港口碼頭現(xiàn)澆混凝土裂縫原因及應(yīng)對

楊光

摘 要：現(xiàn)階段，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，碼頭施工技術(shù)建設(shè)水平也有所提升，碼頭建設(shè)工程的質(zhì)量及建設(shè)外觀均有所完善。裂縫是現(xiàn)澆混凝土碼頭面層的常見病害之一。據(jù)此，對現(xiàn)澆混凝土碼頭面層裂縫產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，后針對具體原因?qū)崿F(xiàn)對其預(yù)防措施的研究，從而促進(jìn)建設(shè)質(zhì)量的不斷提升。

關(guān)鍵詞：碼頭面層；混凝土裂縫；原因；預(yù)防

中圖分類號：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-3198（2015）25-0275-02

1 裂縫產(chǎn)生種類及原因分析

1.1 裂縫種類

1.1.1 溫度裂縫

碼頭混凝土在實(shí)施澆筑后，由于水泥遇水放熱原理而造成混凝土澆筑后逐漸膨脹，在溫度降低后又產(chǎn)生收縮，混凝土內(nèi)外部環(huán)境具有相對差異性，因此內(nèi)外部散熱環(huán)境的不一致性導(dǎo)致內(nèi)外散熱不勻，表面混凝土外部接觸面積較大散熱較快，而內(nèi)部環(huán)境中空氣接觸面小散熱較慢，造成混凝土截面溫度梯度的產(chǎn)生。表層混凝土收縮值大于內(nèi)部時(shí)，則表面混凝土受拉出現(xiàn)裂縫。溫度的變化導(dǎo)致拉應(yīng)力的增大，當(dāng)拉應(yīng)力超出混凝土自身可抵范圍之內(nèi)時(shí)便會造成溫度裂縫。

1.1.2 干縮裂縫

干縮裂縫是碼頭面層裂縫中多現(xiàn)的裂縫類型，干縮裂縫多現(xiàn)于混凝土表面，且其寬度一般在0.05mm-0.2mm之間，長短不一，走向無規(guī)律可循。該類裂縫的出現(xiàn)多由混凝土澆筑后由于護(hù)理不當(dāng)而導(dǎo)致表面水分喪失，內(nèi)外收縮不均引起表面裂縫。

1.2 裂縫產(chǎn)生原因

1.2.1 材料因素

水泥：水泥是混凝土形成的主要材料之一，與水混合呈漿狀，可塑性強(qiáng)，與松散狀集料膠結(jié)后硬化可成堅(jiān)硬物體，混凝土強(qiáng)度便是其混合硬化的結(jié)果。水泥收縮值主要由水泥細(xì)度、SO3石膏的含量而決定，不同種類的水泥其收縮值均具有較大差異。SO3的含量與水泥的收縮值呈正相關(guān)且對其影響較大，但部分水泥熟料中含有少量的MgO，在混凝土完成鋪設(shè)后逐漸水化膨脹有效減少因降溫所帶來的體積收縮影響，因此可有效減少裂縫的產(chǎn)生。建造外界自然環(huán)境對水泥的選擇也有一定的影響，對于較干燥環(huán)境而言，在進(jìn)行混凝土鋪設(shè)時(shí)可選用普通礦渣水泥，從而減少裂縫的產(chǎn)生，保證碼頭建設(shè)質(zhì)量。

骨料：骨料是混凝土的重要組成部分，占到混凝土材料總體組成的80%左右，其材質(zhì)為松散粒狀惰性，在使用中不與水泥產(chǎn)生直接化學(xué)反應(yīng)，混凝土澆筑結(jié)束后，可減少因水泥溫度降低硬化而導(dǎo)致的混凝土收縮，混凝土的收縮量與骨料成負(fù)相關(guān)，但骨料中黏土的增加則會導(dǎo)致混凝土收縮量的增大，因此在具體施工過程中，骨料的質(zhì)量對裂縫的產(chǎn)生具有非常大的影響。故而對于骨料的選擇需要其具有足夠的硬度及強(qiáng)度，并具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，潔凈度及黏土含量等需要控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。

混合料：混合材料在使用過程中應(yīng)重視對其比例的嚴(yán)格把控，其中混凝土內(nèi)部材料比例失調(diào)會容易導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生?；炷猎谥圃爝^程中工作人員為了增加其拌合度，減少水泥遇水化熱性則一般會在其中加入相應(yīng)的磨細(xì)礦物混合材料，該種材料在使用過程中其種類及表面積大小等均會影響混凝土收縮。混凝土在進(jìn)行相應(yīng)材料配比過程中也應(yīng)控制其比例，其中包括水灰、砂率等參數(shù)，混凝土的收縮與水泥量及水量具有直接關(guān)系，而二者相比水在其中的作用更大，水量固定的前提下，混凝土收縮與水泥用量呈正相關(guān)，但其增加的幅度較小。

外加劑：在夏季為了延長混凝土的初凝時(shí)間，則會在混凝土中加入定量的緩凝劑以延長時(shí)間；減水劑的應(yīng)用則可有效改善混合料的和易性，化學(xué)外加劑的增加會不同程度的導(dǎo)致混凝土收縮量的增加。

1.2.2 技術(shù)因素

碼頭施工過程中，施工人員操作技術(shù)的應(yīng)用不當(dāng)會導(dǎo)致碼頭施工質(zhì)量問題的出現(xiàn)，也會導(dǎo)致現(xiàn)澆面層裂縫的形成。例如在工程施工過程中，施工人員對混凝土攪拌時(shí)間不足便會導(dǎo)致混凝土中的各個(gè)材料融合度不佳，因此在使用過程中很容易受到外界因素的影響從而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。

1.2.3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素

碼頭現(xiàn)澆面層裂縫的出現(xiàn)與碼頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也有非常大的相關(guān)性，例如在高樁碼頭設(shè)計(jì)中，安裝后的實(shí)心面板若低于梁頂外伸箍筋，則會導(dǎo)致在對該面層進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)表面存在突?，F(xiàn)象，易由于應(yīng)力增大而產(chǎn)生裂縫，配筋率較大時(shí)也會導(dǎo)致混凝土收縮應(yīng)力加大，從而導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。

2 裂縫預(yù)防措施研究

2.1 控制材料及混合配比度

在對混凝土混合材料進(jìn)行選擇時(shí)，一般可選擇低水化熱水泥，骨料的選擇應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行選擇，粗骨料的含泥量一般不超過0.6%，細(xì)骨料在選擇時(shí)可選用中粗砂，同時(shí)在對材料進(jìn)行采購時(shí)，也應(yīng)控制其質(zhì)量，盡量避免在陰雨天氣進(jìn)行原材料采購，從而避免遇水導(dǎo)致硬化，致使水泥無法正常使用。

化學(xué)裂縫的預(yù)防及控制可對水泥用量進(jìn)行嚴(yán)格控制從而提升砼密實(shí)度，溫度裂縫的控制可合理應(yīng)用配料、控制水灰比，水泥混凝土的強(qiáng)度與水泥石的質(zhì)量息息相關(guān)，水灰比對于其強(qiáng)度也具有較大影響，但其不是唯一因素，因此在混凝土材料配比中應(yīng)重視對施工水灰比的嚴(yán)格控制并按照相應(yīng)規(guī)定實(shí)現(xiàn)對材料的嚴(yán)格投放。

2.2 控制現(xiàn)場環(huán)境

混凝土施工過程中應(yīng)對其溫度、濕度等因素進(jìn)行嚴(yán)格控制，合理安排作業(yè)，在夏季施工時(shí)，應(yīng)盡量避免午間高溫作業(yè)，將施工工作分配至早上或晚上進(jìn)行施工操作，同時(shí)在溫度較高的環(huán)境中作業(yè)時(shí)，可減少澆筑厚度以加快散熱，并在澆筑結(jié)束后對其進(jìn)行水養(yǎng)護(hù)，采用罩布將其覆蓋，從而減少裂縫的產(chǎn)生，同時(shí)水泥水解時(shí)也不會因周圍環(huán)境的改變而對其自身造成相應(yīng)影響。

2.3 施工過程預(yù)防

施工過程中會對上層已捆綁好的鋼筋進(jìn)行踩踏，使受力筋混凝土保護(hù)層承受負(fù)彎矩能力加大，加大裂縫產(chǎn)生幾率，因此相關(guān)人員在施工時(shí)應(yīng)控制受力筋的粗細(xì)，盡量選用較粗的鋼筋并對其采取有效的固定措施，防止裂縫產(chǎn)生?；炷潦┕み^程中由于振搗不密實(shí)從而易導(dǎo)致較大孔隙的出現(xiàn)，因此在施工過程中應(yīng)保證澆筑振搗頻率及質(zhì)量，若在施工過程中發(fā)現(xiàn)較大孔隙應(yīng)對其采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施?；炷潦┕み^程較長水分易蒸發(fā)因此造成坍落度較低，從而形成網(wǎng)狀裂縫，故而在施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土運(yùn)輸時(shí)間，控制其坍落度，加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)，控制水分。

在操作過程中，及時(shí)對混凝土表面采取割縫施工，引導(dǎo)裂縫在其割縫縫隙中展開，保證縫隙深度達(dá)到相關(guān)要求。在施工中為提升模板的周轉(zhuǎn)率一般均在操作過程中采取新澆筑混凝土拆模操作，在拆模操作過程中應(yīng)控制拆模時(shí)間，避免因混凝土溫度高于外部環(huán)境溫度而引起裂縫，模板拆除時(shí)，混凝土表面的溫度會急速降低，導(dǎo)致溫度梯度的產(chǎn)生，因此為了防止表面拉應(yīng)力的進(jìn)一步加大，在拆除模板時(shí)在其表面覆蓋一層輕保溫材料，防止裂縫的產(chǎn)生，冬天應(yīng)對其采取保溫措施，減少因內(nèi)外溫差過大而造成裂縫的產(chǎn)生。

2.4 后期養(yǎng)護(hù)

在混凝土鋪設(shè)完成后，施工人員應(yīng)對其進(jìn)行定期檢查嚴(yán)格超負(fù)荷使用，若其出現(xiàn)裂縫應(yīng)采取相應(yīng)措施對其進(jìn)行完善操作，防止裂縫的進(jìn)一步擴(kuò)大，在碼頭面層上可進(jìn)行土工布覆蓋對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保證其表面保持濕潤狀態(tài)。

3 結(jié)束語

綜上所述，目前隨著建筑施工技術(shù)的不斷增長，碼頭施工技術(shù)也在不斷提升，但碼頭現(xiàn)澆混凝土面層裂縫問題仍存在，影響著碼頭整體結(jié)構(gòu)及平整度，因此相關(guān)單位應(yīng)對產(chǎn)生裂縫因素進(jìn)行系統(tǒng)分析，并在施工過程中嚴(yán)格控制施工操作技術(shù)、材料及混合配比度、現(xiàn)場環(huán)境及后期養(yǎng)護(hù)，不斷減少裂縫的產(chǎn)生，提升碼頭修建質(zhì)量。

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