泵送混凝土已廣泛地應(yīng)用到建筑領(lǐng)域,特別是高層建筑或大體積混凝土的施工。泵送混凝土施工速度快,能改善混凝土的施工性能,對薄壁密筋結(jié)構(gòu)可少振搗或不振搗施工。但某些工程也表明,泵送混凝土強度不足、凝結(jié)時間異常時有發(fā)生.特別是裂縫普遍存在,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。本文重點分析溫度裂縫產(chǎn)生原因,尤其是在原材料的控制方面找出防止裂縫的措施。
1溫度裂縫產(chǎn)生的原因和特征
溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大的混凝土工程?;炷翝仓不^程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,形成內(nèi)外較大溫差,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力,超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。溫度裂縫的走向無一定規(guī)律,大面積結(jié)構(gòu)裂縫通??v橫交錯;梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu),裂縫多平行于短邊。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。
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。大體積混凝土形成的溫度應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)尺寸有關(guān),混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大,溫度應(yīng)力也越大,引起裂縫的危險性也越大。防止大體積混凝土出現(xiàn)裂縫的根本措施是控制混凝土內(nèi)部和表面的溫度差。
1)混凝土原材料和配合比的選用
a.水泥品種選擇和水泥用量控制
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,也可選用礦渣硅酸鹽水泥。同時還可充分利用混凝土后期強度,以減少水泥用量。因此,在取得設(shè)計單位的同意后,可用56天或90天抗壓強度代替28天抗壓強度作為設(shè)計強度。
b.摻加摻合料
大量試驗研究和工程實踐表明,混凝土中摻人一定數(shù)量的優(yōu)質(zhì)粉煤灰或磨細(xì)硅粉、硅灰后,不但能代替部分水泥,而且由于粉煤灰或硅粉、硅灰顆粒呈球狀具有滾珠效應(yīng),起到潤滑作用,可改善混凝土拌合物的流動性、粘聚性和保水性,減少摩擦力,提高可泵性。特別是摻加原狀或磨細(xì)粉煤灰后,可降低混凝土中水泥水化熱,減少絕熱條件下的溫度升高。
2)施工工藝改進(jìn)
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采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝,可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、粘結(jié)力增大,提高混凝土強度10%或節(jié)約水泥5% ,減少水化熱和裂縫。
b.振搗工藝
已澆筑的混凝土在終凝前進(jìn)行二次振動,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,提高粘結(jié)力和抗拉強度,并減少內(nèi)部裂縫與氣孑L,提高抗裂性。
c.養(yǎng)護(hù)工藝
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散,降低混凝土表層的溫差,防止表面裂縫。一般情況下,在混凝土表面覆蓋塑料薄膜,既能減少混凝土表面熱的擴散.又能減少混凝土中水分的蒸發(fā)。對大體積混凝土,多采用在混凝土表面覆蓋草苫,也能起到相同的作用。
2有關(guān)裂縫的處理措施
裂縫的出現(xiàn)不但會影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度,還會引起鋼筋的銹蝕,加速混凝土的碳化,降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況,要區(qū)別對待、及時處理,以保證建筑物的安全使用。
混凝土裂縫的修補措施主要有以下一些方法:
1)表面修補法
表面修補法主要適用于穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫的處理。在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧樹酯膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青、防水劑等材料,為了防止混凝土受各種作用力的影響繼續(xù)開裂,通??梢圆扇≡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。沿裂縫鑿V形槽.在槽中嵌填塑性或剛性防水材料,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、丁基橡膠等等:常用的剛性防水材料為聚合物水泥砂漿等。
3)結(jié)構(gòu)加固法
裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時.就要采用加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固可采取加大混凝土結(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)支點加固以及噴射混凝土補強加固。