泵送混凝土施工對(duì)溫度裂縫的有效控制

泵送混凝土施工對(duì)溫度裂縫的有效控制隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，泵送混凝土施工技術(shù)得到普及和應(yīng)用。泵送混凝土不僅能改善混凝土的施工性能，對(duì)薄壁密筋結(jié)構(gòu)少振搗或不振搗施工，具有提高抗?jié)B性、改善耐久性等特點(diǎn)。同時(shí)，泵送混凝土骨料級(jí)配的限制，膠凝材料的大量使用，產(chǎn)生大量的水化熱，造成溫度裂縫普遍存在，在一定程度上影響結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性，應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。為此，筆者就溫度裂縫產(chǎn)生機(jī)理及如何有效控制裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，談幾點(diǎn)粗淺的認(rèn)識(shí)。一、溫度裂縫產(chǎn)生的機(jī)理及特征混凝土澆筑后，在硬化過程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外出現(xiàn)較大的溫差，這些溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊時(shí)，會(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降，而產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束，將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而形成裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫常縱橫交錯(cuò)。梁板類長(zhǎng)度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長(zhǎng)邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細(xì)，而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。二、影響因素和防治措施混凝土內(nèi)部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關(guān)。混凝土越厚，水泥用量越大，水化熱越高的水泥，其內(nèi)部溫度越高，形成溫度應(yīng)力越大，產(chǎn)生裂縫的可能性越大。對(duì)于大體積混凝土，其形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，在一定尺寸范圍內(nèi)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大，溫度應(yīng)力也越大，因而引起裂縫的危險(xiǎn)性也越大，這就是大體積混凝土易產(chǎn)生溫度裂縫的主要原因。因此防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫最根本的措施就是控制混凝土內(nèi)部和表面的溫度差。1.混凝土原材料及配合比的選用(1)盡量選用低熱或中熱水泥，減少水泥用量。大體積鋼筋混凝土引起裂縫的主要原因是水泥水化熱的大量積聚，使混凝土出現(xiàn)早期升溫和后期降溫，產(chǎn)生內(nèi)部和表面的溫差。減少溫差的措施是選用中熱硅酸鹽水泥或低熱礦渣硅酸鹽水泥，在摻加泵送劑或粉煤灰時(shí)，也可選用礦渣硅酸鹽水泥。另外，可充分利用混凝土后期強(qiáng)度，以減少水泥用量。改善骨料級(jí)配，摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量，降低水化熱。(2)摻加摻合料。大量試驗(yàn)研究和工程實(shí)踐表明，混凝土中摻入一定數(shù)量?jī)?yōu)質(zhì)的粉煤灰后，不但能代替部分水泥，而且由于粉煤灰顆粒呈球狀，具有滾珠效應(yīng)，起到潤(rùn)滑作用，可改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、黏聚性和保水性，從而改善了可泵性。特別重要的效果是摻加原狀或磨細(xì)粉煤灰后，可以降低混凝土中水泥水化熱，減少絕熱條件下的溫度升高。在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)間。2.施工工藝流程改進(jìn)(1)改善攪拌工藝。采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝，可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界面上，使硬化后界面過渡層結(jié)構(gòu)致密、黏結(jié)力增大，從而提高混凝土強(qiáng)度10%或節(jié)約水泥5%，并進(jìn)一步減少水化熱和裂縫。改善混凝土的攪拌加工工藝，在傳統(tǒng)的三冷技術(shù)的基礎(chǔ)上采用二次風(fēng)冷新工藝，降低混凝土的澆筑溫度。(2)嚴(yán)格控制澆筑流程，合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。對(duì)已澆筑的混凝土，在終凝前進(jìn)行二次振動(dòng)，可排除混凝土因泌水，在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分，提高黏結(jié)力和抗拉強(qiáng)度，并減少內(nèi)部裂縫與氣孔，提高抗裂性。在高溫季節(jié)泵送，宜用溫草袋覆蓋管道進(jìn)行降溫，以降低入模溫度。(3)注重澆筑完畢后養(yǎng)護(hù)混凝土。養(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散，降低混凝土表層的溫差，防止表面裂縫。混凝土澆筑后，及時(shí)用濕潤(rùn)的草簾、麻片等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié)，混凝土表面應(yīng)設(shè)置保溫措施，以防止寒潮襲擊。三、溫度裂縫的處理方法混凝土裂縫的修補(bǔ)措施主要采取以下一些方法：表面修補(bǔ)法、嵌縫法、結(jié)構(gòu)加固法、混凝土置換法等。1.表面修補(bǔ)法表面修補(bǔ)法主要適用于穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料，在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂，通?？梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。2.嵌縫法嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法，它通常是沿裂縫鑿槽，在槽中嵌填塑性或剛性止水材料，以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏和丁基橡膠等。常用的剛性防水材料為聚合物水泥砂漿。3.結(jié)構(gòu)加固法當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí)，就要考慮采用加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的有以下幾種方法：加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積，在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。4.混凝土置換法混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法，此方法是先將損壞的混凝土剔除，然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有：普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。溫度裂縫的存在是混凝土施工中不可避免的普遍現(xiàn)象，泵送混凝土施工同樣如此。但是，我們應(yīng)該明白裂縫的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力，影響建筑物的使用功能，而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕、混凝土的碳化、降低材料的耐久性，影響建筑物的承載能力。因此，我們?cè)谑┕ぶ校瑧?yīng)充分認(rèn)識(shí)到裂縫的出現(xiàn)對(duì)建筑物的危害性，采取各種有效的措施和合理的處理方法來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展，不斷提高混凝土澆筑質(zhì)量，滿足建筑結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定等要求。工程質(zhì)量保證措施1、質(zhì)量目標(biāo)本工程質(zhì)量目標(biāo)為合格。為確保工程質(zhì)量，從質(zhì)量管理體系的各工序質(zhì)量程度網(wǎng)絡(luò)控制兩大方面嚴(yán)格控制，并制定出相應(yīng)的質(zhì)量保證措施以確保工程的質(zhì)量。質(zhì)量保證體系的管理組織，從公司到項(xiàng)目部，配套管理，形成嚴(yán)格的統(tǒng)一管理體系，定員定崗責(zé)任到人。2、質(zhì)量保證體系（1）建立健全質(zhì)量保證體系，配備足夠的專業(yè)質(zhì)量檢查人員，確保工程質(zhì)量。（2）加強(qiáng)技術(shù)管理，認(rèn)真貫徹國(guó)家規(guī)范、操作規(guī)程及各項(xiàng)管理制度，確確崗位責(zé)任制，組織學(xué)習(xí)圖紙、施工組織設(shè)計(jì)和工藝卡，做好技術(shù)交底工作，并建立技術(shù)考核制度。（3）施工過程中，按部位檢查操作方法和施工效果、及時(shí)糾正差錯(cuò)。按部位及時(shí)填寫應(yīng)檢查項(xiàng)目的隱、預(yù)檢記錄單，接受建設(shè)單位和質(zhì)量檢查人員檢查。督促班組執(zhí)行自檢、互檢制和崗位責(zé)任制。工程變更應(yīng)提前辦理。如發(fā)生涉及結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題必須及時(shí)上報(bào)、不準(zhǔn)擅自處理。（4）測(cè)量、定位、放線必須準(zhǔn)確，嚴(yán)格按施工測(cè)量定位方案進(jìn)行。定位控制樁要保護(hù)好，不得擾動(dòng)。（5）綁扎鋼筋前要熟悉圖紙，近配料檢查加工的鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量和形狀，是否符合要求。焊接接頭經(jīng)施焊人員自檢后，抽樣送到試驗(yàn)室進(jìn)行機(jī)械性能試驗(yàn)。（6）所有材料和半成品進(jìn)場(chǎng)應(yīng)有出廠合格證或檢驗(yàn)報(bào)告，鋼材應(yīng)雙控（合格證和檢驗(yàn)報(bào)告）。砼配合比示經(jīng)試驗(yàn)室和技術(shù)經(jīng)理同意，不得擅自變動(dòng)。原材料計(jì)量要準(zhǔn)確，坍落度要嚴(yán)格控制，不得隨意加水，攪拌機(jī)后臺(tái)掛牌，標(biāo)明配合比和每盤砼用料，砂、石、水泥要做原材料試驗(yàn)。砼要振搗密實(shí)，防止漏振。拆模后加強(qiáng)澆水養(yǎng)護(hù)，進(jìn)行濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)并養(yǎng)護(hù)。（7）嚴(yán)格工序交接制度。要及時(shí)做好隱蔽工程驗(yàn)收記錄，認(rèn)真填寫施工日記，確保技術(shù)資料完整。（8）堅(jiān)持預(yù)先定標(biāo)準(zhǔn)、定樣板、定材料、定做法。進(jìn)場(chǎng)材料、半成品和加工品應(yīng)執(zhí)行驗(yàn)收手續(xù)，不符合要求的材料不得進(jìn)場(chǎng)。（9）土建和水電、安裝由現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一指揮，及時(shí)做好預(yù)埋件，認(rèn)真做好各分項(xiàng)工程施工情況及檢查記錄和隱蔽工程驗(yàn)收記錄，及時(shí)簽證。（10）建立崗位責(zé)任制，操作人員姓名、年齡、級(jí)別實(shí)行掛牌上崗，分段負(fù)責(zé)，質(zhì)量