談戈壁沙漠區(qū)混凝土裂縫的處理
關(guān)鍵詞：戈壁沙漠區(qū),混凝土裂縫,處理
戈壁沙漠地區(qū)空氣干燥，春秋季節(jié)早晚溫差較大，偶爾有霜凍。夏季，氣候炎熱，最高氣溫可達(dá)五十?dāng)z氏度以上，空氣濕度小。對(duì)于戈壁沙漠地區(qū)氣溫非常高、濕度非常小的特殊環(huán)境下，對(duì)混凝土裂縫的控制非常不利，所以對(duì)混凝土裂縫的控制就顯得尤為重要。
一、戈壁沙漠區(qū)下混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析
由于特殊的戈壁沙漠區(qū)，混凝土容易出現(xiàn)如下類型裂縫：干縮裂縫、塑性收縮裂縫、溫度裂縫等。
1.干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生干縮，且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果�；炷潦芡獠織l件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。相對(duì)濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越易產(chǎn)生，在空氣相對(duì)濕度低的干燥環(huán)境中最為顯著。
2.塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)且長短不一，互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長二三十厘米，較長的裂縫可達(dá)二三米，寬三毫米左右。在戈壁沙漠地區(qū)的夏季，高溫和干燥風(fēng)的影響加大了表面水分蒸發(fā)率，使混凝土表面迅速失水而產(chǎn)生嚴(yán)重塑性收縮，而內(nèi)部的高溫又促進(jìn)了硬化的加快，就造成了混凝土裂縫的產(chǎn)生。
3.溫度裂縫的產(chǎn)生�；炷翝仓�，在硬化過程中，水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱。由于混凝土的體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的較大溫差，較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。在戈壁沙漠地區(qū)，春秋季節(jié)溫差差異較大，當(dāng)混凝土表面溫度和內(nèi)部溫度出現(xiàn)較大溫差時(shí)，就容易產(chǎn)生裂縫、和膨脹變形成。
二、戈壁沙漠區(qū)混凝土裂縫的防治措施
結(jié)合戈壁沙漠區(qū)高溫低濕的特殊施工環(huán)境，針對(duì)容易出現(xiàn)裂縫類型，制定采取的基本抗裂措施主要是降低混凝土的溫差收縮，輔以合理的構(gòu)造配筋與施工段，加強(qiáng)混凝土的二次振搗和養(yǎng)護(hù)。為防止混凝土的裂縫，主要采取以下措施。
1.溫度控制。工程溫度控制的措施如下：在攪拌站混凝土制作過程中，為滿足現(xiàn)場(chǎng)惡劣的高溫低濕的環(huán)境，施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)為混凝土攪拌站配備專業(yè)制冷設(shè)備，從而保證在最惡劣的條件下混凝土出機(jī)溫度不超過25攝氏度;同時(shí)通過提前采購水泥，增長水泥儲(chǔ)存時(shí)間，降低水泥溫度、并對(duì)運(yùn)輸車采取隔熱和保溫等措施，有效降低了混凝土的入模溫度，降低了混凝土內(nèi)部最大溫升，縮小混凝土內(nèi)外溫差，控制了有害溫度裂縫的產(chǎn)生。
2.原材料及配合比的控制措施。為了使大體積混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度，同時(shí)盡可能減少水泥用量，降低水化熱，通過混凝土配合比試驗(yàn)選用優(yōu)化的配合比，是混凝土施工鏈上一項(xiàng)非常關(guān)鍵的工作。要求生產(chǎn)商在其性能上特別是水化熱方面作了較大改善;外加劑除了滿足《混凝土外加劑》的技術(shù)要求外，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)高溫低濕的氣候特點(diǎn)，改進(jìn)相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)：減水率提高到百分之二十以上，減少了單方的水泥用量，有利于大體積混凝土水化熱的控制;將混凝土凝固時(shí)間延后五六小時(shí)，有利于延遲混凝土早期發(fā)熱，減小溫度應(yīng)力;收縮率經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)，遠(yuǎn)低于限值，這也為防止裂縫的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。石粉的使用。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，在設(shè)計(jì)混凝土配合比時(shí)在水泥中摻入適量的石粉代替一部分水泥，以C35配合比為例，單方混凝土用石粉五十公斤，從而達(dá)到降低水化熱、抑制混凝土收縮的目的。
3.分縫分段施工。在大體積混凝土施工中，為改善約束條件，削減溫度應(yīng)力，采取分縫分段澆筑，合理設(shè)置水平或垂直施工縫，或在適當(dāng)位置設(shè)置后澆縫，以放松約束程度，增加散熱面，同時(shí)合理安排混凝土的澆筑順序，采用薄層連續(xù)澆筑，以減少內(nèi)外溫差，防止水化熱的過大積聚，減少溫度應(yīng)力�；炷翜囟葢�(yīng)力計(jì)算包括：混凝土溫度收縮應(yīng)力;混凝土絕熱溫升值;混凝土各齡期的表面溫度;混凝土各齡期的彈性模量;混凝土各齡期的內(nèi)外溫差;混凝土各齡期的中心溫度;混凝土平均整澆長度�，F(xiàn)場(chǎng)施工的大體積混凝土，還有貯水池等特殊要求混凝土，因其塊體大、對(duì)裂縫要求高，必須分層分段施工。現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)溫度收縮應(yīng)力的計(jì)算，用于確定分段的大小。理論上，在不超過收縮應(yīng)力計(jì)算得出的最長邊的限值的提前下，澆注塊體越大越好，但同時(shí)必須考慮由混凝土攪拌站的生產(chǎn)能力、現(xiàn)場(chǎng)布料能力以及現(xiàn)場(chǎng)資源、工人的勞動(dòng)強(qiáng)度等因素共同作用的混凝土澆注強(qiáng)度的大小，避免混凝土產(chǎn)生“冷縫”。
4.合理的構(gòu)造配筋。要控制裂縫的產(chǎn)生，就要將表面未配置受力鋼筋的大體積混凝土表面設(shè)置抗裂構(gòu)造鋼筋，以通過混凝土握裹力使鋼筋抵抗混凝土溫度收縮應(yīng)力，同時(shí)減小被約束體與約束體之間的相對(duì)溫差，減少混凝土收縮，提高混凝土抗拉強(qiáng)度等，以抵抗溫度收縮變形和約束應(yīng)力，防止混凝土產(chǎn)生溫度裂縫、干縮裂縫及塑性收縮裂縫。
5.加強(qiáng)二次振搗。針對(duì)于澆筑后的混凝土，在震動(dòng)界限以前給予二次振搗，能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平鋼筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土與鋼筋的握裹力，防止因混凝土沉落而出現(xiàn)的裂縫，減小內(nèi)部微裂，增加混凝土密實(shí)度，使混凝土的抗壓強(qiáng)度提高百分之十五左右，從而提高抗裂性�；炷炼握駬v的恰當(dāng)時(shí)間是指混凝土經(jīng)振搗后尚能恢復(fù)到塑性狀態(tài)的時(shí)間，一般稱為振動(dòng)界限。
6.加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。工程實(shí)踐證明，混凝土常見的裂縫，大多是不同深度的表面裂縫，其主要原因是混凝土表面溫度梯度下降太快。而混凝土養(yǎng)護(hù)尤其是早期養(yǎng)護(hù)，主要的目的在于保持適宜的溫度、濕度，以達(dá)到兩方面的效果：一方面，使混凝土免受不利溫度、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮;另一方面，使水泥水化作用順利進(jìn)行，以期達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和抗裂能力。適宜的溫濕條件是相互關(guān)聯(lián)的，混凝土的保溫措施也常常有保濕的效果。根據(jù)戈壁沙漠高溫低濕的特點(diǎn)，混凝土澆筑后，表面水分蒸發(fā)過快，極易產(chǎn)生干縮裂縫，因此養(yǎng)護(hù)工作顯得更為重要。在混凝土澆筑后，及時(shí)用濕潤的草簾、麻袋片等覆蓋，并不間斷進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，保證混凝土表面持續(xù)保持濕潤狀態(tài)，同時(shí)適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時(shí)間，使得保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間不得低于半月。管理人員和質(zhì)量監(jiān)督人員不斷進(jìn)行巡回監(jiān)督。
7.針對(duì)沙漠地區(qū)的施工，由于夜間和早晨氣溫相對(duì)較低，可有較降低混凝土的溫度和表面水分蒸發(fā)率，所以可盡量選擇在早晨或夜間施工，避免正午作業(yè)。另外，在溫度較高時(shí)，要采取降溫措施，如用搭棚遮蓋，在混凝土中添加一些降溫材料，控制混凝土新拌合物的溫度。
三.結(jié)束語
在戈壁沙漠的惡劣環(huán)境中，通過上述措施，一般可以較好地保證現(xiàn)場(chǎng)施工的混凝土質(zhì)量。雖然混凝土裂縫控制是一項(xiàng)難題，但只要從工程的實(shí)際情況分析裂縫的產(chǎn)生原因，并采取相應(yīng)的針對(duì)性措施，裂縫的控制可以實(shí)現(xiàn)的。
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