大体积混凝土楼板的无缝施工技术探析

2012-09-06 00:54宁洪涛廉悦玉
城市建设理论研究 2012年22期
关键词:大体积混凝土裂缝质量控制

宁洪涛 廉悦玉

摘 要:裂缝是混凝土结构使用中存在的一个相当普遍的问题,混凝土材料的多样性、复杂性及施工误差等因素极易造成各种裂缝的产生,面积较大的混凝土使用中此现象更是明显,所以,怎样在施工中减少这一现象,保证工程施工的质量是我们需要迫切研究解决的问题。

关键词:大体积混凝土;裂缝;无缝施工;质量控制

中图分类号:TU37文献标识码:A 文章编号:

混凝土结构主体的质量问题多是由工程主体的多样性、复杂性和大体型导致的。目前,混凝土出现裂缝是一个较为普遍且棘手的问题,裂缝不仅影响工程日后使用性还可能给工程质量安全造成不可忽视隐患。大体积混凝土质量控制的首要因素便是对裂缝的控制,而对裂缝的控制问题现今已经成为国际建筑工程学研究的重要课题之一。本人凭借多年的施工现场实践经验及总结后的摸索,现对大体积混凝土结构的无缝施工提出几点有效而切实可行的建议。

1大体积混凝土的定义

虽然大体积混凝土己在工程建设中广泛应用,但其定义目前还没有一个统一的说法。美国混凝土学会有过规定:“任何就地浇筑的大体积混凝土,其尺一寸之大,必须要求采取措施解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大的限度减少开裂”。在《工程结构裂缝控制》中的定义是:在工业与民用建筑结构中,一般现浇的连续墙式结构、地下构筑物及设备基础等是容易由温度收缩应力引起裂缝的结构,通称为大体积混凝土结构。

2大体积混凝土裂缝产生原因

分析大体积混凝土结构出现裂缝的主要原因是受到混凝土在初凝过程中产生的温度应力和收缩应力的影响。

2.1混凝土初凝的水化热导致温度的升高,里外的温度的差异本就容易造成裂缝,而混凝土的硬化时的收缩更是给裂缝提供了产生的推动力。在多年现场实践的过程中发现,混凝土的配比对裂缝的产生有着很大的影响,根据水泥的物理性质,在施工时随着水泥和用水量的提高,混凝土硬化后的收缩尺度也跟着提高。

2.2建筑材料采买时的质量问题也是造成无法掌握混凝土裂缝的原因,采买的水泥如果成分过高或过低,水泥的安定性质量不合格,那在后期混凝土结构硬化后,裂缝更是随处可见。

2.3由于浇筑后养护不及时,混凝土表面水分散失过快,产生较大的干缩裂缝,而此时的混凝土强度又不足以承受较高的收缩应力也会产生裂缝。

2.4随着泵送混凝土的广‘泛应用,为提高混凝土的施工性能,泵送时为防止堵管,混凝土的坍落度普遍较大,同时水灰比的增大、水的含量增加、砂的含量增加、骨料粒径减小以及减水剂等外加剂的掺入,都会导致混凝土的水化温度增加、混凝上收缩增大。在混凝土结构的抗拉强度几乎没有增加的情况下,泵送混凝土就极易产生裂缝,而月_这种裂缝是随着混凝土成型而很快开展。

2.5施工时由于施工队伍的专业化程度不够或是施工队伍人员素质的参差不齐,都容易使大体积混凝土的建设由于操作程序上的不规范,操作技术上的不到位而产生裂缝,造成质量问题。

2.6在施工时易受施工时间(长短、季节、间隔),施工对象(钢筋密集度、体积),施工工艺(程序、浇筑量)及施工环境的影响。

2.7除上述原因外,建筑项目地基的稳定性不足或质量不合格也会给大体积混凝土造成裂缝,前期设计没有结合地基结构的地形易变因素进行考虑,后期施工时质量不过关,地基下的土质松软、分布不匀,或是地基回填土没有夯实,甚至浸水等原因产生的沉降裂缝。另外还有一种情况,北方冬季寒冷,冬夏温差很大,加之如果混凝土建设的过程中,模板安放不合理,间隔太远,或模版的质量不合规定,刚硬度不够等因素都易出现沉降裂缝。

3混凝土施工工艺

3.1 混凝土工程

根据水泥和用水在混凝土中含量越高收缩越大、延时越长的性质,在实际施工时应严格控制混凝土的用料比例,经过多年的实践,总结出一套相对优化的配比:1:1.82:4.07,水灰比 0.43,水泥用量328kg/m。由于抗折混凝土的石子级配要求用石量较大,所以掺入了0.75%水泥用量的 FDN 减水剂,掺入减水剂不仅使混凝土的和易性有明显的改善,同时又减少了10%左右的拌合水,减水后使混凝土回缩量减小。混凝土骨料中的砂子采用中、粗砂,根据有关试验资料表明,当采用细度模数为2.79,平均粒径为 0.381 的中、粗砂,比采用细度模数为2.12、平均粒径为 0.336 的细砂,每 1m3混凝土可减少用水量20~25kg 水泥用量可相应减少 28~35kg。如用细度较低的砂子,可以加大高效减水剂的剂量,以减小混凝土的收缩。在施工工期宽裕的条件下,亦可以在配比中加入粉煤灰,粉煤灰的膨胀变形收缩不同于硅酸盐水泥成分混凝土的收缩,对混凝土的和易性和抗裂性都有很好的效果,即可较少水泥、用水量,又能改善混凝土裂缝问题。

3.2 主要技术措施

3.2.1 混凝土的搅拌混凝土的搅拌工序也应十分重视,最好在施工现场拌制,采取为沙石遮阳、洒水降温,储藏水泥的仓库空气流通,搅拌机器定时洒水,输送混凝土管道遮阳及保湿等手段降低混凝土入模时的温度。

3.2.2 坍落度严格控制混凝土的坍落度应控制在 12.2 厘米以内,混凝土浇筑前应对水灰比、坍落度和入模温度进行测定,初始施工时坍落度应每 1h 检查一次,质量稳定后,2~4h 检查一次。混凝土入模温度测试每工作班不应少于两次。

3.3混凝土振捣必须充分

混凝土入模后先用插入式振动棒振密振实,然后用振捣粱振至表面平整,后用Φ180的钢管(内装砂子),制成的提浆滚在混凝土表面来回滚压提浆,用人工抹平。混凝土浇筑振捣完毕,立即采用塑料薄膜覆盖,进行保水养护7d以上。注意混凝土所处的大气环境,在干燥季节或风口处应加强保水措施,防止混凝土水分蒸发速度过快,以控制其出现早期表面裂缝。加强混凝土的养护,目的是要使混凝土保持或可能接近于饱和状态,使水化作用达到最大的速度,以得到更高强度的混凝土。在养护温度相同的情况下,连续湿养护(即盖草袋子、洒水养护)时混凝土强度在各龄期均为最高。特别是混凝土在浇筑后内部处于升温阶段时要适时进行湿养护,以加强混凝土的水化反应。这样一方面可以降低混凝土内部的温度峰值,又可以防止后期的强度损失。尤其掺加减水剂后更需要保证养护时间。

4施工控制措施

4.1 要求搅拌站严格执行配合比,施工配合比可根据现场材料情况在允许范围内进行调整,以保证混凝土的工作性能。

4.2 混凝土出站前,要求测试坍落度,同时观察和易性,不得出现离析、分层等现象,不符合要求的混凝土不得出厂。

4.3 浇筑混凝土时,对到施工现场的每车混凝土都要求测坍落度,控制在160~180mm,并观察其和易性,不得存在离析、泌水现象。表观检查不符合要求的混凝土坚决退场。

4.4 机泵的振捣易造成混凝土浮浆层过厚,所以在操作时要严巡规范,杜绝漏振、欠振和过振问题。将时间控制在浮浆不下沉时为佳。

4.5 最后,还应对耐磨压光的混凝土工程进行保水处理,可用塑料薄膜覆盖已达到保湿效果。

4.6 表面防裂施工技术要点

4.6.1 混凝土的运送进过机泵的振捣会在表面形成较厚的水泥桨层,不加处理凝固后就易产生裂缝,所以要严格控制机泵的振捣时间,减少或避免混凝土表面浮浆层的产生。

4.6.2 混凝土内外温度的差异不仅受自身水热化影响,还受外界自然温度影响。在浇捣混凝土时,应将混凝土表层平整,用 3 米长括尺刮去混凝土表层水泥浮浆,混凝土初凝时要注意表层压光,凝固时要专人监管作业场地,防止外来人员踩踏、破坏混凝土主体。

5 现场监测与分析

现场的检测与分析是项目重要的环节,不仅能了解混凝土水热化应力和收缩应力的变化规律,各数据的严格监控收集给工程技术提供了有利的证据。现场监测应结合自身项目特点,分析工程结构、形状、大小等设置工程现场温度监测,分别记录设置的观测点的覆盖、振捣、抹平时的温度。“早升急后降快”是混凝土凝固的特点,结合混凝土各应力的特点,监测时间应为30d:1~3d 每 4h 测记,3~14d每 6h 测记,后阶段每 12h 测记,如遇其他情况而导致温度异常也应记录。

6结束语

本文所介绍的大体积混凝土无缝施工技术不仅结合了多年总结的实际经验,也在多个项目中进行了验证,效果良好,施工项目混凝土主体至今无缝,给工程质量做好了强有力的保证。加强施工管理,监管施工工序,科学合理的完成工程。

参考文献

[1]汪勇.超长结构无缝施工应用研究[J].中外建筑,2009,(03):125-127.

[2]俞晓春.膨胀加强带取代后浇带在地下室工程中的应用[J]大众科技,2006,(07).

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