港工建筑物混凝土施工質量控制淺析
摘 要:混凝土裂縫問題是一個普遍存在而又難于解決的工程實際問題,本文對港工建筑物中混凝土工程中常見的施工質量問題進行了探討分析,并針對具體情況提出了一些預防、處理措施。 關鍵詞:港工建筑物 混凝土 施工質量 中圖分類號:TU755.6 文獻標識碼:A 文章編號:1006-7973(2007)01-0100-02 一、前言 混凝土作為由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫,裂縫的存在和發(fā)展通常會使內部的鋼筋等材料產生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力,影響建筑物的外觀、使用壽命,嚴重者將會威脅到人民的生命、財產安全。因此對混凝土裂縫的控制,已成為港工建筑物施工質量控制中應引起高度重視的問題之一。 二、混凝土裂縫產生原因分析 鋼筋混凝土規(guī)范明確規(guī)定[1]:有些結構在所處的不同條件下,允許存在一定寬度的裂縫?;炷亮芽p產生的原因很多,有變形引起的裂縫:如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫;有外載作用引起的裂縫;有養(yǎng)護環(huán)境不當和化學作用引起的裂縫,以及結構不合理,原材料不合格(如堿骨料反應),模板變形,基礎不均勻沉降等。港工建筑物地基往往位于低液限粉土夾淤泥質低液限粘土,該地基埋藏深淺不定,厚度較大,流動、軟塑,強度低,中偏高壓縮性。在實際工程中要區(qū)別對待,根據實際情況解決問題。 三、港工混凝土施工質量控制措施 1.設計單位應該提出混凝土施工溫度控制的具體要求和混凝土養(yǎng)護的基本要求,控制外加劑的品種和摻量,確保混凝土收縮與膨脹相抵消;按《規(guī)范》要求設置必要的變形縫。 2.混凝土配合比設計時,在保證混凝土具有良好工作性的情況下,應盡可能降低混凝土單位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水膠比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰摻量)”的設計準則,生產出“高強、高韌性、中彈、低熱和高極拉值”的抗裂混凝土。施工時要嚴格控制混凝土配合比,計量要準確,坍落度抽檢工作要加強,不能流于形式。 3.混凝土振搗要密實,拆模后要掛草簾或鋪草澆水養(yǎng)護保濕。新澆筑混凝土就象剛剛出生的嬰兒,需要體貼關心和愛護?;炷恋酿B(yǎng)護不僅對防止早期表面裂縫顯得重要,它對混凝土后期強度的發(fā)展、混凝土的進一步成熟和耐久性等也同樣重要,在過去許多工程的施工和管理中對養(yǎng)護的重要性沒有充分的認識。 4.配置大體積混凝土宜使用低水化熱水泥,如硅酸鹽水泥或普通硅酸水泥、礦渣水泥,此外可摻加膨漲劑、適量的粉煤灰等,摻粉煤灰是一項既能減少由溫度應力而使大壩開裂的危險,又能提高混凝土某些性能的經濟有效的措施;同時要采用塑料薄膜和草袋覆蓋,以確?;炷羶韧鉁夭钚∮?5°。根據構造要求情況配置必要的鋼筋起到限裂的作用。 5.對泵送混凝土,則要在滿足其可泵性、和易性的前提下,盡量減小出機時的坍落度、降低砂率、并嚴格控制骨料的含泥量。 四、混凝土凝土工程中常見裂縫及預防 1.干縮裂縫及預防 干縮裂縫多出現在混凝土養(yǎng)護結束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。主要預防措施:一是選用收縮量較小的水泥,一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大,水灰比越大,干縮越大,因此在混凝土配合比設計中應盡量控制好水灰比的選用,同時摻加合適的減水劑。三是嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給定的用水量。四是加強混凝土的早期養(yǎng)護,并適當延長混凝土的養(yǎng)護時間。冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間,并涂刷養(yǎng)護劑養(yǎng)護。五是在混凝土結構中設置合適的收縮縫。 2.塑性收縮裂縫及預防 塑性收縮是指混凝土在凝結之前,表面因失水較快而產生的收縮。主要預防措施:一是選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴格控制水灰比,摻加高效減水劑來增加混凝土坍落度和和易性,減少水泥及水的用量。三是澆筑混凝土之前,將基層和模板澆水均勻濕透。 四是及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等,保持混凝土終凝前表面濕潤,或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護劑等進行養(yǎng)護。五是高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施,及時養(yǎng)護。 3.沉陷裂縫及預防 沉陷裂縫的產生是由于結構地基土質不勻、松軟,或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致;或者因為模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產生不均勻沉降,致使混凝土結構產生裂縫。主要預防措施:一是對松軟土、填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固。二是保證模板有足夠的強度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻。三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時間不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在凍土上搭設模板時要注意采取一定預防措施。 4.溫度裂縫及預防 溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結構中。主要預防措施:盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3 以下。降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6 以下。改善骨料級配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。改善混凝土的攪拌加工工藝,在傳統的"三冷技術"的基礎上采用"二次風冷"新工藝,降低混凝土的澆筑溫度。在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌合物的流動性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現時間。 5.化學反應引起的裂縫及預防 堿骨料反應裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結構中最常見的由于化學反應而引起的裂縫。主要預防措施:一是選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。三是選用合適的摻和料抑制堿骨料反應。由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護層較薄,有害物質進入混凝土使鋼筋產生銹蝕,銹蝕鋼筋體積膨脹,導致混凝土脹裂,此種類型裂縫多為縱向裂縫,沿鋼筋的位置出現。 五、港工混凝土施工常見缺陷修補 1.開槽法 采用環(huán)氧樹脂:10,聚硫橡膠:3,水泥:12.5,砂:28。 首先用人工將曬干篩后的砂、水泥按比例配好攪拌均勻后,將環(huán)氧樹脂聚硫橡膠也按配比拌勻。然后摻入已拌好的砂、水泥當中,再用人工繼續(xù)攪拌。最后用少量的丙酮將已拌好的砂漿稀釋到適中稠度(約0.4 斤丙酮就可以了)。及時將已拌好的改性環(huán)氧樹脂砂漿用橡膠桶裝到已鑿好洗凈吹干后的砼鑿槽內進行嵌入。從砂漿開始拌和到嵌入砼縫內,一組砂漿的整個施工過程需要30 分鐘左右完成。 嵌入后的砂漿養(yǎng)護即砂漿嵌入縫槽內處理好后兩小時以內及時用毛氈、麻袋將聚硫橡膠改性環(huán)氧樹脂砂漿進行覆蓋,待完全初凝后,開始用水養(yǎng)護。 2.低壓注漿法 低壓注漿法適用于寬度為0.2mm~0.3mm 的混凝土裂縫修補。修補工序如下:裂縫清理—試漏—配制注漿液—壓力注漿—二次注漿—清理表面。 當裂縫數量較多時,先要在裂縫位置上貼醫(yī)用白膠布,再用窄毛刷沾漿沿裂縫來回涂刷封縫,使裂縫封閉,大約10 分鐘后,揭去膠布條,露出小縫,粘貼注漿嘴用鍵包嚴。固化后周邊可能有裂口,必須反復用漿補上,以避免注漿漏漿。為了保證漿液充滿,在注漿后約半小時可以對每個注漿嘴再次補漿。 3.表面覆蓋法 這是一種在微細裂縫(一般寬度小于0.2mm)的表面上涂膜,以達到修補混凝土微細裂縫的目的。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法,這種方法的缺點是修補工作無法深入到裂縫內部,對延伸裂縫難以追蹤其變化。 4.結構加固法 當裂縫影響到混凝土結構的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結構的截面面積,在構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。 5.混凝土置換法 混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。 6.電化學防護法 電化學防腐是利用施加電場在介質中的電化學作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài),鈍化鋼筋,以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是化學防護法中常用而有效的三種方法。 7.仿生自愈合法 仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法,它模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動分泌某種物質,而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機能,在混凝土的傳統組分中加入某些特殊組分(如含粘結劑的液芯纖維或膠囊),在混凝土內部形成智能型仿生自愈合神經網絡系統,當混凝土出現裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合[4]。 六、結 論 裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不僅會降低港工建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響港工建筑物的承載能力,因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發(fā)展,保證港航水工建筑物和構件安全、穩(wěn)定地工作。 參考文獻 [1] 鋼筋混凝土結構設計規(guī)范.中國建筑工業(yè)出版社.1999.2. [2] 鞠麗艷.混凝土裂縫抑制措施的研究進展.混凝土.2002.5. [3] 郭仕萬,肖欣,趙和平.混凝土施工中的裂縫控制.山西水利科技.2000.11. [4] 鞠麗艷,張雄.混凝土裂縫防治的兩種新方法.施工技術.2002.7. |
原作者: 馬 寧 |
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