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摘要:本次研究以水平施工缝为研究对象,主要探讨与其相关的粘结现象,以及破坏机理形成的原因、影响因素。具体论述中,重点结合当前建筑施工中,装配式结构与方法基础上,对易发生于混凝土叠合面粘结现象进行阐述。并在因果分析与影响因素分析的前提下,从技术质量控制与管理质量控制两方面,提出一些较有针对性的措施。
关键词:水平施工缝;粘结机理;质量控制
随着建筑施工技术与施工工艺的持续更新,模块化施工技术与装配式施工工艺,应用的普遍性越来越大,市场反馈效果也在日益增加。虽然从发展角度观察,前景较好。然而,在该模式下,往往会在旧混凝土与新混凝土的叠合面,出现水平施工缝现象,因此,有必要对其粘结破坏机理进行原因追溯,提出有效的解决方案,为其进一步发展扫清障碍。
1、概述
现代建筑工程项目施工实践中,采用专业分工理论,对模块化装配部分,进行先期浇筑;而在装配施工实践中则应用现浇方案实施粘结。这种分工理论下的施工实践中,会因新旧混凝土之间的收缩性能差异,而发生非同步收缩现象,其结果即是在影响因素控制不当的条件下,使结合面或叠合面出现水平施工缝,严重者可导致较大裂缝,对于工程质量造成了极大的安全风险。为了规避此类风险,需要从水平施工缝的粘结机理与破坏因素方面进行具体分析,从而提出一些具有针对性的质量控制措施。
2、水平施工缝粘结机理分析
2.1以材料为主导的粘结机理分析
结合水平施工缝发生的根本原因追溯,其风险主要来自于混凝土材料。所以,需要以材料为主导对其粘结机理进行分析。具体如下:
从材料构成角度分析,混凝土主要是两相复合类型的材料,在水泥砂浆基本体,既有粗骨料颗粒,也包括了细骨料颗粒。进一步讲,这种两相复合特征,决定了它的结构在实际的分布中,存在非均匀分布的现象。也就是说,在两相体本身方面,它的组成具有非均匀分布特点,而且,当其进入到固体硬化状态时,骨料所在区域相对易于致密;同时,水泥浆体结构中的其它构成材料,如水泥、砂浆等,在结构方面也会表现出,各自的结构差异。
在新旧混凝土粘结时,由于结合面或叠合面的存在,也会造成过渡区相,也就是通常所说的界面区相,虽然属于过渡区,但存在薄层围绕大骨料的现象。相比之下,它的组成远远弱于细料或粗料颗粒构成的其它两相,一方面,它有过渡属性,另一方面,它的薄层厚度仅在10um到50um范围之间。若对界面区相的材料构成进行深入分析,即包括了水化硅钙、氢氧化钙、钙矾石,以及熟料颗粒,进一步分析其材料属性,则在性能方面,也包括了孔洞、裂缝的存在。如以氢氧化钙为例,它作为一种C-H结晶,在数量方面远远大于常规类型的晶体尺寸,加之孔洞的存在,即会直接影响到界面粘结。
比如,混凝土材料属于混合料,它要求合理配比后的拌合才能发挥其功能。而实际的搅拌过程中,会由于混合而使骨料表面形成水膜,通常以一层几个微米厚度为表现形式。相比而言,在骨料紧贴处的无水水泥分布密度,小到了几乎可以不计的程度。因此,距离变化会引发一系列的后果。比如,以距离增大为例,该条件下水膜层中水泥颗粒数量会降低到微乎其微的程度,若水中溶解发生后,水泥化合物溶解离子必然会在扩散功能的支持下,进入水膜层。与水泥化合物水溶现象比较一下,就会发现骨料部分有可溶性,溶解离子密度较大,同样的扩散作用影响下,水膜层的总离子浓度,必然是越接近骨料表面,浓度越高。高浓度区与低浓度区的差异,使得水膜层在后者范围内,水化产物晶体生长空间充分,从而造成晶体尺寸异于常规晶体的现象。其结果即是导致混凝土在过渡区相中诱发裂缝现象。
2.2以影响因素为主导的粘结机理分析
在现代建筑工程项目建设方案中,混凝土因工艺要求产生了“新旧结合面”的粘结问题。而影响这种粘结的影响因素来自多大方面,从粘结面本身观察,它的构成包括了新旧混凝土、界面粘结剂三个部分,而且因材料特性而存在三个区相。因而,与之相对应的影响因素除一般条件下的外在影响因素之外,主要来自于与之关联的影响因素。如以混凝土材料为例,其强度等级直接影响着新旧混凝土的粘结效果;同时,技术性能与龄期也会影响其效果。若从结合面观察,其粗糙度也是主要的影响因素,还有界面剂类型的选择等。
另外,钢筋的布局与植入与会引发粘结问题,或对粘结机理造成破坏,或直接导致水平施工缝出现。比如,在植筋前,新旧混凝土的结合面,在整体上的抗剪强度,往往没有整体浇筑高;在植入钢筋后,因排筋分布就会使结合面,在约束作用下进行扩展,提高抗剪强度,增加其承载力。但若操作不当,或植筋率不合理,即会对结合面造成粘结机理方面的破坏。尤其在现阶段的建筑工程项目中,对于养护管理的要求较高,当新旧混凝土粘结合,若养护条件与养护方式,与养护标准不符合;或者发生养护不到位,养护时机把握不准确等情况,也会使结合面的粘结强度大大折扣。
3、质量管理控制分析
为了有效解决因材料与影响因素造成的水平施工缝问题。需要在质量管理控制方面,采用“两手都要抓,两手都要硬”的办法。具体如下:
以材料方面的质量控制为例,其破坏水平施工缝粘结机理的现象,多发生在过渡区相,也就是在界面的结合处或叠合处,极易造成裂缝问题。针对这一现象,根据上文的原因分析,建议减少C-H晶体材料用量,使其在符合项目标准要求的前提下,保持在合理范围内。另一方面,需要在接触界面区进行一些物质结构强化,如选择性能较佳的界面剂,结合日常工作经验分析,建议选择复合材料类型,或者水泥净浆材料,以水灰比相对较低为准。另外,也可以采用添加硅粉的方法,提高其特性。
以影响因素为例,针对性的措施需要按照“因影响因素制宜”的方法,先对结合面进行粗糙处理;如去除杂污、扩大结合面积等都是有效措施。而在施工实践环节,则应该从技术角度,增强技术性能标准核查,实施动态化的现场评估,确保施工时的钢筋分布符合要求,植筋率在可控制范围内。至于养护,一方面,应该增强养护意识,对养护时机进行数据分析,如粘结合的28天内,其粘结强度增长速度较快,而随着时间的推移,它的粘结强度增长会逐渐缓慢下来,直到增长至临界值为止。因而应该把握养护时机,针对性的开展养护工作。
技术性的质量控制,能够保证各项标准有效贯彻,易于针对性解决问题。而增强整体上与各个环节的安全质量管理,也可以有效的提高质量控制效率。因此,需要将过程评估与结果评估两种方式进行有效统一。
结束语
水平施工缝的原因相对集中,影响因素比较多元,尤其受环境、工艺、技术、材料等限定性条件的影响较大。因而在实际的质量控制中,需要对水平施工缝粘结机理模型进行深入分析,并对影响因素进行量化讨论,从而在整体上与局部方面,对其因果关系实施辩证推理,以此实现理论层面分析的“顺理成章”,实践层面的“有的放矢”。这样,可以有效提升质量控制效率,预防各类潜在的安全风险。
参考文献:
[1]肖灿云.地下结构逆做法水平施工缝防水施工技术研究[J].建材与装饰,2019,11(27):2-3.
[2]李伟,王奉光,张维汇.一级抗震墙水平施工缝抗滑移验算探讨[J].建筑结构,2019,49(5):96-99.
[3]许小东,董恒.综合处理技术在混凝土坝水平施工缝渗水处理中的应用[J].中国建筑防水,2018,16(12):23-26.
[4]刘杨.水平结构变形缝防渗漏与装配式饰面层施工技术[J].施工技术,2019,46(17):138-140.