淺談水工構(gòu)筑物中大體積砼裂縫的防治
摘要:大體積砼在澆筑施工中最常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷就是砼裂縫問(wèn)題。因此,防止砼裂縫的產(chǎn)生是保證大體積砼施工質(zhì)量的重要因素。在水工構(gòu)筑物的大體積砼施工中,防止砼裂縫的產(chǎn)生顯得尤為重要。
關(guān)鍵詞:水工構(gòu)筑物 大體積砼裂縫 防治
大體積砼在澆筑施工中最常見(jiàn)的質(zhì)量缺陷就是砼裂縫問(wèn)題。因此,防止砼裂縫的產(chǎn)生是保證大體積砼施工質(zhì)量的重要因素。在水工構(gòu)筑物的大體積砼施工中,防止砼裂縫的產(chǎn)生顯得尤為重要。
本人在某凈水廠工程清水池底板砼施工過(guò)程中遇到了類似問(wèn)題。經(jīng)過(guò)認(rèn)真仔細(xì)地分析與論證,使得后續(xù)的濾池、澄清池等各水工構(gòu)筑物的砼施工取得了良好的施工效果。
在清水池底板砼施工中,清水池底板砼出現(xiàn)了很多不規(guī)則的縱深裂縫。裂縫寬度大都在0.2-0.5mm之間,個(gè)別裂縫寬度為0.05-0.2mm之間。經(jīng)過(guò)滴灌紅色墨水及鑿?fù)诤蟀l(fā)現(xiàn)裂縫均為表層裂縫,深度在5-8mm之間。另外,還有少許沿底板上部筋方向形成的規(guī)則裂縫。裂縫的產(chǎn)生對(duì)清水池今后的生產(chǎn)使用是一種潛在的危險(xiǎn)。所以,必須對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行分析和處理,以保證在后續(xù)的構(gòu)筑物施工中防止裂縫產(chǎn)生。
一、裂縫產(chǎn)生的原因
造成大體積混凝土施工中產(chǎn)生裂縫的原因是復(fù)雜的,而且是綜合性的。
主要的原因有:砼及原材料性能不良;施工質(zhì)量差;結(jié)構(gòu)形式及構(gòu)造方面的問(wèn)題;地基性質(zhì)和形狀方面的問(wèn)題,以及施工溫差過(guò)大等原因。
根據(jù)清水池底板砼澆筑施工時(shí)的各種內(nèi)外部因素,確定其裂縫產(chǎn)生的主要原因有以下幾個(gè)方面:
1、溫度原因
由于清水池底板砼斷面厚度達(dá)400mm,因此水泥的水化熱在砼內(nèi)部大量積聚,散發(fā)較慢,造成砼內(nèi)部溫度高于表面溫度,形成表面溫差。再者,由于砼的導(dǎo)熱性能低,砼澆筑初期的強(qiáng)度和彈性模量都很低,對(duì)于由水化熱引起的急劇溫升約束不大,相應(yīng)的溫度應(yīng)力較小。但隨著砼齡期的增長(zhǎng),強(qiáng)度、彈性模量的提高,對(duì)砼內(nèi)部降溫收縮的約束力也開(kāi)始增大,以致產(chǎn)生了很大的拉應(yīng)力。當(dāng)砼在該齡期所能達(dá)到的抗拉強(qiáng)度不足以抵消這種拉應(yīng)力時(shí),便產(chǎn)生了裂縫。
外界氣溫變化的影響也是砼產(chǎn)生溫度裂縫不容忽視的因素。砼澆筑后形成的內(nèi)部溫度值包含了水泥水化熱引起的溫度,以及澆筑時(shí)環(huán)境溫度等各種溫度的總和。清水池底板砼澆筑時(shí)的外界環(huán)境溫度達(dá)40℃,而澆筑工作完成后的傍晚溫度為18℃。這樣,澆筑完成后砼的內(nèi)部溫度與外界環(huán)境溫度的溫差在30℃以上。因此由于溫差作用而引起的溫度應(yīng)力對(duì)砼表面產(chǎn)生了很強(qiáng)的破壞作用,形成了表面裂縫。
2、干收縮原因
砼澆筑成型后,養(yǎng)護(hù)工作不到位,沒(méi)有及時(shí)地進(jìn)行表面履蓋,表面水份散失過(guò)快,導(dǎo)致砼內(nèi)部與外部不均勻收縮。其表面干收縮大于其內(nèi)部干收縮值。由于此干縮快慢差而形成的砼表面拉應(yīng)力,也是清水池底板砼產(chǎn)生裂縫的重要原因。
3、鋼筋保護(hù)層厚度原因
在底板砼施工過(guò)程中采用了單循環(huán)澆筑施工,施工操作人員在澆筑區(qū)域做單循環(huán)式移動(dòng)。來(lái)回的踩踏,造成底板上層鋼筋部分翹曲變形,以致個(gè)別地段保護(hù)層過(guò)大或過(guò)小。
另外在后續(xù)抹光工藝施工中,對(duì)基本成型后的砼底板保護(hù)不夠。在底板過(guò)早受力時(shí),由于剛度不夠,導(dǎo)致沿上部鋼筋方向出現(xiàn)了有規(guī)則的裂縫。
二、防止裂縫產(chǎn)生的措施
根據(jù)本工程的實(shí)際特點(diǎn)及裂縫產(chǎn)生的原因,經(jīng)過(guò)分析研究,除了運(yùn)用一些傳統(tǒng)的補(bǔ)強(qiáng)方法對(duì)裂縫加以處理外,還制定了一些相應(yīng)的預(yù)防措施。這些措施在后續(xù)構(gòu)筑物施工中確實(shí)取得了良好的效果。
1、選擇合格的原材料
在原材料的選擇上,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求,選擇適宜的原材料品種規(guī)格。首先,要確定水泥的品種,并嚴(yán)格控制好其水化熱指標(biāo),安定性指標(biāo)等。另外,對(duì)砂石料的選擇也應(yīng)確保其級(jí)配適宜,含泥量不超標(biāo)。
2、選擇合適的施工時(shí)間
為了防止由于溫度應(yīng)力對(duì)砼的破壞,在后續(xù)構(gòu)筑物施工中采取溫度控制措施。即控制砼的內(nèi)外溫差,盡量降低砼的入模溫度,以減小溫度應(yīng)力,避免裂縫現(xiàn)象發(fā)生。
施工前,根據(jù)砼所在齡期的根限抗拉強(qiáng)度值確定允許溫差后再行施工。在不具備分析溫度應(yīng)力的條件下,一般依據(jù)20℃-25℃的內(nèi)外溫差標(biāo)準(zhǔn)予以控制。根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀蟛块T的天氣預(yù)報(bào),制定相應(yīng)的施工計(jì)劃,確定適宜的施工時(shí)間。盡量在傍晚時(shí)開(kāi)始澆筑砼,以期避開(kāi)午間的高溫天氣。
3、做好砼養(yǎng)護(hù)工作
為保證澆筑成型的砼在規(guī)定齡期內(nèi)達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度,并防止產(chǎn)生干收縮裂縫,必須認(rèn)真細(xì)致地做好養(yǎng)護(hù)工作。
在自然氣溫條件下(高于+5℃),應(yīng)于砼澆筑后3h以內(nèi),即用麻袋等保水性材料在砼表面加以覆蓋,并及時(shí)澆水養(yǎng)護(hù)以保持砼具有足夠的濕潤(rùn)狀態(tài)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于14d。
對(duì)于砼強(qiáng)度未達(dá)到1.2N/mm2以前,嚴(yán)禁在其上來(lái)往行人和安裝模板及支架。
4、安裝足夠的支撐用鋼筋撐腳
在澆筑砼過(guò)程中,應(yīng)嚴(yán)格按照施工組織設(shè)計(jì)的施工線路實(shí)施澆筑。禁止閑散人員在鋼筋上部停留。澆筑施工人員不應(yīng)在鋼筋上部無(wú)序走動(dòng)。采用雙層鋼筋網(wǎng)時(shí),在上下層鋼筋網(wǎng)片之間應(yīng)設(shè)置足夠的支撐用鋼筋撐腳,以保證鋼筋位置正確。在澆筑線路上,鋪設(shè)臨時(shí)操作腳手板。所有澆筑人員的工作原則上均應(yīng)在腳手板上完成,以減少對(duì)鋼筋網(wǎng)的踩踏次數(shù)。臨時(shí)腳手板隨澆筑區(qū)域的轉(zhuǎn)移而移動(dòng)。
(中國(guó)混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處)
編輯:
監(jiān)督:0571-85871667
投稿:news@ccement.com