■袁昌洪 ■馬鞍山鋼鐵建設集團有限公司,安徽 馬鞍山 243000
隨著建筑行業的發展,各種建筑材料層出不窮,其中,混凝土發揮著尤為重要的作用。混凝土多由水泥、砂石及其他材料按一定比例混合而成,成本較低,便于生產,而且抗壓強度較高,具有良好的耐久性,是建筑施工的常用材料。但實際中,混凝土常有裂縫出現,此現象較為普遍,對建筑的美觀、質量都有很大影響,且裂縫容易降低建筑物的承載能力,從而削減建筑使用壽命。所以,對建筑就需要進行后澆帶施工。
當水泥膠體轉化為水泥石時,會發生水化反應,從而產生大量的熱,據計算,1kg水泥大概能產生3000KJ的熱量。而混凝土不易導熱,假如其結構體積大,比較厚,水泥一多,內部就會有大量存積的熱量散不出去,致使內部溫度急劇上升,而表層的混凝土因為散熱快,會在極短時間內冷卻,形成巨大的內外溫差。內部氣溫太盛,必定會向外膨脹,導致混凝土內外部分別產生壓應力和拉應力,最終形成裂縫。
在凝固過程中,混凝土發生冷卻,體積縮減,從而引起表層收縮,出現開裂的現象。關于混凝土的收縮,一般有三種情形:
(1)水泥膠體中的鋁酸三鈣在凝固的作用下,體積有所減小,外在的表現就是混凝土的收縮,其實是水泥膠體發生水化反應造成的。如果收縮狀況得到控制,多會出現一些平行的裂縫。
(2)在水化反應完成之后,會產生一些沒有被水化的多余的水,通過別的形式揮發掉了,從而引起混凝土的收縮。水自身有一定張力,使得表層混凝土收縮,而混凝土本身就缺少骨料,收縮的趨勢更為嚴重,但這一切都是發生在混凝土表面的,內部變化相當緩慢,從而致使表層裂開。
(3)在混凝土的結構組成中,氫氧化鈣常與二氧化碳發生化學反應,生成碳酸鈣,引起體積變小,這是一種碳化收縮,其形成需要一個漫長的過程,剛開始時只出現在表面,隨時間的延長,不斷向內擴散。
混凝土的溫度受許多外部因素影響,包括天氣變化、季候更替等,澆注溫度指的是在運輸、卸貨澆筑等環節后的混凝土拌合物的溫度,直接受外界溫度的影響。如果前者小于后者,則混凝土內會聚集大量的溫度,難以釋放導致裂縫出現。如果前者大于后者,混凝土內部外部會形成巨大溫差,也會引起開裂的現象。
在混凝土澆筑之后,隨著溫度的變化,會產生相應的拉應力,當拉應力過大,大于混凝土自身的抗拉強度時,極容易產生溫度裂縫。因部位及深度有差異,溫度裂縫有表面裂縫和貫穿裂縫等。在澆筑過程中,水泥內部的水化熱難以擴散,導致內部溫度過高,而表面散熱速度較快,內外很容易形成較大的溫度偏差,以至于內部產生很大的壓應力,同時外部會有拉應力,而在初期,混凝土的抗拉性較弱,一旦溫度差達到一定值時,就會有溫度裂縫產生。因此,建筑后澆帶的功能作用就是防止因為溫差而形成的裂縫。
在建筑正常的施工過程中,運用后澆帶技術能夠有效的解決裙房結構所存在的問題。當前情況下,在高層建筑的設計中,以及裙房結構的設計中,也都進行了一定的設計,但是,還需要考慮到實際的外界環境問題,以及重力原因所造成的建筑沉降問題,所以,這就需要建筑進行后澆帶施工。通過對后澆帶施工技術的應用,可以將建筑通過沉降量來對后澆帶需要進行澆筑的時間進行計算。在后澆帶施工設計前計算、核對整個裙房的結構,以及基礎強度。在連接成整體時,計算出后期結構體因為沉降而形成的內部應力。這個過程里的施工順序為:先進行建筑結構的主樓施工,然后進行裙房方面的施工,再進行后澆帶方面的澆筑施工。
在實際建筑后澆帶施工過程中選擇水泥時,常用的有兩種,一是熱硅酸鹽水泥,二是地熱礦渣水泥,它們的水熱化值都表較低,另外,在選擇時,應保證水泥的細度有所降低;采用粉煤灰,因為在粉煤灰的構成中,存在一些特殊物質,和水泥之間能夠發生有效反應,代替其部分的活性來源,能對混凝土的內部進行優化,增大混凝土在反應后的密度,從而減小一定的收縮值。
此外,加入適量的膨脹劑、減水劑等,也能降低混凝土的開裂頻率。例如加入減水劑,對水對水泥都能起到節約的作用,從而使混凝土的性能發生改變。膨脹劑的加入,能產生預壓應力,和固有的拉應力相抵消,在一定程度上也能防止及消除裂縫的出現。
在進行后澆帶施工時,應對拌合物的溫度進行有效控制,如夏天在選擇水源時,盡量選取地下水,因為地下水的溫度較低,還需對砂石、骨料增加一些降溫手段;冬天需要加熱水和防凍劑等。為避免資源浪費或資源短缺,對原材料的使用,盡量做到不多不少。
采用成熟的后澆帶方法,有利于保證混凝土的后澆帶施工質量,要注意,澆筑和振搗工作應同時進行,并將各個程序之間的時間差調到一個適宜的狀態。還需注意對時間的把握,例如夏天,應避開溫度較大、輻射較高的時段,后澆帶工作最好是在夜里進行。混凝土的厚度需根據具體情況再做決定,通常都是在大約400mm。而且,完成后澆帶施工后,為減少因塑性變形引起的表面二次裂縫,可做二次拋光。
檢測溫度,在后澆帶施工過程中,要將混凝土的內外溫差控制在25℃以內,表面溫度和外界環境的溫度之差應控制在15℃以內。
當后澆帶工作結束后,應使混凝土表面處于一個濕潤的狀態,而且需采取有效的預防措施防止出現突然干燥的情況,為使其不與干燥環境產生直接的碰觸,可在混凝土表面覆蓋一層薄膜。
綜上所述,對建筑工程的后澆帶施工要做到技術先進、工藝合理、施工規范,才能滿足建筑功能要求,確保結構受力安全和后澆帶處無滲漏現象,避免不可預見因素對后澆帶施工質量的影響,杜絕后澆帶施工質量通病的發生。
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