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      預拌混凝土早期裂縫施工現場的控制

       

      發布時間:2022-05-19    字號:【

         預拌混凝土系指由水泥、粗細骨料、水及外加劑和摻合料等組分按一定的比例,在集中攪拌站(樓)經計量、拌制后用運輸車,泵車在規定的時間、地點出售的拌合物。自70年代末使用以來,以其快速高效、質量穩定、供應量大和節約能源等特點得到快速發展和廣泛應用,但由于預拌混凝土的高收縮性引起的混凝土裂縫問題一直困擾著每位工程技術人員,隨著對預拌混凝土性能研究的進一步深入,形成了如:混凝土裂縫是絕對的,無裂縫是相對的;混凝土帶縫工作等相關理論,同時對混凝土裂縫的產生機理進行了分析,普遍認為與建筑物(構筑物)的設計、混凝土配合比設計、原材料的質量、施工工藝及環境等因素有關。

        筆者認為:隨著預拌混凝土的廣泛使用,工程設計專家、材料專家對裂縫問題給予了高度關注,對構件的配筋量、配筋的位置、荷載的不均勻以及裂縫值的計算等進行了反復驗算,對設計范疇內的裂縫機率大幅度降低;混凝土公司作為專門生產、經營混凝土的單位,依靠著大量的科技支持和反復試驗,對混凝土的配合比進行裂縫控制的優化設計,并加大原材料質量驗收的力度,也降低了混凝土裂縫的機率。綜上所述,產生混凝土早期裂縫的概率隨著該行業的發展與工程設計、原材料質量和配合比設計的優化而減小,但混凝土早期裂縫的問題并沒有隨著時間的推移而消失,主要原因是因為施工現場的質量控制存在薄弱環節,施工工藝沒有針對混凝土自身特點和施工環境而制定的施工方案,從而產生了混凝土早期裂縫。 

        1預拌混凝土質量的形成過程及早期混凝土裂縫 

        預拌混凝土從原材料準備、配合比設計、拌制、運輸和澆筑工藝的選擇、混凝土成型后的初凝、終凝到養護至28d(有的構件或大體積混凝土的檢驗齡期為60d90d)形成預拌混凝土的早期質量,從28d(部分60d90d)起到混凝土使用、維護過程直至拆除、報廢形成混凝土的后期質量。在早期質量形成的過程中產生的裂縫為早期混凝土裂縫?;炷猎缙诹芽p的機率在85%以上,由于工程設計中地質資料的失準產生不均勻沉降而引起的裂縫、配筋設計產生的裂縫(含構造筋設計不合理)、超載使用(荷載變化)和維護不恰當(碳化、氯鹽腐蝕等)等產生的后期裂縫機率在15%以下。所以,對早期裂縫的控制作用顯得尤為重要。但從裂縫的危害程度來比較,后期裂縫遠大于早期裂縫。 

        2早期混凝土裂縫的類型 

        混凝土早期裂縫一般發生在澆筑后7天內,絕大部分發生在終凝后,豎向墻板一般發生在14d內,這時大多數建筑物(構筑物)還沒有承受荷載,裂縫主要是由于混凝土在凝結和硬化過程中產生的收縮變形引起的,其中收縮分為七大類,分別是:塑性收縮、干燥收縮、自收縮、熱收縮、碳化收縮和模板支撐系統變形、提前施加施工荷載,前四類收縮對預拌混凝土早期裂縫影響較大。筆者總結混凝土早期裂縫的表象,大致分為以下六種: 

        1)大面積水平結構或構件產生的裂縫。一般發生在初凝前后,多發生在樓板的上表面(大部分裂縫貫穿);樓板下表面順鋼筋裂縫(一般不貫穿);梁板交界處、厚度突變處;此類裂縫春秋兩季發生的概率較高。 

        2)大體積混凝土溫度裂縫。 

        3)地下結構外墻裂縫。裂縫的規律性較強,一般在墻長度方向等間距分布的垂縫,在拆模前已經形成。直裂縫,縫寬度呈線錐狀(中間寬、兩頭?。?,幾乎為貫穿縫。 

        4)高速公路路面或高架橋路面板成型后形成的不規則裂縫。 

        5)混凝土澆筑成型后,初凝或終凝前后模板支撐系統的微變形導致平面結構裂縫。 

        6)混凝土成型后,強度未達到1.2MPa時就像平面結構施加施工荷載,尤其是用塔吊卸放建筑材料、周轉材料和施工工具等,在接觸平面結構的瞬間,產生的沖擊荷載,也會導致裂縫的產生。 

        3早期混凝土裂縫施工現場的控制節點 

        1)混凝土澆筑前施工單位應編制澆筑施工方案報建設單位(或監理單位)審核同意后方可澆筑混凝土,該方案中必須包含考慮環境因素針對該批次混凝土澆筑的特點設計的施工工藝要求和防止裂縫的措施。施工單位依據審核后的方案指導施工,監理單位據其檢查、監督澆筑質量,確保澆筑過程的質量符合規范和施工方案的要求。 

        2)檢查、督促混凝土工人做好混凝土振搗工作,確?;炷恋拿軐嵭??;炷敛幻軐?,孔隙率增大,降低了混凝土的抗壓強度,同時也降低了混凝土極限抗拉強度,收縮應力大于極限抗拉強度,產生早期裂縫,如樓板底順筋縫的形成主要與混凝土振搗不密實和保護層有關,在混凝土初凝前塑性收縮和沉陷而產生的。絕大部分建設項目中混凝土工人由于受到工作環境差、勞動強度高、工作時間長等因素的影響容易產生疲勞,忽視對混凝土的振搗,《混凝土施工質量驗收規范》GB50204-2015中對混凝土的密實性沒有做量的界定,但施工現場幾乎沒有確?;炷撩軐嵉拇胧?。筆者認為,對于水平結構混凝土澆筑采用兩次振搗的方法來確?;炷恋拿軐嵭?,即澆筑卸料時采用振搗棒均勻振搗一次,待初凝前用平板振動器在垂直兩方向振實一次。 

        3)控制抹面遍數,最少不得低于2遍,如初凝后發現微裂縫,必須抹壓3遍以上,混凝土成型至初凝時,由于毛細管的張力作用,不停將毛細管深處的自由水吸至混凝土表面(毛細管微泵原理),短時間內失水產生收縮而出現微裂縫,通過在混凝土表面二到三遍抹壓來封堵、改變毛細管通道,達到抑制水分蒸失來控制混凝土收縮量的目的。 

        4)嚴格進行薄膜覆蓋,隔絕混凝土表面與空氣接觸,杜絕表面水分散失到空氣中,同時,薄膜內的水汽制造混凝土養護環境。 

        5)大體積混凝土除了選擇低水化熱水泥外,還可在確保強度的前提下加大礦粉等摻合料的摻量,以從材料的內在降低混凝土的絕熱溫升,施工現場還應做好降溫、保溫措施,落實好測溫制度,嚴格控制混凝土內、表溫差不大于25℃;表面與環境溫差不大于20℃。 

        6)豎向構件防裂縫措施主要是確保結構(構件)保濕養護14d以上,嚴格控制拆模時間不得低于10d,澆筑34d后可松開墻板的對拉螺絲。 

        7)混凝土澆筑前認真嚴格檢查模板支撐系統的剛度、承載力和穩定性,杜絕混凝土澆筑后發生模板坍塌、跑模等安全隱患,同時也杜絕模板變形產生早期裂縫。 

        8)混凝土澆筑完成后,覆蓋養護,待其強度達到1.2MPa后方可進入下道工序的施工。杜絕因施工荷載或材料、工具等產生的沖擊荷載的破壞而形成早期裂縫。 

        4結束語 

        預拌混凝土的高收縮性,導致混凝土極易產生裂縫,僅憑建筑工程設計人員、混凝土材料專家、混凝土公司技術、質量人員的高度努力是不能控制裂縫產生的,還需要建設單位、監理單位、政府質量監督單位等相關管理單位的人員共同努力,尤其需要施工現場的技術人員、操作工人的高度重視;政府相關管理部門還應針對現行施工的操作誤區(單憑經驗澆筑,操作工人的施工行為無約束),制定相應的操作規程或施工規范,對施工現場的操作行為進行約束、規范,預拌混凝土的早期裂縫現象會得到較大幅度的控制。 

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