結(jié)構(gòu)裂縫劃分成兩種類型:一種是由非荷載原因引起的裂縫問(wèn)題;另一種是由荷載原因引起的裂縫問(wèn)題。其中建筑混凝土結(jié)構(gòu)中85%都是由非荷載原因引起的裂縫問(wèn)題。而非荷載裂縫,按照裂縫開裂參數(shù),可劃分為收縮裂縫與溫度裂縫(表1所示)。具體表現(xiàn)為:(1)收縮裂縫。建筑混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生收縮裂縫的原因是在進(jìn)行施工過(guò)程中,建筑混凝土結(jié)構(gòu)在初凝時(shí),由于內(nèi)部水分快速蒸發(fā),導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)快速收縮,使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力超出承受能力,最終形成裂縫;(2)溫度裂縫。溫度裂縫主要是建筑混凝土結(jié)構(gòu)在內(nèi)部與外界溫度差異明顯的情況下,導(dǎo)致建筑混凝土結(jié)構(gòu)受熱脹冷縮的物理原理的影響,產(chǎn)生裂縫。按照引發(fā)裂縫的主要成因,溫度裂縫可分成外部溫度造成的裂縫與內(nèi)部溫度造成的裂縫兩種類型。其中外部溫度引起的裂縫是指建筑混凝土機(jī)構(gòu)在進(jìn)行施工的過(guò)程中,極易受外部環(huán)境因素影響,加上施工期間缺少相應(yīng)的保護(hù)與預(yù)防措施,導(dǎo)致混凝土受熱不均衡,在熱脹冷縮的影響下,造成混凝土結(jié)構(gòu)的拉應(yīng)力差距明顯,從而出現(xiàn)溫度裂縫。而內(nèi)部溫度造成的裂縫則是建筑混凝土初凝期間,會(huì)散發(fā)熱量,如果混凝土原材料的配置與規(guī)定要求不符,極易導(dǎo)致熱量無(wú)法順利排出,最終因內(nèi)外溫差產(chǎn)生溫度裂縫。
2 建筑混凝土結(jié)構(gòu)抗裂施工技術(shù)的要點(diǎn)分析
2.1 施工工藝流程
在建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工的過(guò)程中,必須嚴(yán)格根據(jù)規(guī)定的施工工藝流程進(jìn)行施工:混凝土配制→混凝土的運(yùn)輸與澆筑→混凝土的振搗→泌水的處理→混凝土的養(yǎng)護(hù)管理。
2.2 混凝土的配制
2.2.1 水泥的選擇。水泥作為建筑混凝土結(jié)構(gòu)的重要組成部分,關(guān)系到整個(gè)建筑施工的使用性能與耐久性。因此在選用水泥的過(guò)程中,為避免水化熱反應(yīng)過(guò)程中,水泥的溫度上升,采購(gòu)人員應(yīng)結(jié)合工程具體情況,選擇低熱水泥,減小混凝土的溫度差,以免產(chǎn)生溫度裂縫。
2.2.2 骨料與減水劑的選擇。在購(gòu)買骨料時(shí),應(yīng)選擇膨脹系數(shù)小的石灰?guī)r骨料,目的是減少低骨料的含泥量,控制建筑混凝土結(jié)構(gòu)的收縮度,增強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。對(duì)于減水劑的選用,應(yīng)在滿足水泥材料性能的外加劑情況下,選擇緩凝減水劑作為外加劑,對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的初凝時(shí)間進(jìn)行控制,保證混凝土內(nèi)部散熱與外部溫度均衡。
2.2.3 摻合料的選擇。對(duì)于水泥摻合料的選用,應(yīng)按照規(guī)定要求進(jìn)行選擇,經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)后符合規(guī)定要求,方可投入使用,以提升混凝土結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性與耐久性,對(duì)水泥的水化熱效應(yīng)進(jìn)行控制。
2.2.4 水灰比與水泥用量的控制。在配置混凝土?xí)r,為提升混凝土的抗裂性能,盡可能少用水泥用量與用水量。但是要注意混凝土的水灰比,因此在實(shí)際配置過(guò)程中,為保證混凝土配置與攪拌符合要求,應(yīng)通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)混凝土配合比進(jìn)行計(jì)算,為工程施工奠定扎實(shí)基礎(chǔ)。
2.3 混凝土的運(yùn)輸與澆筑
在施工前,如果使用管道運(yùn)輸方式運(yùn)輸混凝土?xí)r,必須對(duì)混凝土的流速進(jìn)行控制,事先做好管道的濕潤(rùn)工作,保證混凝土運(yùn)輸穩(wěn)定進(jìn)行。如果在運(yùn)輸混凝土的過(guò)程中,使用車輛運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行,必須確保車輛的運(yùn)輸速度,避免車輛顛簸。在進(jìn)行混凝土澆筑的過(guò)程中,必須對(duì)澆筑的速度進(jìn)行嚴(yán)格控制,通過(guò)分層澆筑方式進(jìn)行澆筑。在混凝土初次凝固前,必須完成第二次澆筑,避免分層建筑出現(xiàn)施工縫與接茬的問(wèn)題。但需要注意的是,在澆筑的過(guò)程中,應(yīng)密切觀察混凝土澆筑的問(wèn)題,在夏季進(jìn)行澆筑時(shí),溫度不超過(guò)35℃。在冬季進(jìn)行澆筑時(shí),溫度不小于5℃。
2.4 混凝土振搗
泵送混凝土的振搗時(shí)間應(yīng)控制在8~10s,泵送時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng),以免骨料下沉導(dǎo)致混凝土澆筑不均勻。在進(jìn)行振搗時(shí),應(yīng)選用插入式振動(dòng)棒通過(guò)垂直方式進(jìn)行振搗,并輔以行列式排列來(lái)振搗。在振搗時(shí),為確?;炷琳駬v的密實(shí)度,施工人員還應(yīng)對(duì)混凝土澆筑的表面進(jìn)行壓實(shí)抹平,確保表面整齊美觀。例如在進(jìn)行混凝土振搗的過(guò)程中,施工人員應(yīng)遵守快插慢拔的原則進(jìn)行振搗。為提升振搗密實(shí)度,澆筑上層混凝土?xí)r振搗棒應(yīng)深入下層混凝土5~10cm,移動(dòng)時(shí)其距離不超過(guò)有效作用范圍的1.5倍,順序依次,方向一致,以保證砼結(jié)合良好,避免漏振直到混凝土表面泛漿后,即可停止振搗(如圖1所示)。
2.5 泌水的處理
混凝土在澆筑與振搗期間,極易出現(xiàn)泌水與浮漿的施工問(wèn)題,這些多余的物質(zhì)會(huì)順著混凝土的坡面流向較低位置,然后通過(guò)側(cè)模底部的開孔流到集水坑。如果混凝土坡面的坡角和頂端模板相鄰時(shí),施工人員必須注意混凝土澆筑的方向,形成一個(gè)收集泌水的集水坑,并采用水泵抽出泌水,降低混凝土表面出現(xiàn)裂縫的概率。
2.6 混凝土養(yǎng)護(hù)管理
完成混凝土澆筑工作后,應(yīng)及時(shí)對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行保濕、保溫養(yǎng)護(hù)?;炷琉B(yǎng)護(hù)期間,應(yīng)重點(diǎn)加強(qiáng)混凝土的濕度和溫度控制,盡量減少表面混凝土的暴露時(shí)間,及時(shí)對(duì)混凝土暴露面進(jìn)行緊密覆蓋(可采用蓬布、塑料布等進(jìn)行覆蓋),防止表面水分蒸發(fā)。
混凝土的養(yǎng)護(hù)包括自然養(yǎng)護(hù)和加熱養(yǎng)護(hù)等。
現(xiàn)澆砼在正常條件下通常采用自然養(yǎng)護(hù)。自然養(yǎng)護(hù)基本要求:在澆筑完成后,12h以內(nèi)應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù);砼強(qiáng)度未達(dá)到1.2MPa以前,嚴(yán)禁任何人在上面行走、安裝模板支架,更不得做沖擊性或在上面進(jìn)行任何劈打的操作。
自然養(yǎng)護(hù)時(shí),混凝土帶模養(yǎng)護(hù)期間,應(yīng)采取帶模包裹、澆水、噴淋灑水等措施進(jìn)行保濕、潮濕養(yǎng)護(hù),保證模板接縫處不致失水干燥。為了保證順利拆模,可在混凝土澆筑24~48h后略微松開模板,并繼續(xù)澆水養(yǎng)護(hù)至拆模后再繼續(xù)保濕至規(guī)定齡期。
混凝土去除表面覆蓋物或拆模后,應(yīng)對(duì)混凝土采用蓄水、澆水或覆蓋灑水等措施進(jìn)行潮濕養(yǎng)護(hù),也可在混凝土表面處于潮濕狀態(tài)時(shí),迅速采用麻布、草簾等材料將暴露面混凝土覆蓋或包裹,再用塑料布或帆布等將麻布、草簾等保濕材料包覆。包覆期間,包覆物應(yīng)完好無(wú)損,彼此搭接完整,內(nèi)表面應(yīng)具有凝結(jié)水珠。有條件的地段應(yīng)盡量延長(zhǎng)混凝土的包覆保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間。
3 結(jié)語(yǔ)
綜上所述,建筑混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫,不僅影響到建筑工程總體施工質(zhì)量與耐久性,還影響到建筑物使用的美觀性,對(duì)居民使用的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成威脅。因此在進(jìn)行建筑混凝土結(jié)構(gòu)施工的過(guò)程中,為降低混凝土出現(xiàn)早期裂縫的概率,提升施工質(zhì)量,必須找出建筑混凝土裂縫的成因,嚴(yán)格按照規(guī)定要求與工藝流程:混凝土配制、混凝土運(yùn)輸與澆筑、混凝土振搗以及泌水處理等進(jìn)行施工,并做好混凝土的養(yǎng)護(hù)管理工作,提升建筑混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量與水平,確保建筑工程項(xiàng)目有序完工。
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作者簡(jiǎn)介:楊光輝(1968-),男,湖南益陽(yáng)人,湖南省國(guó)際工程咨詢中心有限公司工程師,研究方向:建設(shè)工程項(xiàng)目管理及工程咨詢。
(責(zé)任編輯:小 燕)