淺談高寒地區(qū)建筑工程混凝土裂縫控制技術(shù)

楊巨春

【摘要】本文對建筑工程混凝土裂縫控制技術(shù)進(jìn)行探究分析，闡述了高寒地區(qū)如何進(jìn)行混凝土施工，并提出相關(guān)促進(jìn)混凝土施工的策略。

【關(guān)鍵詞】高寒地區(qū)；混凝土裂縫；控制技術(shù)

裂縫即固體材料中的某種不連續(xù)現(xiàn)象，其可以分為微觀裂縫和宏觀裂縫，寬度大于0.05mm的裂縫稱為宏觀裂縫，反之則為微觀裂縫，由于磚混結(jié)構(gòu)的組成材料和微觀結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，因此產(chǎn)生裂縫的原因多種多樣，主要可分為物理原因、化學(xué)原因、溫度原因及結(jié)構(gòu)性原因等。裂縫的形狀與結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)有直接關(guān)系，按其發(fā)生形狀形式可分為表面的、貫穿的、縱向的、橫向的、棗核形的以及斜角形的等等，但一般砌塊結(jié)構(gòu)中和結(jié)構(gòu)物的變截面處剪應(yīng)力同裂縫平行。

1高寒地區(qū)溫度裂縫原因分析和防治措施

1.1產(chǎn)生原因。高寒地區(qū)處于高寒干旱的自然施工環(huán)境，在目前大規(guī)模的工程建設(shè)形勢下，混凝土構(gòu)件裂縫的產(chǎn)生往往更是不可避免。一年中四季溫度不斷變化，雖然其變化時間相對緩慢，但通過對混凝土構(gòu)件的反復(fù)變形而導(dǎo)致構(gòu)件在縱向位移過程中產(chǎn)生對構(gòu)件造成不利的溫差內(nèi)力影響，從而在結(jié)構(gòu)位移受到限制時引起溫度裂縫。日照長及晝夜溫差大。地區(qū)特點日照時間相對較長，混凝土構(gòu)件受太陽曝曬后，溫度明顯高于其它部位，溫度梯度呈非線形分布；由于受到自身約束作用，導(dǎo)致局部拉應(yīng)力較大，出現(xiàn)裂縫。同時突降大雨、冷空氣侵襲等在高寒地區(qū)隨處可見，夜間溫度變化幅度大，因而混凝土結(jié)構(gòu)外表面溫度容易出現(xiàn)突然下降的現(xiàn)象，導(dǎo)致內(nèi)部溫度變化相對較慢而產(chǎn)生溫度梯度并產(chǎn)生溫度裂縫。

1.2防治措施。為了防止裂縫，減輕溫度應(yīng)力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。一是控制溫度，采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量；拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；規(guī)定合理的拆模時間，氣溫驟降時進(jìn)行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度；施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保溫措施。二是改善約束條件的措施是：合理地分縫分塊；避免基礎(chǔ)過大起伏；合理的安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長期暴露。

2混凝土裂縫控制技術(shù)存在的問題

2.1施工工藝不當(dāng)產(chǎn)生裂縫。由于混凝土泵送工藝要求，對石子粒徑，級配要求較高，如果石子粒徑偏小、細(xì)砂多也產(chǎn)生裂縫。特別是一些施工單位為了保證混凝土的強(qiáng)度等級加大了水泥的用量，如C40、C50混凝土多采用52.5的硅酸鹽水泥，用量都在400公斤以上，水泥用量過大加大了混凝土收縮裂縫的可能。有時為了泵送混凝土不堵管增大混凝土的塌落度，水分大了，達(dá)不到應(yīng)有的密實度，內(nèi)部產(chǎn)生更多的微裂縫，為后續(xù)裂縫的展開埋下了隱患。一些工程配備一臺塔吊，施工中一次吊運成噸的鋼筋、模板，在向新澆混凝土樓板上堆放時，形成較大沖擊荷載，產(chǎn)生震動，造成樓板裂縫。模板支撐立桿間距按工藝規(guī)范及經(jīng)驗布設(shè)間距1～1.3米，經(jīng)計算立桿當(dāng)間距超過1m，其撓度即在5mm以上。立桿下未按規(guī)范要求設(shè)墊塊和上下層立桿位置不在同一位置上。

2.2養(yǎng)護(hù)方法不當(dāng)。高寒地區(qū)夏季干燥少雨，白天氣溫高，夜間氣溫低，溫差大，春秋季風(fēng)盛行，致使混凝土水分散失快，如保濕養(yǎng)護(hù)跟不上，極易使混凝土產(chǎn)生裂縫。進(jìn)入夏季施工時，出于施工放線工序的需要，采用不加覆蓋，只在表面澆水的養(yǎng)護(hù)方法，在太陽直曬之下，易造成早期失水而發(fā)生表面收縮裂縫。同時，一些施工單位因被迫搶工期而壓縮混凝土技術(shù)間歇時間，往往在混凝土澆筑終凝一完成，有些后澆部分還處于半塑性狀態(tài)時即在其上放線、安設(shè)模板支撐腳手架，造成混凝土在終凝前后受振動而造成裂縫。模板拆除時間過早。為了節(jié)約施工設(shè)備材料費用，加快施工設(shè)備材料周轉(zhuǎn)，沒有充分考慮施工荷載影響，未對拆模程序做周密安排即拆模板。只在下層樓板混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的85%以上即開始拆模。過早拆模時，一方面下層樓板承受不了超出荷載產(chǎn)生下沉；另一方面下部模板拆除后必然發(fā)生撓度變形，使在施施工層樓板加大變形產(chǎn)生裂縫。

3如何更好地在高寒地區(qū)進(jìn)行混凝土裂縫控制

3.1規(guī)范施工。改善操作工藝，規(guī)范施工工序入手解決現(xiàn)澆混凝土裂縫問題。混凝上品質(zhì)改善措施，要認(rèn)真根據(jù)材料試驗報告對混凝土配合比進(jìn)行調(diào)整，嚴(yán)格控制水灰比，通過水泥用量、用水量、砂率、摻合料控制，將混凝土坍落度控制在15-18cm之間，C30以上級別混凝土?xí)r采用525R以上的普通硅酸鹽水泥，以達(dá)到減少水泥用量和提高混凝土強(qiáng)度的目的，消除混凝土材料內(nèi)在的不良品質(zhì)。利用對混凝土二次振搗，提高混凝土密度。在澆注過程前，確定澆注方向。對梁板先用振動棒振搗一遍，用木杠刮平，待過30-40分鐘后，待混凝土中水分散發(fā)開始凝固時，用平板振動器拖振一遍，隨振隨用木抹搓平，在二次振搗后7-8小時前后安排人員對混凝土再進(jìn)行搓漿抹平，并及時掃除混凝土表面泌出水分，最后在混凝土終凝前對未凝固部分進(jìn)行局部搓漿，消除表面干縮裂縫。

3.2施工縫面處理。混凝土施工縫一律采用人工手釬鑿毛，用高壓風(fēng)吹干凈，而不用高壓水沖洗，采用干法施工，以免打濕保溫被。混凝土施工縫或基巖表面以下10～20cm利用碘鎢燈加熱至正溫。一般情況下建基面清理干凈后，用保溫被覆蓋，直至混凝土澆筑時覆蓋再揭開。采用暖棚法澆筑混凝土施工，則舊混凝土表面很容易達(dá)到正溫。模板肋間填塞2cm雙層高發(fā)泡泡沫塊，模板表面覆蓋棉被保溫，并適當(dāng)延長拆模時間，拆模后及時包裹保溫卷材。其他方面，如施工測溫。選取有代表性的位置，專人負(fù)責(zé)測溫工作。每天將測溫記錄報給技術(shù)管理人員，發(fā)現(xiàn)異常及時采取措施并匯報有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及技術(shù)負(fù)責(zé)人。

3.3高寒地區(qū)混凝土施工的控制措施。嚴(yán)格檢驗混凝土的質(zhì)量和技術(shù)指標(biāo)，存在質(zhì)量問題的混凝土材料不得進(jìn)入施工現(xiàn)場；控制混凝土混合料的稀度，坍落度適中，同時控制水灰比比例，避免混凝土產(chǎn)生沉陷裂縫及收縮裂縫；為控制和預(yù)防混凝土裂縫的發(fā)生，大體積混凝土的配合比設(shè)計應(yīng)根據(jù)工程所處條件，對砂率、水灰比、水泥用量及摻和料用量等進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，選擇最優(yōu)方案。