淺談污水廠濾池混凝土施工裂縫預(yù)防措施

章宇

摘 要：關(guān)于污水處理廠過(guò)濾混凝土的技術(shù)要求和配合比的設(shè)計(jì)，需要按照每個(gè)部分不同的使用環(huán)境進(jìn)行充分的考慮。通過(guò)對(duì)混凝土配合比進(jìn)行優(yōu)化，采用合理的澆筑和養(yǎng)護(hù)方法，可以防止混凝土裂縫的現(xiàn)象出現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：混凝土裂縫;污水處理廠濾池;預(yù)防措施

裂縫控制技術(shù)的存在是混凝土施工過(guò)程中的一個(gè)迫切需要進(jìn)行處理問(wèn)題。在體積相對(duì)來(lái)說(shuō)較大的混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，水泥的水化和放熱現(xiàn)象導(dǎo)致混凝土的溫度不斷上升，由于結(jié)構(gòu)尺寸比較大，放熱慢，內(nèi)外溫差也在不斷變大，非常容易產(chǎn)生裂紋;因?yàn)槿狈ψ銐虻募s束，混凝土的自收縮和干縮增加了薄板結(jié)構(gòu)開(kāi)裂的可能性。結(jié)合三座污水處理廠過(guò)濾混凝土的實(shí)際施工，對(duì)混凝土裂縫的防治經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。

一、施工前的準(zhǔn)備工作

（一）工程的分析

造成混凝土出現(xiàn)裂縫的因素非常多，但是問(wèn)題出現(xiàn)的根源是混凝土的拉應(yīng)力大于混凝土的抗拉強(qiáng)度。主要因素是由于溫度和濕度的不斷變化、外部荷載引起的過(guò)度變形以及施工的方法不合適。根據(jù)圖紙的要求和對(duì)很多案例仔細(xì)研究，制定出了完備的施工方案。對(duì)于過(guò)濾器頂板混凝土的使用方面沒(méi)有提出任何異議，但是，因?yàn)樾枰獙?duì)過(guò)濾器的實(shí)際使用狀況和環(huán)境中溫度和濕度的變化，包括耐久性的原因進(jìn)行仔細(xì)的考慮，對(duì)于底板和罐體混凝土提出了自身的想法。

在建設(shè)方的配合下，和設(shè)計(jì)方就參與建設(shè)的兩座污水處理廠進(jìn)行了詳細(xì)的討論，對(duì)過(guò)濾器的每個(gè)不同部位都需要進(jìn)行詳細(xì)的劃分和詳細(xì)的混凝土配合比設(shè)計(jì)，通過(guò)精心的組織施工從而達(dá)到了設(shè)計(jì)目的，大大節(jié)約了成本，從而降低了甲方的成本。

（二）配合比的設(shè)計(jì)

1、設(shè)計(jì)的思路

混凝土的配合比設(shè)計(jì)方面是混凝土生長(zhǎng)的基本條件，過(guò)濾混凝土結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境取決于設(shè)計(jì)的要求是否滿足抗?jié)B性、抗凍性和耐久性，還包括強(qiáng)度指標(biāo)。對(duì)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行詳細(xì)的分析，為了滿足抗凍融需求，新拌混凝土的含氣量一定要在百分之6以上，并要保持穩(wěn)定，但是含氣量的不斷增加會(huì)造成混凝土的抗壓強(qiáng)度減少，一定要利用降低普通混凝土的水膠比和添加膠凝材料的方式來(lái)進(jìn)行補(bǔ)償。但是，膠凝材料的增加提高了混凝土收縮和水化熱的風(fēng)險(xiǎn)，可以利用添加膨脹劑和礦物摻合料的方式來(lái)改善這種風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)地面混凝土，在對(duì)設(shè)計(jì)院進(jìn)行討論其所處環(huán)境的歷史數(shù)據(jù)和使用狀況以后，如果是處于地面7米以下，外部不會(huì)出現(xiàn)結(jié)冰的現(xiàn)象，由于內(nèi)部常年出現(xiàn)蓄水現(xiàn)象，所以就算結(jié)冰，也只會(huì)出現(xiàn)在水面上，池底沒(méi)有結(jié)冰的現(xiàn)象。所以，完全不需要對(duì)凍融問(wèn)題進(jìn)行思考，做好抗?jié)B的工作就可以了。因此，需要采用大體積的混凝土進(jìn)行設(shè)計(jì)，其底板具有密實(shí)的鋼筋，可以很好的對(duì)混凝土進(jìn)行約束，并且只能進(jìn)行加入非常少的膨脹劑。

盡管過(guò)濾器頂板不與水直接接觸，但它總是處于潮濕的環(huán)境中，并且也受到凍融破壞的影響。同時(shí)，因?yàn)楸“鍫畹臉?gòu)件，收縮（自收縮、干縮）非常容易產(chǎn)生損傷，應(yīng)適當(dāng)添加膨脹劑以補(bǔ)償收縮。

2、 配合比的確定

對(duì)原材料進(jìn)行合理的選取，按照以往的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)不停的試拌研究，最終確定出配合比。

二、施工過(guò)程控制

（一）生產(chǎn)控制

嚴(yán)格控制生產(chǎn)原料質(zhì)量，確保嚴(yán)格執(zhí)行配合比。生產(chǎn)過(guò)濾混凝土的原材料應(yīng)分開(kāi)存放，標(biāo)識(shí)清晰，對(duì)于程序和數(shù)量進(jìn)行嚴(yán)格控制。

需要安排技術(shù)人員在拌和、出站和到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)三個(gè)過(guò)程中進(jìn)行逐車檢查，需要對(duì)不符合原設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的控制，以確保所有澆筑的混凝土符合設(shè)計(jì)要求。

在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑底板和池體混凝土之前前，需要安排專業(yè)的負(fù)責(zé)人員對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量，確保混凝土入模符合設(shè)計(jì)要求。

（二）施工控制

1、底板以后澆帶為界限，以遞歸的方式進(jìn)行澆筑，在澆筑的過(guò)程中，需要兩臺(tái)汽車泵同時(shí)進(jìn)行作業(yè)，每輛泵車布置兩根振搗棒進(jìn)行工作，保證混凝土振搗及時(shí)、不漏振。澆筑完成以后需要安排專業(yè)的負(fù)責(zé)人員對(duì)混凝土表面進(jìn)行抹灰和覆蓋。

2、過(guò)濾罐體分層澆筑，每層澆筑的高度不能大于1米，由于池體周長(zhǎng)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較長(zhǎng)，所以需要兩臺(tái)汽車泵同時(shí)進(jìn)行運(yùn)行，從而加快施工的作業(yè)速度，確保上下混凝土層可以良好的進(jìn)行結(jié)合，每輛泵車配有三根振搗棒，需要有經(jīng)驗(yàn)豐富的施工人員操作，確保墻體混凝土振搗十分到位。

3、過(guò)濾器頂板使用遞歸的方法進(jìn)行澆筑，在澆筑的過(guò)程中，混凝土坍落度的高度需要進(jìn)行控制，還要使用兩根振搗棒進(jìn)行作業(yè)，可以保證振搗能夠及時(shí)到位，澆筑完成以后，需要派專業(yè)的負(fù)責(zé)人員對(duì)混凝土的表面進(jìn)行抹灰和覆蓋。

三、養(yǎng)護(hù)措施

在混凝土澆筑工作完成以后，由于水泥的水化作用，會(huì)逐漸出現(xiàn)凝結(jié)硬化現(xiàn)象。然而，水合作用需要處于合適的溫度和濕度條件，如果在澆注以后，混凝土未及時(shí)養(yǎng)護(hù)，混凝土中水的蒸發(fā)將導(dǎo)致已經(jīng)形成凝膠的水泥顆粒無(wú)法充分的水合，不能轉(zhuǎn)化成晶體，并且缺少足夠的粘結(jié)力，因此片狀或粉狀的水泥顆粒會(huì)在混凝土表面出現(xiàn)脫落的現(xiàn)象。當(dāng)混凝土沒(méi)有達(dá)到足夠的強(qiáng)度的時(shí)候，水的過(guò)早蒸發(fā)也會(huì)造成比較大的收縮變形和干縮裂縫現(xiàn)象的出現(xiàn)。因此，混凝土澆筑工作完成以后的初期養(yǎng)護(hù)工作非常重要，混凝土應(yīng)在最終凝固后立即養(yǎng)護(hù)，硬質(zhì)混凝土應(yīng)在澆注后立即養(yǎng)護(hù)。

污水處理廠過(guò)濾混凝土涉及抗?jié)B性、抗凍融性和耐久性等硬性指標(biāo)。如果要完全實(shí)現(xiàn)最初的想法，就需要完善的維護(hù)措施，養(yǎng)護(hù)工作非常重要，如果缺少足夠的維護(hù)，混凝土性能和結(jié)構(gòu)完整性將受到嚴(yán)重影響。

在過(guò)濾混凝土的養(yǎng)護(hù)方面，與施工單位合作，結(jié)合氣候、結(jié)構(gòu)位置、施工單位承載程度等條件，制做了養(yǎng)護(hù)措施：

（一）底板混凝土的二次抹面非常重要。在混凝土進(jìn)行澆筑的過(guò)程中，澆筑完成的部分需要抹平并且進(jìn)行覆蓋薄膜，揭開(kāi)塑料薄膜后對(duì)可能出現(xiàn)的微裂紋的地方進(jìn)行揉壓。等到平滑以后，繼續(xù)均勻覆蓋塑料布和保溫層，這個(gè)方式可有效減少和防止微裂紋的發(fā)生。當(dāng)混凝土表面的溫度和大氣之間的溫差小于25攝氏度的時(shí)候，去除保溫層，薄膜保持7天以上，保濕和覆蓋的效果比節(jié)水效果好得多。

（二）由于過(guò)濾罐體的垂直結(jié)構(gòu)和高度高，唯一有效的方法是延長(zhǎng)脫模時(shí)間。在進(jìn)行拆模的過(guò)程中，通過(guò)觸摸模板的溫度，來(lái)判斷是否滿足拆模條件，在白天溫度較高的時(shí)候選擇拆模，拆除模板后，及時(shí)應(yīng)用優(yōu)質(zhì)固化劑，進(jìn)行自然養(yǎng)護(hù)，嚴(yán)禁在墻面上直接澆水。

（三）過(guò)濾罐頂板和底板相似，一定要嚴(yán)格按照二次成型的工藝進(jìn)行施工，以保持溫度和濕度。禁止在3天內(nèi)將模板和其他可能對(duì)結(jié)構(gòu)造成過(guò)早應(yīng)力或嚴(yán)重振動(dòng)的物體堆放在頂板上。

完善的維護(hù)措施讓污水處理廠的過(guò)濾混凝土完全達(dá)成了最初的設(shè)計(jì)的目標(biāo)，測(cè)試以后各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求，沒(méi)有裂縫的出現(xiàn)，由于使用了兩年多，底板和罐體沒(méi)有裂紋，兩年來(lái)，它也被凍融循環(huán)破壞了，但是池壁沒(méi)有損壞的跡象。

同時(shí)，由于與設(shè)計(jì)人員溝通不足，底板和罐體使用28天齡期混凝土抗壓強(qiáng)度用來(lái)當(dāng)作結(jié)構(gòu)驗(yàn)收的依據(jù)，堅(jiān)持原設(shè)計(jì)混凝土的性能指標(biāo)，且混凝土價(jià)格低廉。由于成本等因素的存在，施工方在混凝土設(shè)計(jì)、施工和維護(hù)方面存在一些缺陷，澆注后，結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了一些微裂紋，需要進(jìn)行修復(fù)。

四、結(jié)束語(yǔ)

在混凝土的結(jié)構(gòu)中，微裂紋的產(chǎn)生是沒(méi)有辦法進(jìn)行避免的。在施工的過(guò)程中，需要使用有效的技術(shù)措施，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)開(kāi)始時(shí)，對(duì)后澆帶、驗(yàn)收齡期和混凝土的配合比進(jìn)行仔細(xì)的考慮，生產(chǎn)和施工過(guò)程中混凝土的性能也需要進(jìn)行控制，還要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)措施進(jìn)行詳細(xì)的區(qū)分，應(yīng)全面控制裂縫問(wèn)題，特別是避免有害裂縫的出現(xiàn)，讓整個(gè)工程的質(zhì)量得到保證。混凝土結(jié)構(gòu)在使用的過(guò)程中不斷的發(fā)生變化和發(fā)展，觀察和總結(jié)繼續(xù)發(fā)展，后續(xù)發(fā)展的每一個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)對(duì)混凝土構(gòu)件的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。

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