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    熱帶沙漠氣候下混凝土裂縫控制技術(shù)

    2018-10-21 21:31:09趙凱峰
    裝飾裝修天地 2018年17期
    關(guān)鍵詞:控制裂縫混凝土

    趙凱峰

    摘 要:混凝土裂縫是混凝土工程中普遍受關(guān)注而又十分棘手的質(zhì)量通病。本工程位于吉布提,屬于熱帶沙漠氣候,根據(jù)氣候特點,項目從混凝土構(gòu)件設(shè)計、原材料、配合比、施工工藝等方面進(jìn)行改進(jìn),采取有效措施,確保結(jié)構(gòu)混凝土裂縫符合質(zhì)量要求。

    關(guān)鍵詞:混凝土;裂縫;控制

    1 工程情況簡介

    吉布提某項目,位于非洲東海岸,屬于熱帶沙漠氣候,終年炎熱少雨,4月至10月為熱季,日平均氣溫37℃,最高氣溫達(dá)45℃以上,具有太陽直曬溫度高、紫外線強(qiáng)、晝夜溫差大等特點。我司承建的建筑工程地下通道混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計總長180m,凈高4.5m,凈寬7m,墻體厚度40cm,屬超長混凝土結(jié)構(gòu)。在正式施工之前,項目部十分重視,組織技術(shù)攻關(guān)小組,通過多次試驗,從容易引起混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的各個層面出發(fā),逐一排查,認(rèn)真總結(jié),找到了一套可以在熱帶沙漠氣候下較好地控制混凝土裂縫的方法。該地下通道平面示意圖如圖1所示。

    2 混凝土產(chǎn)生裂縫原因

    2.1 原材料

    不同種類地水泥,其水化反應(yīng)熱相差很大,相應(yīng)的混凝土干縮變化也很大。同時,粗細(xì)骨料的含泥量、針片狀含量、顆粒級配、各種外加劑和摻合料的使用等等均會對混凝土裂縫的產(chǎn)生起到不同的作用。

    2.2 混凝土的拌合

    混凝土攪拌時間過短或者過長,導(dǎo)致拌合不均勻或者發(fā)生離析乃至泌水現(xiàn)象。配合比的選用不當(dāng),水泥選用不當(dāng),水泥用量過大,或者水灰比過大,砂率選擇不當(dāng)、外加劑摻量不當(dāng)?shù)染鶗诓煌潭壬蠈?dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。

    2.3 混凝土的運(yùn)輸

    由于運(yùn)距過長或者長時間等待,混凝土水化反應(yīng)導(dǎo)致入模溫度過高。澆筑前混凝土塌落度過小,人為加水,造成水灰比過大。

    2.4 混凝土的澆筑

    混凝土澆筑過程中的施工工藝,是裂縫產(chǎn)生的重要原因。澆筑時,需要根據(jù)構(gòu)件類型、鋼筋布置情況等合理確定施工方法。澆筑速度過快、振搗方式不恰當(dāng)、振搗不足、過度振搗、過度抹平等。

    2.5 混凝土的養(yǎng)護(hù)

    養(yǎng)護(hù)是混凝土施工中非常重要的階段,養(yǎng)護(hù)條件對裂縫的產(chǎn)生起到了重要的作用,施工中應(yīng)盡量使混凝土構(gòu)件接近標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件。

    2.6 其他

    此外,混凝土構(gòu)件結(jié)構(gòu)尺寸過大(大體積混凝土)、混凝土內(nèi)外溫差過大、外界荷載干擾、鋼筋保護(hù)層過大或者過小、模板剛度不夠,過早拆?;虿鹉2划?dāng)?shù)鹊?,均會在不同程度上造成混凝土裂縫的產(chǎn)生。

    3 裂縫控制措施

    項目根據(jù)在吉布提的土建施工經(jīng)驗,采取有效的措施,將裂縫的數(shù)量及有害程度控制在允許的范圍內(nèi)(要求寬度≤0.2mm)。

    3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求

    根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定,擋土墻、地下室墻壁等類結(jié)構(gòu)伸縮縫最大間距在20m~30m,高溫下的施工,應(yīng)該根據(jù)實際情況減小這一數(shù)值。在高溫下施工,擋土墻、地下室墻壁等結(jié)構(gòu)伸縮縫的間距設(shè)置不宜超過15m,本項目根據(jù)經(jīng)驗,采用10m為一個施工段。

    地下墻體結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)重視構(gòu)造配筋配置的重要性,在構(gòu)件中配置構(gòu)造鋼筋可以有效控制裂縫的寬度并限制其發(fā)展,通過減小裂縫間距,使裂縫寬度能夠控制在可以接受的范圍內(nèi)。同樣的配筋率,采用小直徑、小間距的構(gòu)造配筋能夠?qū)炷亮芽p起到很好的抑制作用。為增強(qiáng)側(cè)墻混凝土結(jié)構(gòu)的抗裂能力,本項目在側(cè)墻內(nèi)兩側(cè)增設(shè)Φ6@100雙層雙向抗裂構(gòu)造鋼筋。

    3.2 原材料及配合比要求

    3.2.1 原材料選取

    根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)要求,選擇合適的水泥品種,選用級配優(yōu)良的砂石等原材料。重視外加劑的使用,通過不同的試驗,選擇合適的外加劑摻量,以達(dá)到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土工作性能的作用。

    3.2.2 原材料降溫

    在攪拌站的砂子、碎石、水泥等原材料上方搭設(shè)遮陽棚,以避免其遭到日光暴曬而溫度大幅度提高。在混凝土拌制前一小時對砂、碎石等原材料人工降溫,向料堆灑水,通過水分蒸發(fā)以降低原材料的自身溫度,確保原材料在拌合前處于較低溫度,進(jìn)而降低混凝土的出廠溫度。

    3.2.3 加入聚丙烯腈抗裂纖維。

    因混凝土中本身存在很多微裂紋,在外加應(yīng)力下(例如因溫差產(chǎn)生的溫度應(yīng)力,失水收縮產(chǎn)出的收縮應(yīng)力等),微裂紋進(jìn)一步擴(kuò)展,從而產(chǎn)生裂縫。在混凝土中摻入纖維后,纖維交聯(lián)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)會吸收部分?jǐn)嗔涯埽档土藨?yīng)力集中程度,提高材料的斷裂韌性,達(dá)到抗裂效果。

    3.3 施工要求

    (1) 混凝土澆筑盡量選擇在氣溫較低的晚間進(jìn)行。同時根據(jù)澆筑速度,合理安排罐車數(shù)量,減少混凝土的等待時間,以降低混凝土入模溫度。施工之前,對模板、鋼筋等進(jìn)行淋水,以達(dá)到人工降溫的目的?;炷翝仓r,采用臺階法,按一定厚度、次序、方向、分層進(jìn)行,保證澆筑層面平整,澆筑厚度控制在50cm以內(nèi),內(nèi)外側(cè)墻板一齊澆筑,交替上升,墻身完成后,再進(jìn)行頂板澆筑。

    (2)混凝土澆筑應(yīng)先平倉后振搗,嚴(yán)禁以振搗代替平倉。振搗時間以混凝土粗骨料不再顯著下沉,并開始泛漿為準(zhǔn),將混凝土內(nèi)的氣泡振搗出,避免振搗時間太短或過長,造成欠振、漏振及過振,振搗時應(yīng)快進(jìn)慢出,振搗棒孔自動閉合為宜。振搗點排列有序,間距控制在有效振搗半徑1.5倍內(nèi)。上層混凝土振搗時振搗棒應(yīng)插入下層混凝土5cm左右,不應(yīng)過深,以免造成下層混凝土的過振。避免振搗棒故意觸碰鋼筋和模板,上一層混凝土澆筑時間控制在下一層混凝土初凝之前,以防出現(xiàn)冷縫。

    (3)澆筑完的混凝土初凝后,盡快用土工布遮蓋避免失水,并立即進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)保持混凝土表面濕潤,并且保證連續(xù)養(yǎng)護(hù)14d。側(cè)墻墻體3d后松模約3-5mm,頂部設(shè)噴淋管,養(yǎng)護(hù)7d后方可拆模。在通道端部用土工布封閉,盡可能防止干燥空氣流入,以防通道內(nèi)濕度降低加劇混凝土表面水分蒸發(fā)產(chǎn)生裂縫。

    (4)安排專人對澆筑完成的墻體進(jìn)行養(yǎng)護(hù),確保24小時全保濕。同時,在此期間杜絕爆破施工、回填作業(yè)等能夠?qū)炷聊淘斐刹焕绊懙囊蛩亍?/p>

    4 結(jié)論

    本施工方法應(yīng)用于吉布提熱帶沙漠氣候地區(qū),能夠有效控制在高溫施工中混凝土裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展,增加混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性。充分地利用了當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有材料,避免從國內(nèi)或第三國采購礦渣水泥等低熱型水泥及粉煤灰等原材而導(dǎo)致施工成本的增加。

    參考文獻(xiàn):

    [1] GB 50010—2010.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[S].

    [2] 陳肇元,崔京浩,朱金銓等.鋼筋混凝土裂縫機(jī)理與控制措施[J].工程力學(xué),2006.

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