试析建筑混凝土裂缝的主要影响因素及施工处理技术陈志龙

发表时间:2020/6/8   来源:《建筑实践》2020年2月4期   作者:陈志龙
[导读] 随着我国城镇化建设脚步的加快,建筑行业的发展迎来了春天
        摘 要: 随着我国城镇化建设脚步的加快,建筑行业的发展迎来了春天,但因建筑混凝土裂缝而产生的问题层出不穷,有的甚至影响了建筑物居住使用的安全。本文笔者结合多年工作实践,本着问题导向,着重就这一课题展开研究,探究其产生的根本原因,分析其解决之策,旨在促进建筑混凝土施工质量的提升,希望给相关建筑施工技术人员提供一定的借鉴和思考。
关键词: 建筑工程;混凝土工程;裂缝成因;施工处理;影响因素

引言
        在我国所有建筑工程中,混凝土工程要占据绝大多数,应用十分广泛,大到国之重器,小到房屋的建设,混凝土在其中均发挥了巨大的作用。但也要看到混凝土带来的裂缝问题必须引起各级的高度重视。建筑混凝土工程裂缝不仅仅给后续施工整改带来较大的麻烦,其安全隐患甚至可能给人民的生命财产带来不可估量的损失。究其原因,这其中有施工人员的主观因素,也有施工环境的影响,更有施工技术工艺的因素等等,值得认真分析探究。
一、建筑混凝土工程裂缝的主要类别
        要想弄清建筑混凝土工程裂缝产生的原因,就必须首先认清建筑混凝土工程裂缝的主要类别。
表1建筑混凝土工程裂缝特点及区分
裂缝类别    裂缝特点    产生原因
温度裂缝    通常都是没有规则的走向;整体宽度是有宽有窄;呈现出表面以及大体积混凝土温度裂缝。    主要受施工环境、混凝土结构内部温度,使得混凝土不能均匀地固化,形成了裂缝。
收缩裂缝    裂缝呈现出收缩状态    出现碳化、硬化、塑性的收缩而形成的不同形态的裂缝。
沉陷裂缝    裂缝较大的情况下会出现错位;沉降的雨量越高 , 其裂缝的宽度就越宽。    底板下土层沉降情况不一样,混凝土整体结构不能均匀的受力,一些地方会有拉应力集中的情况出现,形成沉降裂缝
结构裂缝    结构的截面发生突变    在应力集中或是负弯矩较大的地方都会出现结构裂缝
二、建筑混凝土工程裂缝的原因分析
        通过大量的试验和施工实践分析,一些建筑虽然采取了一定的施工举措,但治理效果并不明显,究其原因,没有找准裂缝产生的核心原因。建筑混凝土工程裂缝产生的原因具体来说,有以下几个主要因素。
        一是由于温度的影响导致产生温度应力。水泥混凝土在施工过程中,会产生硬化过程,在此过程中产生大量的热量,这些热量会导致施工建筑内部产生温度上升,建筑表面温度和深度温度之差就会产生表面的温度应力,在后续施工中,建筑结构又出现了降温,降温的过程中,建筑物内部又会产生内部温度应力,这两种应力均是由温度差产生,产生在两个阶段,对于建筑物产生的影响就是易导致建筑物裂缝的产生,且在此过程中,温度差产生的差距越大,产生的裂缝就越明显,要想控制好这一现象,就必须有效控制好温服差,才能较好的避免温度应力产生的建筑物裂缝。
        二是由于材料质量产生的裂缝。混凝土材料主要由水泥、石子、水、黄沙等组成,必要时还需添加一些添加剂,这些材料的比例及质量对于整体工程质量具有着非常重要的影响。如果混凝土中的构成物质量发生了改变,也极易导致建筑物产生裂缝。而混凝土中的构成物质量又受到产地、产品的验收、周围环境、材料性能的影响,比如材料在运输过程中受潮以及验收交货不合格均会导致材料性能的不达标,还有对于混凝土中砂石质量的要求也较为严格,如果出现砂石的直径不能严格控制,砂石配料比例不合格等情况,均可能导致建筑物后续出现裂缝等问题。此外,水泥受环境的影响较大,比如空气较为潮湿就会导致水泥性能发生变化,水泥的收缩变大,水灰比就会发生变化,粘结力自然也就会发生相应的变化,其性能可能就不能满足工程的实际需要。
        三是混凝土搅拌过程造成的裂缝问题。混凝土搅拌过程中如果出现振捣不充分,施工工艺不合格,则极易导致混凝土的不均匀,如果搅拌时间超出了规定的要求,入模温度也未能实现较好的控制,或是浇筑速度较快等等,均极易导致混凝土裂缝。具体分析如下:如果浇筑速度较快,此时水泥材料水化的过程就会导致热量的一次性释放较多,导致裂缝产生。另一个是环境温度较高,此时入料的温度也相应提升,尤其在夏季更要注意此类问题,温度的提升极易导致温度的不均匀产生裂缝。同样如果环境温度较低也是同样的道理,温度过低极易导致混凝土表面产生拉应力,如果此拉应力超出了抗裂性能,自然会产生裂缝。环境温度较高和较低都会产生温度差,温度差就会导致混凝土收缩性能变大,其收缩会受到钢筋的约束,从而导致裂缝产生;再一个是混凝土搅拌如果超出了规定的时间,则易导致材料的离析现象,这一现象极易导致裂缝的产生。
        四是运输和养护过程导致的裂缝。

在工程施工实践中,混凝土运输过程中如果出现覆盖不够及时,覆盖不够规范等情形极易导致混凝土的离析,从而导致后期裂缝的产生。养护过程中,如果出现人工洒水不及时,导致材料的表面不能保持相应的湿度,则会导致材料表面的干裂,收内部结构的制约,也极易导致材料产生变形和裂缝。
        五是其他诸多原因导致裂缝。建筑工程施工过程中,还有很多因素会导致裂缝问题发生,比如地基沉降的问题,出现这一问题的原因主要是地基图纸不够科学,支模结构不够稳定等等,导致支架出现位移和变形等问题,在这一过程中支模也会出现较大的松动,从而出现位移,导致材料内部剪应力的出现,这一应力的出现也极易导致裂缝产生。
三、预防混凝土裂缝施工处理技术研究
(一)强化对于过程温度的控制
        在上述问题中,很多裂缝产生的因素均与温度息息相关,可见温度差对于裂缝控制的重要性。实践中,一是要科学控制好施工温度,使其温度控制在应力允许的范围内,具体分析就是入模的温度控制在30至36摄氏度,混凝土内部的温度控制在小于50摄氏度。二是控制好单次浇筑的厚度,尤其在天气温度较高时,控制后厚度的主要原因是利用浇筑层及时散发热量,厚度控制好其散热的效率就会得到有效提升。三是科学利用冷水技术,对于碎石材料可以实施冷水冷却,确保其控制在合理的范围内。也可采取边施工边冷却的方式,如在建筑物表面喷洒冷水以冷却降温,达到较好的控温,避免内部温度升高带来裂缝产生。四是适当加入塑化剂以控制水泥的含量,水泥含量低了,自然其产生的热量也相应变低。五是施工环境也及其重要,避免温度较高或较低的天气,夏季应尽量选择在早晨或晚上实施施工。
(二)原材料、搅拌、养护等裂缝控制措施
    集料的裂缝控制措施主要是对砂石和水泥的控制,一是看集料的质量是否符合国家相关标准,这是消除裂缝的首要条件。二是看分析集料的性能是否满足施工标准要求,只有性能达标了,才不容易产生施工中应力的产生。三是看施工工艺是否符合要求,比如水灰比、砂石含泥量等等均要符合标准要求。这也要求施工人员在施工时,要严格按照工艺施工,严把砂石与水泥的质量关口以及相关的配合比例,要组织相关技术人员进行材料质量的抽查。此外,要严格控制施工搅拌的时间,既不能搅拌的时间过长导致出现离析现象,也不能出现搅拌时间过短,导致出现搅拌不充分现象,这些均需要认真分析把握。建筑混凝土的养护十分重要,建筑物成型后如果温度和湿度不能达到标准要求,则对于建筑物的强度将会产生消极影响。所以尤其在混凝土硬化过程中,必须严格控制环境的湿度和温度,让水泥得以充分的水化,确保混凝土质量符合标准要求。此外,养护过程中还要高度重视覆盖保湿和施工人工洒水,这一举措可以有效预防拉应力的产生。工程施工实践中,如果环境湿度大于90%,则预防裂缝的效果较好,反之则控制效果欠佳。尤其在炎热的夏季,温度较高极易导致水泥混凝土表面蒸发过快,此时养护就显得尤为重要。
(三)加强对施工过程的质量管理
    建筑工程施工实践中,对于其质量管理的内容必须包含对于预防裂缝产生的施工工艺的监管。在施工设计阶段,必须加强对施工现地的考察和勘察,加强对土壤、空气温湿度以及气候等因素的全面考虑,从而制定更具针对性的防控标准和举措。一些建筑企业在施工设计中,在可能产生较大裂缝的地方设计了永久性的伸缩设计,这一措施值得借鉴。这一做法可以在强度确保的前提下,减少裂缝问题的产生。此外,对于振捣、运输时间以及缝间距等具体情况要进行详细掌握,在施工过程中,由于混凝土是以液态状态呈现,所以对于施工技术也有一定的要求,这也对施工人员的专业性提出了要求,从目前各大建筑企业施工人员素质分析,由于门槛较低,施工人员出现了专业素养参差不齐的情形,在此情形下,作为建筑施工企业,要积极展开施工培训,并加强施工中的监管,第三方监理的监管中也应包含对预防裂缝产生的施工工艺的监管。
(四)支模控制裂缝针对性举措
        混凝土结构的首要环节就是支模,对其加大力度实施质量控制,可以较好的避免出现工程裂缝现象,比如施工中的模板必须采用钢模板支架,该支架具有加速热量散发的优点,也可以较好的保证支模结构的稳定,经过工程实践检验,也较难出现滑动和位移现象,从而较好的确保相邻结构的整体性能。此外,要充分考虑入料环节,比如其环境温度一般需控制在25至26摄氏度为宜,夜间温度一般需控制在16摄氏度为宜,这一温度能较好的达到材料均匀性指标,同时要科学控制好施工速度。
四、结语
    综上所述,虽然建筑市场中的新材料不断涌现,但可以预见,在很长的一段时间内,混凝土材料还将是建筑材料的主体,所以不管是建筑管理部门,建筑设计人员还是建筑施工人员,都必须高度重视裂缝这一隐患的发生。除了本文指出的原因和举措外,实践中还应根据具体建筑的规格特点做好针对性的举措,切实采取综合手段控制裂缝产生,以提升建筑结构整体稳定性。

参考文献
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