关于混凝土施工技术的探讨
【摘要】本文拟对混凝土施工中出现的一些问题诸如对混凝土强度的影响因素及控制措施;对混凝土裂缝的分析及预防、处理措施等。
【关键词】混凝土;施工;强度;裂缝;预防及处理。
混凝土质量的好坏,既对结构物的安全,也对结构物的造价有很大影响,因此在施工中我们必须对混凝土的施工质量有足够的重视。
1 混凝土强度及主要影响因素。
混凝土质量的主要指标之一是抗压强度。
1.1 影响抗压强度的主要因素是水泥强度和水灰比。
要控制好混凝土质量,最重要的是控制好水泥和混凝土的水灰比两个主要环节。
此外,影响混凝土强度还有其它不可忽视的因素。
1.2 粗骨料对混凝土强度也有一定影响。
当石质强度相等时,碎石表面比卵石表面粗糙,碎石的混凝土强度比卵石强。
因此我们一般对混凝土的粗骨料控制在3.2cm左右,细骨料品种对混凝土强度影响程度比粗骨料小,但砂的质量对混凝土也有一定的影响。
因此,砂石质量必须符合混凝土各标号用砂石质量标准的要求。
2 混凝土质量控制的关键环节
混凝土质量控制包含两个基本内容:
2.1 使混凝土达到设计要求的质量标准。
2.2 在满足设计要求的质量指标前提下尽量降低成本。
这两条要求实际上是尽量降低混凝土的标准差。
混凝土的强度有一定离散性,这是客观的,但通过科学管理可以控制其达到最小值,因此混凝土的标准差能反映施工单位的实际管理水平,管理水平越高,标准差越小,可以说,混凝土质量控制实质上是标准差的控制。
应从以下几个方面入手:(1)设计合理的混凝土配合比。
由实验室通过实验确定,除满足、确定耐久性要求和节约原材料外,应该具有施工要求的和易性。
因此要实验室设计合理的配比,必须提供合格的水泥、砂、石。
水泥控制强度、砂控制细度、含水率、含泥量等。
(2)正确按设计配合比施工。
首先要及时测定砂、石含水率,将设计配合比换算为施工配合比。
其次,要用重量比,不要用体积比。
最后,要及时检查原材料是否与设计用原材料相符。
(3)加强原材料管理,混凝土材料的变异将影响混凝土强度。
因此收料人员应严格把好质量关,不允许不合格品进场。
(4)进行混凝土强度的测定,我们以28天强度为准,为施工简便和质量保证,我们一般做7天试块等,以对混凝土强度尽量根据其龄期测定其发展,以明确确定其质量。
3 对如何预防混凝土裂缝问题的探讨
混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝、有温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。
在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。
3.1 干缩裂缝及预防
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或混凝土浇筑完毕后的一周左右。
水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。
干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分的蒸发程度不同而导致变形不同的结果。
主要预防措施:a选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量;b严格控制混凝土搅拌和施工的配合比;c加强混凝土的早期养护并适当延长混凝土的养护时间,冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护;d在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
3.2 塑性收缩裂缝及预防
塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。
塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端粗且长短不一,互不连贯状态。
较短的裂缝一般长20—30mm,较长的裂缝可过2-3m,宽1-5m,其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
主要预防措施:a选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥;b严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的塌落度和和易性,减少水泥及水的用量;c及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润;d在高温的大
风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。
3.3 沉陷裂缝及预防
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不均,松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。
裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。
裂缝宽度受温度变化的影响较小,地基变形稳定之后,沉降裂缝也基本趋于稳定。
主要预防措施:a对于软土、填土地基在上部结构施工之前进行必要的夯实和加固;b保证模板有足够的强度,且支撑牢固,并使地基受力均匀;c防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡;d模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模先后次序。
3.4 温度裂缝及预防
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中,混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,聚积在混凝土内部而不宜散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外较大温差,使混凝土表面产生一定的拉应力,从而产生裂缝。
这种裂缝多发生在混凝土施工中后期,在混凝土受到寒潮的袭击等会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。
主要预防措施:a尽量选用热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰
水泥等;b降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下;c 改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热;d改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺,降低混凝土的浇筑温度;e在大体积累混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差;f是减小约束,浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷;g是加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却;h是混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定范围之内。
4 裂缝处理。
混凝土裂缝的补救措施主要有以下一些方法:表面修补法,灌浆封堵法,结构加固法,混凝土置换法,电化学防护法及仿生自愈合法。