魏利猛
摘 要:在現(xiàn)代的工程建設體系當中混凝土是非常重要的建筑材料,但是,如今的情況是混凝土會發(fā)生裂縫的現(xiàn)象,而且這種現(xiàn)象非常普遍。在橋梁工程以及其它建筑工程中都可以見到混凝土裂縫。雖然采取一些措施加以改善,但是效果并不明顯。這其中的根本原因,就是對于混凝土溫度應力的變化狀態(tài)沒有足夠的重視。分析現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁發(fā)生裂縫現(xiàn)象的原因,并探討出預防這種裂縫現(xiàn)象發(fā)生的有效措施。
關(guān)鍵詞:混凝土;水池池壁;裂縫現(xiàn)象;產(chǎn)生原因;控制措施
中圖分類號:TB
文獻標識碼:A
doi:10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.18.089
溫度的應力以及對于溫度的控制在體積比較大的混凝土施工當中是非常重要的。而造成混凝土裂縫現(xiàn)象的原因是,在工程施工的過程中所用到的混凝土溫度及溫度控制與施工實際要求出現(xiàn)一定偏差,從而影響到整個工程結(jié)構(gòu)的耐久性以及安全性。在進行運轉(zhuǎn)到整個過程中,溫度的變化對于工程結(jié)構(gòu)的應力狀態(tài)有著非常重大的影響作用。在大型的現(xiàn)澆鋼筋混凝土的水池池壁的具體施工當中,經(jīng)常發(fā)生溫度裂縫的現(xiàn)象。所以,本文將以大型的現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁的裂縫現(xiàn)象為例,分析在進行施工的過程中混凝土發(fā)生裂縫現(xiàn)象的原因,并總結(jié)防治措施。
1 混凝土裂縫的形成原因
1.1 關(guān)于混凝土溫度應力的一些分析研究
在整個建筑工程的施工過程中,對于混凝土的溫度應力的掌握極其重要。根據(jù)溫度應力形成的整個過程可以分為三個階段。
1.1.1 早期階段
從現(xiàn)澆鋼筋混凝土開始一直到水泥完成基本的放熱程序為止,這整個過程大概需要30天。在早期階段其有自己的特點,首先,水泥完成基本的放熱程序,在這個過程中會釋放出非常多的水化熱。其次,混凝土的彈性模量會發(fā)生非常巨大的轉(zhuǎn)變。正是由于混凝土的彈性模量的巨大轉(zhuǎn)變,在溫度應力的早期階段,混凝土會形成殘余的應力。
1.1.2 中期階段
在溫度應力形成的中期階段,由于水泥會產(chǎn)生放熱的作用,等待這種放熱作用基本完成的時候一直到混凝土發(fā)生冷卻的現(xiàn)象,并且冷卻到相當穩(wěn)定的溫度為止,在整個中期階段,混凝土的溫度應力主要是由外界的氣溫變化以及混凝土的冷卻現(xiàn)象而產(chǎn)生的。產(chǎn)生的這些溫度應力和在早期階段形成的溫度應力融合到一起。所以,在中期階段混凝土的彈性模量不會發(fā)生很大的變化。
1.1.3 晚期階段
溫度應力形成的晚期階段,主要是一個運轉(zhuǎn)的時期,是在混凝土完全冷卻以后才進入的階段。這個時期的溫度應力產(chǎn)生的原因主要是外界的變化的氣溫,并與早期以及中期階段產(chǎn)生的應力進行疊加。
1.2 裂縫產(chǎn)生的原因,以大型的現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁裂縫為例
會有各種各樣的原因?qū)е禄炷廉a(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象,其中包括外界環(huán)境的溫度以及濕度的不斷變化,不合理的結(jié)構(gòu),混凝土本身具有的脆弱性以及不合格的原材料等原因。
在混凝土逐漸硬化的過程中,會有非常多的水化熱從水泥當中放出,導致混凝土的內(nèi)部溫度升高,從而引起表面的拉應力。在后期階段,會進行降溫的處理,但是有一定的約束條件,這種約束條件就來自于混凝土,所以,拉應力也會出現(xiàn)在混凝土的內(nèi)部。由于氣溫不斷地降低,會導致比較大的拉應力出現(xiàn)在混凝土的表面。由于拉應力逐漸增加甚至超出了混凝土本身的抗裂縫的能力,這時就會產(chǎn)生大量的裂縫。
在一些混凝土的內(nèi)部濕度不會發(fā)生很大的變化,但是由于外界環(huán)境的干擾,混凝土表面的濕度就會比內(nèi)部的濕度變化大得多。比如,對于混凝土沒有進行周全的養(yǎng)護,混凝土的表面有時候非常干燥,有時候非常潮濕,在混凝土的表面會發(fā)生形變的現(xiàn)象,而受到了約束作用,這樣也會促使混凝土發(fā)生裂縫現(xiàn)象。
混凝土本身具有脆性的特點,混凝土的抗拉強度遠遠比不上抗壓強度。由于選取不合格的原材料,并且在進行施工的過程中水和灰的比例非常的不穩(wěn)定,在運輸和澆筑的整個過程中也不注意保護,所以,同一塊混凝土中具有非常不均勻的抗拉強度,這時裂縫就會出現(xiàn)在混凝土抗壓能力非常弱的部位。
在現(xiàn)澆鋼筋混凝土當中,拉應力指的是鋼筋來承擔的拉應力,而混凝土只是處于承受壓應力的范圍。但是,在混凝土的某些部位如果出現(xiàn)了拉應力,就要完全依靠混凝土進行承擔。所以在工程設計的過程中,是不允許混凝土出現(xiàn)拉應力的。但是,在具體的施工過程中混凝土溫度由高到低,最后穩(wěn)定。所以由于溫度的巨大變化就會在混凝土的內(nèi)部引起相應的拉應力,這種情況之下混凝土是無法承擔的,就會發(fā)生裂縫的現(xiàn)象。
2 水池池壁的裂縫防治措施,以大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土為例
2.1 對基礎的地基進行加固
對施工現(xiàn)場的基礎地基進行加固,可以有效地減少地基基礎下沉的現(xiàn)象從而可以在很大程度上提高地基的整體的承載能力。加固基礎地基的方法可以通過換填法來實現(xiàn),所謂換填法指的就是運用砂石進行墊層的地基加固方法,通過對基礎地基的加固可以有效保證其柔性均勻的發(fā)生沉降。
2.2 內(nèi)外的防水處理
2.2.1 在大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁的迎水面噴涂有機硅防水劑
這種有機硅防水劑必須是水性高效的這JK2050防水劑。這種水性高效的有機硅防水劑噴涂在混凝土水池池壁的表面,從而促使這種防水劑滲透到混凝土表面之內(nèi),滲透的程度為5毫米到8毫米之間。通過防水劑與混凝土的交合固化作用會促使混凝土表面的水化熱形成一種具有永久性的不透水層,從而有效地保證了大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁的抗?jié)B透能力。
2.2.2 在大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池的外側(cè)池壁涂抹氰凝
除了對大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池的內(nèi)側(cè)池壁進行防水處理之外,對于池壁的外側(cè)也應該進行相應的處理。在池壁的外側(cè)應該涂刷氰凝防水劑,在池壁外側(cè)以下的墊層面涂抹一種改良的氰凝防水劑,可以有效地將混凝土的池壁和地下水進行阻隔。這種類型的防水劑具有非常優(yōu)良的抗?jié)B透性能,可以很好地承受沖刷作用,且具有非常優(yōu)秀的抗裂性能。對于腐蝕的現(xiàn)象,也可以做到有效防治。所以,這種類型的防水劑非常適合在大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土的水池外側(cè)池壁進行涂抹。除此之外,應該注意涂抹的頻率以及厚度。
在對大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁的內(nèi)側(cè)和外側(cè)進行防水劑處理的過程中,必須應該先對基層進行相關(guān)的處理,從而可以保證混凝土的表面沒有附著物以及孔隙,在保證混凝土表面非常干凈的狀態(tài)下再進行防水劑處理。
2.3 對混凝土的配合比進行優(yōu)化處理
有一些混凝土發(fā)生裂縫的原因是因為自身有滲漏現(xiàn)象。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生,必須要采用抗?jié)B透性能良好的混凝土,由于現(xiàn)澆鋼筋混凝土的體積是非常大的,所以非常容易出現(xiàn)一種收縮裂縫。因此在抗?jié)B透的混凝土中應該加入適量的HEA高效防水劑,這樣就可以有效地對混凝土的抗裂性能進行提高。除此之外,也應該設置恰當?shù)拇怪鄙炜s縫間距,以減少收縮裂縫的發(fā)生率。
第一,HEA高效防水劑有著非常大的活性,所以非常不容易對混凝土的強度以及坍落度進行控制,因為這樣的高效防水劑會產(chǎn)生比較大的稱量誤差。因此,在拌和混凝土的過程中必須按照相關(guān)要求控制好誤差。
第二,對于混凝土的養(yǎng)護工作也是非常重要的,在混凝土開始凝固之后就應該進行澆水處理,并且應該用麻袋覆蓋進行養(yǎng)護工作。養(yǎng)護的時間至少為14天。這種情況之下,應該保證混凝土的表面一直保持著濕潤的狀態(tài)。
第三,由于HEA高效防水劑本身具有減少水分的作用。所以,在對混凝土進行攪拌的時候,應該注意攪拌的時間,應該比一般的攪拌時間延長30秒到60秒。
第四,在對混凝土進行振搗處理的時候,應該注意振搗必須是密實的。并且應該對工作人員進行專業(yè)的分組,從而可以及時的確保混凝土不冒泡并且開始泛漿。
3 結(jié)語
綜上所述,本文對于大型的現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁抗裂現(xiàn)象的原因以及防治措施的研究,對于混凝土裂縫的防治有了明顯的效果。這在很大程度上避免了工期拖延現(xiàn)象的發(fā)生,也節(jié)約了一定的人力、物力以及財力,并且在防治裂縫的過程中積累了豐富的工作經(jīng)驗,對今后的工作具有重要的參考意義。
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