张展东
中冶建工集团有限公司 重庆市 400000
摘要:中国体育场场馆建设进入了一个新阶段,场馆建设进入了一个新的阶段,越来越严格的要求工程建设的内在和外观的质量。于是,如何提高工程的内在质量和外观质量成为了一个新的课题。
关键词:体育场馆;看台;抗裂;混凝土;
结合新体育场弧形看台混凝土抗裂施工实践,介绍看台面层抗裂混凝土的施工工艺,该施工工艺克服了看台面层空鼓、返砂的质量通病。工程完工后,看台表面洁净,强度高,混凝土色泽一致,无任何裂缝现象,质量效果好。
一、分析看台裂缝成因
1.塑性收缩裂缝:混凝土浇筑后处于塑性状态时,由于混凝土表面水分蒸发,引起混凝土收缩而造成裂缝。对于看台这类结构表面系数大的建筑,高温、干燥环境中施工的混凝土,塑性收缩尤为严重。
2.干燥收缩裂缝:混凝土硬化后,水泥石失水引起收缩而造成的裂缝。试验表明,水泥用量、砂率和水灰比越大,干燥收缩变形也越大,且收缩延续时间越长;混凝土养护不到位,粗骨料级配不合理,也会使混凝土早期收缩加剧。
3.化学收缩裂缝:水泥水化反应过程中,混凝土体积收缩引起的裂缝。主要是由水泥中的C3A(铝酸三钙)、C4AF3(铁铝酸四钙)等物质的有害影响造成。
4.碳化收缩裂缝:混凝土中的水泥水化物与空气中的CO2发生碳化反应而引起的收缩裂缝。碳化收缩裂缝在看台这类结构表面系数大的建筑中影响明显,并且在混凝土浇筑56d以后明显增大。
5.自收缩裂缝:由于水泥水化反应消耗混凝土内部结构中的毛细水,引起自干燥而产生的收缩裂缝。此类裂缝与水灰比有密切关系。试验表明:水灰比大于0.5时,自收缩可忽略不计,但当水灰比小于0.35时,自收缩与干燥收缩几乎相等。
二、施工控制
1.混凝土浇筑阶段:有关试验表明,塑性状态下的混凝土收缩要比硬化后的混凝土收缩大几倍,塑性状态的混凝土表面收缩比内部收缩要大得多。为此,在看台混凝土浇筑时采取了以下工艺措施,可有效避免混凝土浇筑时容易产生的沉降收缩和塑性收缩。(1)浇筑步骤:梯形看台用车载可移动混凝土泵,顺着台阶环向水平浇筑,下层台阶浇筑完成0.5h后,再浇筑上一层台阶,防止流动性混凝土顺台阶下泄,造成已浇混凝土产生变形裂缝;(2)在混凝土浇筑振捣成型约0.5h后,对混凝土进行二次复振,复振后进行二次抹压并及时覆盖塑料薄膜,阻止水分蒸发。
2.混凝土养护阶段:混凝土早期收缩与混凝土的养护质量密切相关。养护阶段,注意以下事项:(1)新浇筑的看台表面,在混凝土强度达到C10之前,不得上任何施工荷载;(2)整个施工阶段,看台结构不得超载;(3)混凝土应保证在湿润环境下养护14d,不得出现干湿交替情况,避免膨胀干缩循环增加混凝土的开裂。
3.膨胀剂的应用:试验表明,掺加适量膨胀剂的混凝土与不掺膨胀剂的混凝土相比,120d的自然收缩率降低近40%,但具体应用时尚应注意:(1)膨胀剂应用前应作相容性试验,尤其在三掺(膨胀剂、缓凝水剂、粉煤灰同时使用)时更应注意,防止“膨胀谷”、“延迟膨胀”、“提前膨胀”等不良情况出现;(2)掺加膨胀剂的混凝土不得使用细砂,因为试验表明,使用细砂的掺膨胀剂混凝土,后期收缩基本没有减少;(3)掺加膨胀剂的混凝土更应加强养护,防止混凝土因失水而不能产生膨胀反应。
4.后浇带的留设:由于本工程看台平面尺寸均超过35米,又不能设变形缝,因此看台产生收缩裂缝的可能性非常大。为了减少混凝土的早期收缩应力,在看台中部留设了两条相互垂直的后浇带,使构件首次浇筑长度不超过35米。
待首次浇筑混凝土30d(这时约完成全部收缩量的30%),二次浇筑后浇带混凝土(并掺加10%的PNC膨胀剂),补偿混凝土的收缩。水泥基渗透结晶防水涂料是以硅酸盐类水泥、石英砂为基料,掺入活性化学物质组成的刚性防水涂层材料。它的特点是可以随水渗透到混凝土内部,在混凝土中形成不溶于水的结晶体,填塞毛细孔道,从而使混凝土致密防水。
三、质量技术管理对策
1.材料要求。采用浅野42.5R水泥,水泥必须检查出厂合格证和进场取样复试报告;粒径为5-15 mm且含泥量或含石粉量小于l%的石子;含泥量小于1%的砂子要求为中砂。质检人员需要对施工进行及时监控,控制混凝土坍落度不得超过50mm,严禁在看台上铺设不符合要求的混凝土,禁止使用不符合要求的砂、水泥、石料。
2.质量控制标准。(1)主控项目:粒径不大于面层厚度的2/3,且不大于15mm的石子;面层与基层牢固结合,无裂缝、空鼓。(2)一般项目:面层表面不应有裂纹、脱皮、麻面、起砂;平面设置3‰坡度,误差±2 mm;阴阳角线弧度准确,弧线误差2mm;踏步标高误差±2mm,平面宽度允许偏差±3mm,立面高度允许偏差±2mm;表面平整度3mm;分格缝平直1 mm。
3.成品保护措施。(1)施工后的地面要加强养护,养护期内禁止在上面做任何施工操作;刚施工后的地面,周边设置护栏,7d内禁止上人。地面养护由专人负责,养护液由专人喷洒。(2)经养护后的地面,用木板或多层板钉成防护角,对阳角进行保护。(3)严禁在刚完工的地面上搭设脚手架或进行钢结构组装等专业施工。
四、质量通病与预防措施
1.看台平面和立面空鼓、裂缝。(1)立面在防水施工前,表面凿毛处理,用电锤打10 mm深、直径为12 mm的孔,间距为100 mm×100 mm,并将孔内粉沫清理干净,这样在抹灰时基层结合处就形成了若干混凝土键,增加了粘结效果。(2)在看台踏步平面细石混凝土施工前,所有立面提前统一打底,与基层结合同时采用素水泥浆和细目钢丝网,并在面层施工前提前检查,发现空鼓及时修补。看台踏步平面设置的分格缝每6 m一道,所有钢筋和网片在分格缝位置断开。(3)施工前,检查基层、防水层是否有起皮,粘结不牢现象,在修补裂缝的防水层上涂最后一层时,粘设干净的砂砾。在看台踏步平面40 mm细石混凝土施工前,基层要处理干净,并随铺混凝土随扫水泥浆。(4)施工要保持连续性,不可间歇施工,养护工作要设专人管理,看台地面要严格进行覆盖养护。
2.分格缝不顺直、宽度不一致。(1)分格条加工尺寸要准确,误差0.5 mm,直线度1 mm。分格条按线固定,固定要牢靠,固定完后有质检员检查,无误后方可施工。(2)分格条周围混凝土表面抹压要认真、仔细,分格条一侧施工完后,在另一侧施工前,应及时将分格条松动,进行另一侧施工,起条要掌握时间,不能过早或过晚。使用后的分格条继续用时,要重新检查分格条的质量情况。
3.表面不平,坡度不准。(1)所有标高线都应由质检员用专用坡度尺检查复核。(2)施工有序进行,该工程是沿着弧向顺序施工,严禁大面积无序施工。
4.看台颜色不一致。(1)撒干料时要均匀,立面施工,用木抹子揉搓到位,用铁抹子收光时,要保证色泽均匀。(2)配合比严格计量,水泥采用同厂家、同品种、同批号的水泥,砂石采用同一产地的砂石。
总之,提高工程的内在质量和外观质量成为了一个新的课题。因此,在新建场馆弧形看台施工中,采用了抗裂混凝土面层施工工艺,该工艺具特点。强度高:采用该工艺混凝土强度等级能达到C40以上:耐磨强:表面硬度高,避免了返砂,大大增强了耐磨性;抗裂强:混凝土中掺加复合外加剂,提高了混凝土早期强度,机械抹压使混凝土更密实,减少了混凝土收缩裂缝,从而提高混凝土抗裂性;具有较高抗渗性:该混凝土能达到P6抗渗等级。
参考文献:
[1]林宏宇,混凝土早期应力发展与抗裂性能评价,2018.
[2]张正武.浅谈体育场看台施工中的抗裂防渗技术.2019.