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尹德涛
中铁十八局集团科威特公司
摘要:随着国家 “一带一路”构想的提出,中东国家积极呼吁,推出了很多具体的大型房屋建筑工程规划,为中国企业“走出去”提供了很多机会。本文以中铁十八局集团科威特公司萨巴赫D区公建项目为例,总结、交流建筑施工企业在中东高温地区进行现浇混凝土楼板施工管理过程中存在的裂缝问题做出详细的分析并对其采取科学有效的应对措施。
关键词:中东高温干燥地区;现浇钢筋混凝土楼板;裂缝;问题分析;应对措施
一、中东地区现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因
1.1中东地区温度比较高
根据中东地区的地理条件和气候条件可知,大部分地区都属于热带沙漠气候,高温天气较多,因而中东地区的现浇钢筋混凝土楼板裂缝大多是由于高温环境导致的。浇筑时,若混凝土的温度过高,会导致混凝土的强度降低、体积稳定性变差,容易产生塑性收缩裂缝和温度裂缝、混凝土干缩。而且高温条件会限制掺拌的外加剂,而且水分蒸发过快,混凝土中的水分容易快速蒸发坍落。
1.2混凝土质量问题,配合比不合理,浇筑后期楼板堆放杂物较多
笔者参与施工的萨巴赫D区公建项目,由于搅拌站距离问题,混凝土都是运至现场进行搅拌,控制合理的水灰配合比难度较大。浇筑后期,在楼板之上堆放过多的杂物,如砖块、沙子、水泥等,都会对楼板造成不良影响。特别在楼板强度还达不到需求时,更容易因外界负载而出现裂纹。在浇筑后期,就算楼板已经具有一定强度,也不应该使其负载过重。
1.3混凝土浇筑工艺不达标
1.3.1振捣不实和收面质量低下
振捣不到位、混凝土中存在气泡、振捣强度不够都会严重影响楼板成型后的质量,产生较大、宽的裂缝。振捣的作用主要在于排除混凝土中的气泡,使混凝土密实结合,提升楼板的质量和强度。收面时间控制不到位以及收面次数和顺序不当都会导致收面不成功,表面容易出现细纹。特别要杜绝洒水收面的做法,加水会严重影响混凝土的强度和耐久性。为防止表面开裂,应当以混凝土初凝时手指按压表面不粘手刚好留有指纹即可。在中东地区遇高温天气时,应当加派收面人手,尽快完工,否则混凝土失水过快不利于收面的质量。必须在混凝土沉淀收缩基本完成后才能进行楼板的最终抹面。
1.3.2养护方法不到位
在中东地区,由于养护用淡水资源缺乏,某些现场施工用水需要每天从别处购买,并用淡水车持续为施工过程供水。根据现浇钢筋混凝土楼板的技术规范要求,在浇筑施工之前,必须先对模板和钢筋进行淋水操作,以降低模板和钢筋的温度,而且在浇筑完工后至少需要保湿养护七天的时间,七天之后才可以撤除覆盖物并持续进行适当的养护。但根据实际情况而言,由于淡水资源供应缺乏以及后续顶板支模衔接太过紧密,加重了竖向构件强度不够、楼板易产生裂缝的情况。而且大多竖向构件只用塑料膜和麻袋布覆盖混凝土,使得混凝土的养护湿度达不到要求。
二、中东地区应对现浇钢筋混凝土楼板裂缝的对策
2.1严格控制混凝土原材料的质量、配合比
当地混凝土常见组成成分为普通波特兰水泥、水,河沙,粗集料石灰石以及外加剂;混凝土设计采用(ACI-318)美国混凝土结构设计规范;楼板混凝土强度要求为K300,其代表的含义为按标准方法制作和养护的立方体抗压强度在28d龄期不低于30Mpa,相当于国内C30混凝土。为减少水灰比,提高混凝土强度,当地常用的减水剂是一种名称为CF555的外加剂,该外加剂的使用,在保持混凝土和易性和水泥用量不变的情况下,减少了拌合水量使用,可使混凝土早期强度明显提高。本项目使用混凝土配合比如下表所示:
现浇混凝土楼板K300混凝土配合比
技术要求 强度等级:K300 塌落度:12cm±2cm
原材料 水泥:(BS12&ASIM 150型) 碎石:9.5mm~18.8mm
外加剂:CF555 集料最大粒径:20mm
配合比 材料用量/m3 水泥 水 河沙 粗集料(石灰石) 外加剂 水灰比
18.8mm 12.5mm 9.3mm
440Kg 171.6Kg 668Kg 566.6Kg 338.7Kg 219.9Kg 5.5L 0.39
配合比例 1 0.39 1.52 1.29 0.77 0.5
2.2完善现浇工艺,规范养护作业
首先,必须合理控制混凝土浇筑的速度,加强混凝土的振捣作业,防止出现漏振和过振的情况;其次,在混凝土浇筑和收面过程中,严格规范操作人员的施工行为,严禁操作人员私自加水,尽量避免由此引发的混凝土坍落度增加、和易性降低导致的混凝土表面收光后干缩出现裂缝的情况。另外,混凝土表面的收面时间必须安排得当,根据以往的经验和相关技术规范合理判断收面的时间内,还需将收面的次数控制在合理范围之内。最后,在楼板的混凝土浇筑完工之后,需要及时进行混凝土养护,以保证混凝土的强度及时得到快速增加,而且在其强度达到1.2Mpa以上之前,禁止人员在板面上行走和堆放杂物,在其强度超过1.2Mpa之后,才允许堆放少量的钢筋、砂石、模板等材料,并且尽量做到轻卸轻放,将材料靠近墙角堆放,避免楼板混凝土在未达到足够的强度之前产生裂缝。新浇筑的混凝土在浇筑后2到9小时之间混凝土凝固时会发生水化反应,此时楼板极易因干缩而出现裂缝,因而这一时期必须尤其注意对混凝土楼板的养护。
2.3适当控制养护、浇筑和混凝土搅拌的温度
浇筑时适当降低混凝土的温度,必要时可以使用冰水拌合混凝土。在前期对混凝土楼板进行养护时,应当将温度控制在16-27℃之内。此外,水灰比是影响高温气候条件下混凝土拌合、浇筑和养护最关键的问题所在,所以在控制温度的同时必须严格控制水灰比。可以适当避开高温施工,降低混凝土的入模温度。
2.4对已出现裂缝楼板的处理方法
2.4.1表面封闭法
此方法适用于处理宽度较小(小于0.3毫米)、长度较短而且对建筑物结构受力影响程度较低的裂缝。这种类型的裂缝主要影响楼板的美观度和使用需求,可能会使楼板内的钢筋锈蚀、出现楼板渗漏、楼板耐久性不强的现象。表面封闭法常用的材料是环氧树脂类的水泥,而且施工方法也可以选择,如表面涂刷、环氧液粘贴玻璃丝布法。在施工过程中,需要确保混凝土楼板表面的硬度足够、清洁和干燥。
2.4.2压力灌浆法
对于宽度处于0.15-0.5毫米之间的裂缝,可以使用此法。此法主要包括水泥灌浆和化学灌浆两种,对缝隙施加一定的压力将水泥或者环氧等材料灌入其中,流程有清洁、确定灌口、封口、安设灌浆设备、清理表面缝隙胶等。
2.4.3开糟填补法
此法也属于表面处理法的一种,适用于宽度和长度中等的裂缝(大于0.5毫米)。在施工时,首先用钢钎或者切割机将裂缝扩大,使裂缝呈现“V”或者梯形槽,将裂缝清洗干净后分层抹压材料封闭裂缝,如沥青油膏。如果被修补的混凝土楼板对强度和抗渗程度有要求时,使用环氧砂浆作为填充物时效果更佳。
三、结语
针对中东高温干热地区,为避免现浇混凝土裂缝问题出现,在满足配合比要求情况下,尽可能选择高强度、低水化热的水泥配制混凝土,尽量避免水泥和砂石等原料受到暴晒,混凝土拌合过程中添加冰块,严格控制混凝土的拌合温度;混凝土浇筑时间尽量选择一天中温度较低的时间段,避开高温浇筑;混凝土浇筑完成后,重视后期养护工作。只有将预防混凝土裂缝的工作渗透到施工过程的每个细节之中,切实采取措施,重视每道施工工艺和工序,才会适应当地施工环境要求,避免裂缝问题出现。
参考文献:
[1]邵义娥.浅谈防治现浇楼板裂缝[J].河南科技,2013-12-05.
[2]勾长明,林立巍.建筑工程中现浇钢筋混凝土楼板裂缝的原因及防治[J].黑龙江科技信息,2011-01-05.
[3]吕欣英,赵学江.中东地区高温干热气候现浇混凝土结构施工及规范探讨[J].建筑技术,2014-04-15.
中铁十八局集团科威特公司
摘要:随着国家 “一带一路”构想的提出,中东国家积极呼吁,推出了很多具体的大型房屋建筑工程规划,为中国企业“走出去”提供了很多机会。本文以中铁十八局集团科威特公司萨巴赫D区公建项目为例,总结、交流建筑施工企业在中东高温地区进行现浇混凝土楼板施工管理过程中存在的裂缝问题做出详细的分析并对其采取科学有效的应对措施。
关键词:中东高温干燥地区;现浇钢筋混凝土楼板;裂缝;问题分析;应对措施
一、中东地区现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因
1.1中东地区温度比较高
根据中东地区的地理条件和气候条件可知,大部分地区都属于热带沙漠气候,高温天气较多,因而中东地区的现浇钢筋混凝土楼板裂缝大多是由于高温环境导致的。浇筑时,若混凝土的温度过高,会导致混凝土的强度降低、体积稳定性变差,容易产生塑性收缩裂缝和温度裂缝、混凝土干缩。而且高温条件会限制掺拌的外加剂,而且水分蒸发过快,混凝土中的水分容易快速蒸发坍落。
1.2混凝土质量问题,配合比不合理,浇筑后期楼板堆放杂物较多
笔者参与施工的萨巴赫D区公建项目,由于搅拌站距离问题,混凝土都是运至现场进行搅拌,控制合理的水灰配合比难度较大。浇筑后期,在楼板之上堆放过多的杂物,如砖块、沙子、水泥等,都会对楼板造成不良影响。特别在楼板强度还达不到需求时,更容易因外界负载而出现裂纹。在浇筑后期,就算楼板已经具有一定强度,也不应该使其负载过重。
1.3混凝土浇筑工艺不达标
1.3.1振捣不实和收面质量低下
振捣不到位、混凝土中存在气泡、振捣强度不够都会严重影响楼板成型后的质量,产生较大、宽的裂缝。振捣的作用主要在于排除混凝土中的气泡,使混凝土密实结合,提升楼板的质量和强度。收面时间控制不到位以及收面次数和顺序不当都会导致收面不成功,表面容易出现细纹。特别要杜绝洒水收面的做法,加水会严重影响混凝土的强度和耐久性。为防止表面开裂,应当以混凝土初凝时手指按压表面不粘手刚好留有指纹即可。在中东地区遇高温天气时,应当加派收面人手,尽快完工,否则混凝土失水过快不利于收面的质量。必须在混凝土沉淀收缩基本完成后才能进行楼板的最终抹面。
1.3.2养护方法不到位
在中东地区,由于养护用淡水资源缺乏,某些现场施工用水需要每天从别处购买,并用淡水车持续为施工过程供水。根据现浇钢筋混凝土楼板的技术规范要求,在浇筑施工之前,必须先对模板和钢筋进行淋水操作,以降低模板和钢筋的温度,而且在浇筑完工后至少需要保湿养护七天的时间,七天之后才可以撤除覆盖物并持续进行适当的养护。但根据实际情况而言,由于淡水资源供应缺乏以及后续顶板支模衔接太过紧密,加重了竖向构件强度不够、楼板易产生裂缝的情况。而且大多竖向构件只用塑料膜和麻袋布覆盖混凝土,使得混凝土的养护湿度达不到要求。
二、中东地区应对现浇钢筋混凝土楼板裂缝的对策
2.1严格控制混凝土原材料的质量、配合比
当地混凝土常见组成成分为普通波特兰水泥、水,河沙,粗集料石灰石以及外加剂;混凝土设计采用(ACI-318)美国混凝土结构设计规范;楼板混凝土强度要求为K300,其代表的含义为按标准方法制作和养护的立方体抗压强度在28d龄期不低于30Mpa,相当于国内C30混凝土。为减少水灰比,提高混凝土强度,当地常用的减水剂是一种名称为CF555的外加剂,该外加剂的使用,在保持混凝土和易性和水泥用量不变的情况下,减少了拌合水量使用,可使混凝土早期强度明显提高。本项目使用混凝土配合比如下表所示:
现浇混凝土楼板K300混凝土配合比
技术要求 强度等级:K300 塌落度:12cm±2cm
原材料 水泥:(BS12&ASIM 150型) 碎石:9.5mm~18.8mm
外加剂:CF555 集料最大粒径:20mm
配合比 材料用量/m3 水泥 水 河沙 粗集料(石灰石) 外加剂 水灰比
18.8mm 12.5mm 9.3mm
440Kg 171.6Kg 668Kg 566.6Kg 338.7Kg 219.9Kg 5.5L 0.39
配合比例 1 0.39 1.52 1.29 0.77 0.5
2.2完善现浇工艺,规范养护作业
首先,必须合理控制混凝土浇筑的速度,加强混凝土的振捣作业,防止出现漏振和过振的情况;其次,在混凝土浇筑和收面过程中,严格规范操作人员的施工行为,严禁操作人员私自加水,尽量避免由此引发的混凝土坍落度增加、和易性降低导致的混凝土表面收光后干缩出现裂缝的情况。另外,混凝土表面的收面时间必须安排得当,根据以往的经验和相关技术规范合理判断收面的时间内,还需将收面的次数控制在合理范围之内。最后,在楼板的混凝土浇筑完工之后,需要及时进行混凝土养护,以保证混凝土的强度及时得到快速增加,而且在其强度达到1.2Mpa以上之前,禁止人员在板面上行走和堆放杂物,在其强度超过1.2Mpa之后,才允许堆放少量的钢筋、砂石、模板等材料,并且尽量做到轻卸轻放,将材料靠近墙角堆放,避免楼板混凝土在未达到足够的强度之前产生裂缝。新浇筑的混凝土在浇筑后2到9小时之间混凝土凝固时会发生水化反应,此时楼板极易因干缩而出现裂缝,因而这一时期必须尤其注意对混凝土楼板的养护。
2.3适当控制养护、浇筑和混凝土搅拌的温度
浇筑时适当降低混凝土的温度,必要时可以使用冰水拌合混凝土。在前期对混凝土楼板进行养护时,应当将温度控制在16-27℃之内。此外,水灰比是影响高温气候条件下混凝土拌合、浇筑和养护最关键的问题所在,所以在控制温度的同时必须严格控制水灰比。可以适当避开高温施工,降低混凝土的入模温度。
2.4对已出现裂缝楼板的处理方法
2.4.1表面封闭法
此方法适用于处理宽度较小(小于0.3毫米)、长度较短而且对建筑物结构受力影响程度较低的裂缝。这种类型的裂缝主要影响楼板的美观度和使用需求,可能会使楼板内的钢筋锈蚀、出现楼板渗漏、楼板耐久性不强的现象。表面封闭法常用的材料是环氧树脂类的水泥,而且施工方法也可以选择,如表面涂刷、环氧液粘贴玻璃丝布法。在施工过程中,需要确保混凝土楼板表面的硬度足够、清洁和干燥。
2.4.2压力灌浆法
对于宽度处于0.15-0.5毫米之间的裂缝,可以使用此法。此法主要包括水泥灌浆和化学灌浆两种,对缝隙施加一定的压力将水泥或者环氧等材料灌入其中,流程有清洁、确定灌口、封口、安设灌浆设备、清理表面缝隙胶等。
2.4.3开糟填补法
此法也属于表面处理法的一种,适用于宽度和长度中等的裂缝(大于0.5毫米)。在施工时,首先用钢钎或者切割机将裂缝扩大,使裂缝呈现“V”或者梯形槽,将裂缝清洗干净后分层抹压材料封闭裂缝,如沥青油膏。如果被修补的混凝土楼板对强度和抗渗程度有要求时,使用环氧砂浆作为填充物时效果更佳。
三、结语
针对中东高温干热地区,为避免现浇混凝土裂缝问题出现,在满足配合比要求情况下,尽可能选择高强度、低水化热的水泥配制混凝土,尽量避免水泥和砂石等原料受到暴晒,混凝土拌合过程中添加冰块,严格控制混凝土的拌合温度;混凝土浇筑时间尽量选择一天中温度较低的时间段,避开高温浇筑;混凝土浇筑完成后,重视后期养护工作。只有将预防混凝土裂缝的工作渗透到施工过程的每个细节之中,切实采取措施,重视每道施工工艺和工序,才会适应当地施工环境要求,避免裂缝问题出现。
参考文献:
[1]邵义娥.浅谈防治现浇楼板裂缝[J].河南科技,2013-12-05.
[2]勾长明,林立巍.建筑工程中现浇钢筋混凝土楼板裂缝的原因及防治[J].黑龙江科技信息,2011-01-05.
[3]吕欣英,赵学江.中东地区高温干热气候现浇混凝土结构施工及规范探讨[J].建筑技术,2014-04-15.