一般當(dāng)混凝土澆筑10d后,水泥水化熱基本上已釋放,混凝土從最高溫逐漸降溫,降溫的結(jié)果引起混凝土收縮,再加上由于混凝土中多余水分蒸發(fā)等引起的體積收縮變形,而該收縮當(dāng)受到外界條件的約束不能自由變形,導(dǎo)致產(chǎn)生溫度應(yīng)力(拉應(yīng)力);
如該溫度應(yīng)力超過當(dāng)時混凝土的抗拉強度時,其表面就會形成溫度裂縫,嚴重的甚至出現(xiàn)貫穿裂縫,給工程留下極大的安全隱患。
目前的解決辦法可大體分為兩種,一種是“以放為主”,如后澆帶的設(shè)置;另一種是“以抗為主”,如加強帶的設(shè)置,但各有利弊。
后澆帶
后澆帶的設(shè)計思路是“以放為主”,利用混凝土早期收縮量大的特性,釋放早期混凝土收縮應(yīng)力,減少以收縮為主的變形,筆者認為后澆帶的成功與否,其施工環(huán)節(jié)尤其重要。
后澆帶在兩側(cè)混凝土澆筑時會淤積低強度的水泥漿,長時間放置還會有垃圾、油污等掉入,混凝土接觸面膠結(jié)污泥等,如果施工處理不好,不僅無法起預(yù)期的效果,還會給結(jié)構(gòu)留下滲漏隱患。
后澆帶的設(shè)計要點主要包括以下幾點:
(1)間距:建議具體工程應(yīng)結(jié)合結(jié)構(gòu)特點、位置、氣候環(huán)境、約束條件等綜合考慮,若施工過程中能采取有效的技術(shù)措施,降低結(jié)構(gòu)溫差,減少溫度應(yīng)力,則后澆帶的間距可取大些,否則應(yīng)從嚴處理,必要時可通過計算分析確定。
(2)位置:一般設(shè)于梁跨的1/3~1/4處,平面上也可曲折通過,但應(yīng)避免截斷太多的梁。
(3)寬度:其寬度一般在1m以上,可把后澆帶施工看成分塊跳倉施工的特例,將其作為特殊的一塊處理。
(4)對后澆帶內(nèi)梁縱筋的處理:建議梁上層鋼筋,腰筋及板墻鋼筋斷后錯開搭接或必要時先搭接后補焊,梁下部鋼筋不斷,并適當(dāng)加大配筋。
(5)澆筑時間:由于混凝土早期收縮量大,半個月收縮量約占全年的30%~40%,1個月占45%~55%,2個月占65%~75%,半年占80%~90%,故一般應(yīng)保證2個月后澆筑。
(6)后澆帶應(yīng)按設(shè)計要求預(yù)留,并按規(guī)定時間澆筑混凝土。澆筑混凝土前,應(yīng)將后澆帶表面清理干凈,并對鋼筋整理或施焊。后澆帶宜選用早強、補償收縮混凝土澆筑,并應(yīng)表面覆蓋養(yǎng)護。
加強帶
1、原理
加強帶的設(shè)計原則是“以抗為主”,利用uea補償收縮混凝土在硬化過程中產(chǎn)生的膨脹作用,在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生少量預(yù)壓應(yīng)力來補償混凝土硬化過程中產(chǎn)生的溫度和收縮拉應(yīng)力,從而防止收縮裂縫的產(chǎn)生或把裂縫控制在無害范圍內(nèi)。
2、加強帶設(shè)計及施工要點
(1)膨脹加強帶一般每隔40~50m設(shè)置,其寬度一般為2m。膨脹加強帶部分混凝土摻uea14%~15%,其砼強度等級要比帶外高一個等級,無防水要求部位膨脹加強帶以外部分可不摻uea,有防水要求部位膨脹加強帶以外混凝土摻uea10%~12%,試配及施工時宜參照由中國建筑材料科學(xué)研究院科龍抗裂防滲工程技術(shù)開發(fā)中心編制的《摻u型膨脹劑(uea)混凝土的配合比設(shè)計和施工規(guī)程》。
(2)加強帶兩側(cè)要設(shè)密孔鋼絲網(wǎng),防止混凝土流入加強帶。
(3)澆筑uea混凝土?xí)r,混凝土的自由落距不大于2m,振搗時要密實,均勻,不漏振,不欠振,不過振。
(4)混凝土終凝前要及時抹面,以避免產(chǎn)生表面裂縫。
(5)混凝土必須加強養(yǎng)護。應(yīng)在澆筑完畢后的12h以內(nèi)對混凝土加以覆蓋并保濕養(yǎng)護。
可供參考方法:用草墊子,塑料膜等覆蓋,并澆水養(yǎng)護不得少于14晝夜。
微膨脹混凝土的大面積使用還是應(yīng)該慎重,其主要原因是補償收縮混凝土一般是通過膨脹劑的鋁酸三鈣吸收水分子而形成新的晶體,通過簡單的物理化學(xué)變化過程而達到膨脹目的,該吸水過程在混凝土攪拌和澆筑養(yǎng)護過程中混凝土強度尚未形成或很低時已經(jīng)完成,也就是說已經(jīng)膨脹,其時間可能早于混凝土因水化熱膨脹的時間,這種晶體是不穩(wěn)定的,水分子流失后,混凝土結(jié)構(gòu)會變得疏松,產(chǎn)生比普通混凝土結(jié)構(gòu)要多的不規(guī)則裂縫,目前只能通過加強施工管理,切實做好文章內(nèi)措施來減少裂縫的出現(xiàn)。