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[摘要]缅甸仰光旱季温度高,混凝土水分损失速度快,水化热反应速度快,对高层泵送混凝土十分不利。而大塌落度混凝土水化放热更快,加上高温影响,很容易产生混凝土裂缝。技术人员对高层泵送大塌落度混凝土在高温天气下裂缝出现的原因进行了分析,并通过实践,给出了具体解决方案。
[关键词]高温天气;高层泵送混凝土;大塌落度混凝土;混凝土裂缝;预防和治理
0.引言
缅甸仰光地区高层建筑目前采用的都是大塌落度混凝土,这与当地市场资源、天气、施工工艺三个方面有关。首先仰光地区混凝土原材料种类单一,水泥仅有普通硅酸盐水泥,粗骨料多用卵石,级配较少,细骨料多为细纱,粉煤灰稀缺,需要进口,外加剂仅有减水剂,因此仰光地区都是采用的常规混凝土,其保水性一般,塌落度较大;其次仰光属于热带季风气候,全年分雨季(5月中旬至10月),旱季,其中旱季又分热季(3月至5月中旬)和凉季(10月至次年2月),仰光热季平均温度在30℃以上,设置达到40℃,高温天气下混凝土水分蒸发快,而大塌落度混凝土水胶比大,流动性大,泵送过程塌损相对更大,仰光地区高层泵送混凝土塌落度泵损一般在10mm~30mm,其混凝土坍落度大多控制在200±20mm范围。但是大塌落度混凝土也意味着高水胶比,其水泥颗粒和水的接触面积更大,混凝土的凝结硬化速度更快,水化放热速度更快,再加上普通硅酸盐水泥的高水化热,以及高温的影响,很容易导致混凝土裂缝。
1.高温天气下高层泵送混凝土裂缝产生的原因
混凝土在温度和湿度的变化条件下,发生硬化和体积变形,由于材料变形不同,其相互约束产生的初始应力会形成骨料与水泥之间的不规则、不连贯的微细裂缝。这些微缝在荷载、温差、干缩的进一步影响下,会开始扩展,相互串通,从而形成肉眼可见的裂缝。因此,高温天气下高层泵送混凝土裂缝产生的原因主要有4个。
1.1材料原因
仰光市场仅有普通硅酸盐水泥,而粉煤灰资源又比较稀缺,需要进口,成本高,因此当地商品搅拌站很少添加粉煤灰,水泥用量都比较大,因此其早期强度高,水化热释放速度快,容易导致温度裂缝和干缩裂缝。其次当地使用的骨料主要依赖河中抽取的河砂和卵石,其含泥量较高,粒径未过筛,容易导致混凝土质量缺陷,导致楼板表面产生不规则网状裂纹。
1.2大塌落度混凝土水胶比
混凝土塌落度放大无法单纯的添加外加剂实现,而是增大其水胶比,因此大塌落度混凝土的硬化速度和水化热反应速度相比普通混凝土要大得多。若其水胶比控制不当,反应速度过快,放热不能及时传递出去,就会引起因自身体积收缩或者温度收缩和干燥收缩而导致的楼板开裂。
1.3高温天气
混凝土高温天气浇筑时,混凝土水化热反应加速,同时水封蒸发速度也更快,随着混凝土中水分蒸发、湿度降低、体积减少,混凝土产生收缩变形硬化,表面混凝土散热很快,而内部混凝土积聚大量水化热,散发速度缓慢,从而导致内外温差,形成表面拉应力,当拉应力大于混凝土抗裂能力,就会出现温度裂缝。
1.4施工原因
在楼板跨中预埋通长线管处、后浇板带处、施工缝处、洞口处是楼板混凝土截面抗拉能力最薄弱处,当楼板混凝土产生收缩变形时必然先在上述部位产生裂缝,若施工时控制不当,如钢筋保护层不足、钢筋加固不到位、未重视混凝土的养护、供料不及时或机器故障导致冷缝,都很容易导致上述部位出现裂缝。
2.混凝土裂缝的预防措施
2.1原材料控制
在无法改变胶凝材料时,可以适当提高骨料的掺量,并严格控制骨料的含泥量,以降低混凝土水化热。同时对原材料采取降温措施,拌合水选用温度较低的地下水或加冰块降温,骨料使用地下水连续喷淋,砂子使用彩条布覆盖,达到控制混凝土浇筑温度的目的。
2.2优化配合比设计
提前进口储备粉煤灰或火山灰,作为掺入料降低水泥用量,外加剂宜选用高效减水剂,同时适当添加缓凝剂,以放缓水化热反应速度,延缓水化热峰值时间。条件允许的话,还可以在混凝土中掺入适量的膨胀剂,使混凝土产生微量膨胀来补偿其产生的收缩。
2.3加强施工过程控制
(1)加强对属地化工人的技术交底和培训,反复传达混凝土二次收面和覆膜洒水养护工作的重要性,提高其质量意识。
(2)成立混凝土沟通群,分前后台管理混凝土浇筑,前台做好混凝土供应计划,控制混凝土浇筑时间,商品混凝土从卸料、运输到泵送完毕应该控制在1.5h,后台安排专职QC在现场检查每车混凝土塌落度,以便及时根据现场的实际情况进行调整。
(3)浇筑前充分湿润板面,混凝土下料要调整好位置,振捣要按照“快插慢拔”的要求,尤其降板位置需使用平板振捣器充分振捣。
(4)做好收面以及附膜养护,在初凝后需要安排专人进行二次收面,尽可能减少初期的收缩裂缝。终凝后及时安排专人进行洒水养护,以满足混凝土水化热反应用水需求,养护时间不少于7天,商品混凝土或者掺了外加剂的混凝土不少于14天。
3.混凝土裂缝的治理
3.1楼板裂缝处理
一般性细微裂缝(小于0.2mm),属于表面毛细裂缝,可不做处理,若裂缝较大(大于0.2mm),进行相应处理。
3.1.1无防水要求部位的裂缝
当裂缝稀少,但深度较深时,沿混凝土裂缝凿一条V型或U型槽,槽内表面应修理平整,清洗干净,并保持槽内干燥。槽内嵌入刚性材料如水泥砂浆、环氧胶泥,或填灌柔性材料如聚氯乙烯胶泥、沥青油膏等密封,表面用防水砂浆或刚性防水五层做法进行保护。
3.1.2有防水要求部位的裂缝
对于有防水要求的部位,如阳台、卫生间等部位,除了要沿着裂缝凿成“V”行以外,清理干净,待风干以后要涂刷水泥基防水涂料,蓄水试验合格以后,再用防水砂浆封堵。表面再沿着裂缝10cm范围内用同防水设计要求的材料或进行防水封堵。防水密封条粘结剂将周边粘结于混凝土上,中部能随裂缝活动而自由活动。
3.1.3裂缝较多,较密,无法确定裂缝发展方向
对于较裂缝较多,较密,无法确定裂缝发展方向的部位,基层处理平整,清理干净以后,风干,直接采用双层防水水泥基进行两道设防涂刷封堵。
3.1.4裂缝较宽较深的有结构整体、防水防渗要求的结构裂缝
对裂缝较宽较深的有结构整体、防水防渗要求的结构裂缝,采用水泥压力灌浆或化学注浆的方法进行裂缝修补,然后再在表面进行封闭
3.2梁开裂处理
若表面裂缝不继续发展,属于轻微裂缝,可以不做处理。如果裂缝较严重,通过检测手段,结构刚度受到影响时候,可以采用水泥灌浆法、化学灌浆法、预应力加固或结构胶粘剂粘贴钢板加固等方法处理。
4.结束语
在高层泵送大塌落度混凝土在施工过程中,采取合理化措施进行优化以预防裂缝发生,这是一项常规操作,也是一个重难点,尤其是在缅甸旱季高温天气下,混凝土的热胀冷缩以及湿胀干缩更加明显,需要更加注意混凝土的养护,其中,早期的养护尤为重要,可以减少受不利温度变形产生的冷缝和干缩,也可以让水泥的水化反应过程顺利进行,进而达到预期的设计强度和抗裂能力。文章在分析后给出了一系列防范措施和治理方法,从而保证高温天下高层泵送大塌落度混凝土的施工质量。
参考文献
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