混凝土在工程中的常見問題及探討

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

混凝土是由膠結(jié)材料，骨料和水按一定比例配制，經(jīng)攪拌振搗成型，在一定條件下養(yǎng)護而成的人造石材?；炷辆哂性县S富，價格低廉，生產(chǎn)工藝簡單的特點，其用量越來越大；同時混凝土具有抗壓強度高，耐久性好，強度等級范圍寬，使其得到廣泛使用。在混凝土的施工應(yīng)用中也會出現(xiàn)一些問題，影響工程的建設(shè)，筆者結(jié)合一些常見的問題，進行分析和探討。

　　一、混凝土工程起灰起砂問題

　　通常，混凝土結(jié)構(gòu)建筑物的地面或墻面在施工完成和應(yīng)用一段時間后，有些工程會出現(xiàn)起灰、起砂現(xiàn)象，這是混凝土常見的工程弊病。引起原因有兩種，一是混凝土在正常使用條件下的磨損破壞；二是混凝土本身的原因。

　　混凝土在正常使用條件下的起灰、起砂現(xiàn)象，一般出現(xiàn)的機率較低，只有經(jīng)歷很長時間后才會出現(xiàn)明顯損壞，這種損壞屬于材料正常使用的正常損壞。而病態(tài)混凝土的起灰、起砂不同于混凝土正常使用條件下的磨損破壞，它是在混凝土施工未啟用之前即表現(xiàn)出了嚴重的結(jié)合強度不足和耐磨性差的問題。建筑物出現(xiàn)的病態(tài)起灰、起砂與混凝土的抗壓強度沒有直接的關(guān)系，與混凝土的粘結(jié)強度密切相關(guān)。解決病態(tài)混凝土的起灰、起砂措施和方法總體上有兩類：

　　一是在水泥基材料未成型之前采取預(yù)防措施，包括加強對水泥基材料原材料的控制、物料的配合比設(shè)計、施工作業(yè)規(guī)范化管理，以及加強過程控制，加強混凝土養(yǎng)護，避免環(huán)境對質(zhì)量的影響等等。這些方法均為預(yù)防性措施，既便如此，水泥基材料的起灰、起砂現(xiàn)象仍時有發(fā)生。

　　二是對已經(jīng)出現(xiàn)起灰、起砂的混凝土進行處理和治理，以物理方法為主進行補救：1在不影響道路和建筑物的標高下，加鋪一層水泥基材料，如自流平水泥、細石混凝土等。問題嚴重的可能需要除去原有的混凝土，重新澆注混凝土。2采用薄層材料進行彌補。例如施工一層2～3毫米的自流平水泥，采用聚合物改性的膩子刮施、環(huán)氧等樹脂材料修補。由于病態(tài)混凝土的粘結(jié)強度很低，兩種材料的結(jié)合界面很容易分離，造成起皮等新問題。3改變地面材料種類，如鋪設(shè)瓷磚、水磨石、石材、地毯等，但會增加造價或增加單位面積重量。還可通過在建筑物的不同部位用Fluat混凝土增強劑進行涂刷。

　　二、混凝土施工溫度和裂縫

　　混凝土的裂縫較為普遍，盡管在施工中采取各種措施，小心謹慎，但裂縫仍會有出現(xiàn)。究其原因，對混凝土溫度應(yīng)力的變化注意不夠是其中之一。

　　1.溫度應(yīng)力分析

　　根據(jù)溫度應(yīng)力的形成過程可分為三個階段，早期：自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30天。具有兩個特征，一是水泥放出大量水化熱，二是混凝上彈性模量急劇變化。由于彈性模量的變化，在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。中期：自水泥放熱作用基本結(jié)束時起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時止，這時期，溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量變化不大。晚期：混凝土完全冷卻以后的運轉(zhuǎn)時期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫變化所引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。

　　2.溫度控制和防止裂縫的措施

　　為防止裂縫，減輕溫度應(yīng)力可從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。

　　控制溫度的措施如下：

　　1）采用改善骨料級配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中水泥用量；

　　2）拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土澆筑溫度；

　　3）熱天澆筑混凝土?xí)r減少澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；

　　4）在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；

　　5）規(guī)定合理的拆模時間，氣溫驟降時進行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度；

　　6）施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)采取保溫措施；

　　改善約束條件的措施：（1）合理地分縫分塊；（2）避免基礎(chǔ)過大起伏；（3）合理安排施工工序，避免過大的高差和側(cè)面長期暴露。

　　為保證混凝土工程質(zhì)量，防止開裂，提高混凝土的耐久性，正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一，例如使用減水防裂劑。其主要作用：

　　1）水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25％。

　　2）水泥用量是混凝土收縮率的重要因素，摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度條件下可減少15％水泥用量，其體積用增加骨料用量來補充。

　　3）減水防裂劑可改善水泥漿稠度，減少混凝土泌水，減少沉縮變形。

　　4）提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力，提高混凝土抗裂性能。

　　5）混凝土在收縮時受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產(chǎn)生。減水防裂劑可有效提高混凝土抗拉強度，大幅提高混凝土抗裂性能。

　　6）摻加外加劑可使混凝土密實性好，可有效提高混凝土抗碳化性，減少碳化收縮。

　　7）摻減水防裂劑后混凝土緩凝時間適當(dāng)，在有效防止水泥迅速水化放熱基礎(chǔ)上，避免因水泥長期不凝而帶來塑性收縮增加。

　　3.混凝土早期養(yǎng)護

　　實踐證明，混凝土常見的裂縫，多數(shù)是不同深度的表面裂縫，主要原因是溫度梯度造成，寒冷地區(qū)溫度驟降也易形成裂縫。因此混凝土的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。

　　從溫度應(yīng)力觀點出發(fā)，保溫應(yīng)達到下述要求：1）防止混凝土內(nèi)外溫度差及混凝土表面梯度。2）防止混凝土超冷，應(yīng)該盡量設(shè)法使混凝土施工期最低溫度不低于混凝土使用期的穩(wěn)定溫度。3）防止老混凝土過冷，以減少新老混凝土間的約束。

　　混凝土的早期養(yǎng)護，主要目的在于保持適宜的溫濕條件，以達到兩方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順利進行，以期達到設(shè)計的強度和抗裂能力。適宜的溫濕度條件是相互關(guān)聯(lián)的。

　　混凝上的保溫措施常常也有保濕的效果。從理論上分析，新澆混凝土中所含水分完全可滿足水泥水化的要求而有余。但由于蒸發(fā)等原因常引起水分損失，從而推遲或防礙水泥的水化，表面混凝土容易且直接受到這種不利影響。因此混凝土澆筑后的最初幾天是養(yǎng)護的關(guān)鍵時期，在施工中應(yīng)切實重視。