預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件裂縫控制技術(shù)研究

鄧軼

【摘? 要】隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件成為了控制裂縫的一種新的途徑及方法。而其控制裂縫的主要辦法就是分析構(gòu)件從而得出產(chǎn)生裂縫的原因，針對(duì)性的用相應(yīng)的辦法處理，并做好后續(xù)施工可能出現(xiàn)該裂縫的預(yù)防措施，達(dá)到控制并減少預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件裂縫的產(chǎn)生的目的，并減輕乃至消除構(gòu)建整體質(zhì)量因裂縫而帶來(lái)的影響。

【關(guān)鍵詞】預(yù)制;裝配式;混凝土;構(gòu)件;裂縫;控制;預(yù)防

引言

預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件已成為目前一種常用的建筑手段，通過(guò)該種技術(shù)建設(shè)施工的過(guò)程中，能夠通過(guò)分析構(gòu)件從而達(dá)到有效的控制并消除裂縫的產(chǎn)生與影響。通過(guò)對(duì)該技術(shù)的研究，本文對(duì)該技術(shù)在消弭裂縫的方向上的一些原理及措施加以說(shuō)明。

1.裂縫

（1）什么是裂縫。裂縫的定義要從宏觀和微觀兩個(gè)方面來(lái)講，微觀上裂縫的產(chǎn)生主要是因?yàn)樗嗍?、骨料、水、氣體等組成部分的不均勻性，各組分在水化反應(yīng)過(guò)程中發(fā)生的變形不均，其既受溫濕度情況下材料的收縮性影響，也受材料溫度線下的膨脹系數(shù)影響，從而導(dǎo)致水泥石與骨料之間的水泥石裂縫和粘著裂縫;宏觀裂縫是因結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)的人肉眼可以識(shí)別的大于0.05mm縫寬的裂縫。建筑學(xué)定義凡縫寬小于0.05mm的混凝土結(jié)構(gòu)都是無(wú)縫結(jié)構(gòu)。微觀裂縫在荷載或變形約束作用下擴(kuò)展、貫通和連接，由量變引起質(zhì)變，就形成了宏觀裂縫。

（2）裂縫的種類。裂縫主要分為荷載裂縫、變形裂縫，而變形裂縫又包含沉縮裂縫、凝縮裂縫、干縮裂縫、熱縮裂縫等。

荷載裂縫：在外荷載作用下，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件產(chǎn)生的裂縫，該裂縫一般產(chǎn)生與使用期間。

變形裂縫：結(jié)構(gòu)或構(gòu)件間接受變形約束所產(chǎn)生的的裂縫，這種裂縫一般發(fā)生在施工階段早期。建筑中最常見(jiàn)的裂縫就是變形裂縫，其中收縮變形裂縫占絕大部分。

2.預(yù)制裝配式構(gòu)件

（1）什么是預(yù)制裝配式建筑。預(yù)制裝配式建筑是在施工過(guò)程中使用裝配式混凝土的一種施工方式，通過(guò)使用混凝土構(gòu)件，經(jīng)過(guò)工廠的生產(chǎn)加工制作，用來(lái)組合成建筑過(guò)程中的混凝土主體結(jié)構(gòu)，甚至可以預(yù)制裝配好陽(yáng)臺(tái)、樓梯等簡(jiǎn)單的建筑結(jié)構(gòu)。預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)在運(yùn)輸過(guò)程中需要專業(yè)的運(yùn)輸車，以均勻的速度把零部件和材料等運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)，同時(shí)將混凝土構(gòu)件運(yùn)往相應(yīng)的地點(diǎn)，配置好預(yù)留孔及預(yù)留的插筋，而后澆筑灌漿作業(yè)，使得其成為獨(dú)立使用的構(gòu)件組合，再將不同的獨(dú)立構(gòu)件組合連接，從而成為一個(gè)完整的構(gòu)件，滿足建筑結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度要求。預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)不僅能大大提高建筑建設(shè)效率，而且還能確保建筑施工的綜合性能和質(zhì)量，加快建筑行業(yè)的工廠化。

（2）預(yù)制裝配式構(gòu)件的優(yōu)勢(shì)。①施工安全有充分的保障。建筑行業(yè)發(fā)展至今，早就提出了堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)環(huán)保理念，堅(jiān)持綠色化建筑、低碳化建筑及環(huán)保化建筑。預(yù)制裝配式建筑的出現(xiàn)，代表著建筑施工工藝能夠大大降低工地上的工作量，還能解決施工環(huán)境的衛(wèi)生問(wèn)題，不僅提高了施工建設(shè)的安全系數(shù)，而且有效地減少建筑垃圾，避免了建筑行業(yè)帶來(lái)的大規(guī)模生態(tài)環(huán)境污染的常態(tài)。另外，高強(qiáng)度的混凝土還能降低噪音和減少灰塵污染，安全質(zhì)量值得信賴。

②方便簡(jiǎn)潔的施工工序。預(yù)制裝配式構(gòu)件幾乎都使用質(zhì)量較輕的鋼結(jié)構(gòu)，對(duì)于建筑結(jié)構(gòu)降低自身重量是具有很重要作用的，在工程的初級(jí)階段，工程項(xiàng)目施工和建設(shè)的過(guò)程中，需要將預(yù)制構(gòu)件拼接組合為建筑結(jié)構(gòu)，這樣可以保證施工環(huán)節(jié)的連貫性，更有效地降低施工的難度。規(guī)劃一個(gè)科學(xué)有效的預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)，可以使用更加多樣化和靈活化的施工方案，有助于節(jié)省建設(shè)成本，實(shí)現(xiàn)不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益。使用預(yù)制裝配式構(gòu)件時(shí)很多構(gòu)件都是加工好的成品，可以直接在裝配地點(diǎn)進(jìn)行裝配，施工的工作程序也得到了簡(jiǎn)化。

③對(duì)于裂縫的控制和預(yù)防。上文中提到了建筑過(guò)程中最多的就是變形裂縫，預(yù)制裝配式構(gòu)件的出現(xiàn)有效地控制了變形裂縫的產(chǎn)生，這種構(gòu)件幾乎都是提前生產(chǎn)好的成品，建筑結(jié)構(gòu)只需將相應(yīng)的構(gòu)件組裝結(jié)合，在此過(guò)程中不僅簡(jiǎn)化了施工工程量，而且大大降低了建筑產(chǎn)生變形裂縫的發(fā)生幾率。

3.預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件對(duì)裂縫的控制研究

（1）混凝土材料和配合比例的控制。我們都知道預(yù)制裝配式構(gòu)件是在成為成品建筑之前預(yù)制好的，那么在預(yù)制的過(guò)程中首先控制裝配式混凝土構(gòu)件的原材料極其配比，從源頭上降低裂縫發(fā)生的幾率就成為重中之重。一旦原材料、配比設(shè)計(jì)選取不當(dāng)，施工過(guò)程中又沒(méi)有對(duì)裂縫的產(chǎn)生作出應(yīng)對(duì)的措施，由于混凝土本身內(nèi)外的較大溫差，這種溫差應(yīng)力一旦大于混凝土自身的承受應(yīng)力，就會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)溫度開(kāi)裂，進(jìn)而形成變形裂縫。

從材料的角度來(lái)說(shuō)，必須選用低水化熱的水泥同時(shí)摻入外加劑來(lái)降低混凝土的內(nèi)外溫差。綜合相關(guān)案例，下面提出幾個(gè)從材料及配比設(shè)計(jì)上控制裂縫的措施：

一是嚴(yán)格控制混凝土的各組成成分質(zhì)量;使用含堿量低、低水化熱、品質(zhì)穩(wěn)定的硅酸鹽水泥，不可使用高鋁酸三鈣含量的水泥和早強(qiáng)水泥;使用優(yōu)質(zhì)粉煤灰、復(fù)合礦物摻合料和礦渣等礦物摻和料。

二是減少水泥用量，改進(jìn)骨料級(jí)配，降低水化熱。優(yōu)先選用線脹系數(shù)小、吸水率低的骨料，最好采用碎石，挑選最大粒徑小的骨料，重視骨料粒形良好、級(jí)配合理，并注意骨料清潔;另外要注意膠凝材料的用量。

三是使用混合料，控制坍落度，降低水化熱量，降低水灰比，減少水泥用量，改善和易性。

（2）降低混凝土澆灌入模溫度?？刂屏芽p產(chǎn)生的關(guān)鍵在于混凝土澆灌入模的溫度，如何能采取措施使該溫度降低到溫差應(yīng)力在可控范圍內(nèi)呢？結(jié)合實(shí)踐，下面給出幾個(gè)實(shí)用的建議。

一是控制室外澆筑時(shí)的氣溫，一般來(lái)講，澆筑溫度不宜超過(guò)28攝氏度，不可在溫度過(guò)高的天氣下澆筑混凝土。摻加緩凝型減水劑，采取薄層灌澆，減緩灌澆速度，從而實(shí)現(xiàn)用灌澆面散熱的目的。

二是合理安排施工程序，混凝土應(yīng)均勻上升，避免產(chǎn)生過(guò)大高差;及時(shí)回填土，以免長(zhǎng)期暴露側(cè)面結(jié)構(gòu)，必要時(shí)可選擇內(nèi)設(shè)散熱風(fēng)，加強(qiáng)基礎(chǔ)內(nèi)通風(fēng)，加快熱量散發(fā)。

三是加強(qiáng)施工過(guò)程中對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫監(jiān)控。結(jié)構(gòu)表層鋼筋網(wǎng)和預(yù)應(yīng)力管道四周定為鋼筋的相關(guān)設(shè)置應(yīng)盡量合理化以避免裂縫的產(chǎn)生。除此之外，鋼筋混凝土構(gòu)件的鋼筋保護(hù)層厚度和預(yù)應(yīng)力管道的保護(hù)層厚度都應(yīng)注意其準(zhǔn)確性。為了減小表面表面收縮裂縫，建議對(duì)大體積混凝土都進(jìn)行二次抹面作業(yè)。

（3）施工過(guò)程應(yīng)注意溫控。預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)架在裂縫控制中尤其要注意的就是施工養(yǎng)護(hù)是的濕度和溫度控制。應(yīng)制定相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)計(jì)劃，嚴(yán)格執(zhí)行，確定合理的拆模時(shí)間，發(fā)揮混凝土的應(yīng)力松弛效應(yīng)，以延緩降溫時(shí)間和速度。使用濕麻袋、濕毛氈等對(duì)暴露于大氣中的新澆混凝土表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以免混凝土表面溫度驟變而產(chǎn)生變形裂縫。

大面積構(gòu)件在施工時(shí)應(yīng)特別注意，暴露的工作面一定要進(jìn)行相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)，最好采用噴霧養(yǎng)護(hù)的方式，澆筑后建議使用塑料薄膜緊密覆蓋，直至進(jìn)行搓抹表面的程序是再卷起薄膜。搓抹完成后再次覆蓋，終凝后撤出薄膜并進(jìn)行水養(yǎng)護(hù)。

4.結(jié)束語(yǔ)

在施工過(guò)程中裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)的影響無(wú)疑是巨大的，通過(guò)預(yù)制裝配式構(gòu)件組合來(lái)形成建筑結(jié)構(gòu)的建筑形式不僅能有效控制裂縫的產(chǎn)生，而且在成本控制、施工安全、工程簡(jiǎn)化等方面都具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。預(yù)制裝配式混凝土構(gòu)件在控制裂縫方面需要做到慎重選料，精心養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)格控溫，從源頭上遏制裂縫的產(chǎn)生，那么在施工過(guò)程中就可以做到游刃有余了。

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