王保才
摘要:隨著時(shí)代的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步,港口工程的大規(guī)模擴(kuò)展受到有關(guān)部門(mén)的高度評(píng)價(jià)。港口是中國(guó)對(duì)外貿(mào)易的紐帶,直接關(guān)系到中國(guó)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行,在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制中起著重要的作用,但是,現(xiàn)階段港口工程建設(shè)中仍存在一些常見(jiàn)的施工問(wèn)題,例如混凝土裂縫,鋼筋銹蝕等,威脅到整個(gè)港口工程的穩(wěn)定性,嚴(yán)重威脅著人民生命財(cái)產(chǎn)安全。 因此,項(xiàng)目負(fù)責(zé)人有必要全面總結(jié)混凝土裂縫產(chǎn)生的原因,制定有效的控制措施。
關(guān)鍵詞:港口工程;混凝土裂縫;控制對(duì)策
隨著中國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的繁榮穩(wěn)定發(fā)展,港口工程在對(duì)外貿(mào)易中的作用不容忽視,必須消除許多影響港口工程質(zhì)量的隱患。通常,混凝土在凝結(jié)過(guò)程中會(huì)收縮,并且有開(kāi)裂的可能性。混凝土裂縫會(huì)直接影響建筑物的美觀,甚至對(duì)建筑物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有影響,導(dǎo)致內(nèi)部鋼筋的腐蝕,并嚴(yán)重縮短項(xiàng)目的使用壽命。 因此,港口工程相關(guān)技術(shù)人員必須合理控制大體積混凝土的施工,采取相關(guān)措施,確保港口工程混凝土的施工質(zhì)量。
1混凝土裂縫類(lèi)型和成因
1.1干燥收縮裂縫
干縮裂縫是混凝土施工過(guò)程中裂縫的主要形式之一。沒(méi)有及時(shí)養(yǎng)護(hù)或根本沒(méi)有后養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)是混凝土干縮裂縫的主要原因?;炷猎诟蓾窠惶娴沫h(huán)境中會(huì)收縮和變形。特別是在溫差大,氣候多樣的建筑環(huán)境中,混凝土的干縮裂縫更為頻繁。具體地說(shuō),當(dāng)空氣中的相對(duì)濕度低時(shí),如果混凝土長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中,其水的蒸發(fā)將非常嚴(yán)重,不能保證水泥漿的相對(duì)松弛,并且干燥收縮變形混凝土?xí)黾?。在正常的港口工程施工中,混凝土的干縮裂縫通常從外向內(nèi)擴(kuò)展,呈現(xiàn)出梯度變化。換句話說(shuō),混凝土內(nèi)部收縮小,而外部收縮大,導(dǎo)致混凝土的拉伸應(yīng)力。在混凝土完全凝固之前,很難保證混凝土在內(nèi)外張力作用下不會(huì)開(kāi)裂。此外,骨料的作用也是混凝土產(chǎn)生干縮裂縫的主要原因。在澆筑過(guò)程中,混凝土?xí)湛s并產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度時(shí),也會(huì)導(dǎo)致干縮裂縫的形成。例如,如果施工人員沒(méi)有按照相關(guān)的施工規(guī)范提前拆除混凝土模板,則混凝土的抗壓強(qiáng)度自然會(huì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)。此時(shí),在一些外力的影響下,干燥收縮裂紋自然會(huì)出現(xiàn)。最后,當(dāng)移除模板時(shí),混凝土將經(jīng)歷水的快速蒸發(fā)過(guò)程。如果不進(jìn)行養(yǎng)護(hù)干預(yù),混凝土的干縮將進(jìn)一步加劇。
1.2塑性收縮裂縫
在混凝土硬化前的塑性階段,可能會(huì)出現(xiàn)塑性收縮裂縫。在此期間,混凝土表面的水蒸發(fā)迅速,特別是在港口工程和混凝土工程中。在夏季炎熱天氣的影響下,如果混凝土表面失水速率過(guò)快,則會(huì)有塑性收縮裂縫出現(xiàn)。導(dǎo)致混凝土塑性收縮裂縫的因素非常復(fù)雜。例如,在混凝土攪拌過(guò)程中,如果存在特定比例的問(wèn)題,則混合顆粒之間會(huì)有更多的水分,混凝土固化不及時(shí),混凝土表面的水分很快,內(nèi)部水會(huì)逐漸轉(zhuǎn)移到表面,最后形成負(fù)的混凝土混合物將成為塑性收縮裂縫的關(guān)鍵因素。另外,塑性收縮裂紋是由外部因素和內(nèi)部因素引起的。例如,外部環(huán)境的風(fēng)速,空氣濕度,甚至骨料的凝結(jié)時(shí)間和混凝土的澆筑溫度都可能導(dǎo)致混凝土塑性收縮裂縫的形成,而上述配合比和水灰比是內(nèi)部因素。在一般港口工程建設(shè)中,可以通過(guò)預(yù)防措施避免塑性收縮裂縫。例如,相關(guān)技術(shù)人員可以采取措施來(lái)延遲混凝土的凝固速度并控制混凝土的可塑性。另外,可以科學(xué)合理地定期養(yǎng)護(hù)混凝土,以確?;炷恋谋砻鏉穸缺3衷谡K?。具體來(lái)說(shuō),混凝土維護(hù)人員可以用薄膜覆蓋在混凝土表面,以最大程度地減少水的蒸發(fā)速度,以確保混凝土在成型前不會(huì)出現(xiàn)干縮裂縫,從而確保港口的施工質(zhì)量。
2混凝土裂縫的控制對(duì)策
2.1干燥收縮裂縫預(yù)防
在港口建設(shè)過(guò)程中,涉及大體積混凝土的建設(shè),干縮裂縫的可能性很大。面對(duì)這種情況,工程設(shè)計(jì)師應(yīng)在調(diào)查施工現(xiàn)場(chǎng)的前提下盡力選擇水泥。例如,您可以選擇水化熱低的水泥,例如粉煤灰水泥,礦渣水泥等。與此同時(shí),混凝土在澆筑過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生熱量。 為了減少熱量的產(chǎn)生,在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能減少水泥的用量。 其次,混凝土的干縮率受水灰比的影響。水灰比越大,混凝土的干縮越明顯。因此,基施工人員可以在混凝土構(gòu)筑過(guò)程中選擇添加適量的減水劑,以免發(fā)生干縮裂縫。另外,混凝土的攪拌還與干縮裂縫的出現(xiàn)有關(guān)。因此,施工人員可以通過(guò)減少攪拌過(guò)程中的水量來(lái)控制配合比,從而減少混凝土的干縮變形。最后,混凝土維修人員應(yīng)根據(jù)季節(jié)和氣候情況制定適當(dāng)?shù)幕炷琉B(yǎng)護(hù)方案。在冬季,應(yīng)盡可能覆蓋混凝土以確?;炷翜囟取T谙募?,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況延長(zhǎng)固化時(shí)間。
2.2塑性收縮裂縫預(yù)防
導(dǎo)致塑性收縮裂縫的內(nèi)部和外部因素都比較復(fù)雜,但從本質(zhì)上講,水泥早期強(qiáng)度的降低是產(chǎn)生塑性收縮裂縫的最根本原因。因此,在設(shè)計(jì)施工計(jì)劃時(shí),應(yīng)指出選擇強(qiáng)度更高的硅酸鹽水泥。 施工人員應(yīng)嚴(yán)格控制水灰比,在混凝土中適當(dāng)添加堿水劑,以提高混凝土的可加工性。 在混凝土澆筑的初期,為了防止混凝土流失大量水,可采用充分潤(rùn)濕基層和模板的方法,澆筑后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行澆筑。如果混凝土仍有明顯的失水現(xiàn)象,可通過(guò)噴淋養(yǎng)護(hù),避免塑性收縮變形。
2.3技術(shù)措施
為了避免港口工程在建設(shè)過(guò)程中出現(xiàn)混凝土裂縫問(wèn)題,技術(shù)人員有必要結(jié)合混凝土施工情況采取必要的技術(shù)防控措施,在混凝土的澆筑階段、養(yǎng)護(hù)階段以及振搗階段對(duì)各類(lèi)裂縫進(jìn)行預(yù)防控制,切實(shí)保障港口工程的質(zhì)量。具體來(lái)說(shuō),在混凝土的澆筑過(guò)程中,首先要避免在夏季高溫天氣澆筑混凝土,同時(shí)要通過(guò)清水充分浸潤(rùn)基層和模板的策略控制混凝土的入模溫度,防止水分過(guò)度蒸發(fā)。如果條件需要,技術(shù)施工人員可以將適量的外加劑加入到混凝土中,保證其流動(dòng)性。最后,由于港口工程是大體積混凝土施工,技術(shù)人員可以視情況而定選擇分層交流方法,合理控制每一次澆筑的方量,避免混凝土出現(xiàn)裂縫。在混凝土的養(yǎng)護(hù)階段,相關(guān)技術(shù)人員要對(duì)混凝土的自身性能進(jìn)行分析,選擇適當(dāng)?shù)酿B(yǎng)護(hù)措施。但具體來(lái)說(shuō)應(yīng)該遵循兩個(gè)原則,一是盡可能減少混凝土內(nèi)外溫差,二是保證混凝土水化過(guò)程中對(duì)水分的需求能夠滿足。在混凝土的振搗階段,相關(guān)技術(shù)施工人員則應(yīng)該盡可能保證時(shí)效性,將混凝土的震蕩和澆筑工作無(wú)縫銜接,務(wù)必要確保混凝土振搗均勻,同時(shí)混凝土的體積和長(zhǎng)度都相對(duì)較大,那么可以同時(shí)采用分層分條的交流方式,避免在后期出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。最后,施工人員要嚴(yán)格控制振搗時(shí)間和振搗深度,控制混凝土振搗密度。
3結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,港口工程混凝土裂縫的出現(xiàn)會(huì)嚴(yán)重威脅工程質(zhì)量,甚至遏制經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。因此,工程建設(shè)部門(mén)必須穩(wěn)步提高混凝土施工水平,嚴(yán)格控制混凝土施工質(zhì)量,高度負(fù)責(zé)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),為社會(huì)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
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(作者單位:上海三航奔騰海洋工程有限公司)