摘要:改革开放以来,经济快速发展,土木工程发展迅速,混凝土是土木工程的基本材料,混凝土裂缝问题需引起从业人员的重视,加大混凝土质量的研究力度。重点讨论土木工程混凝土裂缝产生原因,并在此基础上提出裂缝治理方案,通过做好混凝土结构优化、配合比设置等工作,避免混凝土出现裂缝,提升土木工程整体水平。
关键词:土木施工;混凝土;裂缝成因;防治措施
引言
在工程建设中,质量是工程建设的核心,只有质量过关的工程才会被社会认可,进而实现工程效益最大化。混凝土裂缝是工程建设过程中最常见的一个质量问题,而造成这一问题的原因也是多方面的,如温度应力、混凝土浇筑不合理、混凝土养护不到位、混凝土水灰比不合理等,混凝土裂缝的危害较大,不仅会影响到土木工程物功能,同时还容易造成安全事故。因此,针对混凝土裂缝问题,必须做好相应的应对。在工程建设过程中,要想有效规避混凝土裂缝问题,就必须对混凝土裂缝的成因进行了解,有针对性地进行预防和处理。
1土木工程中混凝土裂缝的类型
结合既往理论分析、工程结构试验以现实工程裂缝现象观察结果,发现工民建结构裂缝基本上可以细化为荷载裂缝、沉降裂缝、温度及收缩裂缝三种类型。①荷载裂缝:具体是在外荷载作用下,造成结构局部拉应力高于材料的抗拉强度,进而引起裂缝。②沉降裂缝:该种裂缝会对混凝土结构完整性形成较明显的破坏作用,主要是因为地基不均匀沉降而造成上部结构出现的裂缝。③温度及收缩裂缝:是在温度与收缩变形作用下而引起的裂缝,结合既往工程案例,发现大多数温度收缩裂缝是表面裂缝,伴随时间的推进可以发展为有害贯穿裂缝。对已发生的裂缝总量进行统计分析,发现荷载裂缝所占比重相对较少,大概为10.0%-20.0%,沉降和温度裂缝占有率约为80.0%-90.0%,温度裂缝比沉降裂缝更为常见。
2土木施工中混凝土裂缝成因
2.1温度与湿度因素
在大体积混凝土材料应用过程中首先应当了解其成分,混凝土的制备需要应用水泥、水、沙石等材料。在应用水泥的过程中需要加入水进行搅拌,水泥与水会发生水化热反应,这样就会导致大体积混凝土在使用时释放很多的热量,这些热量一部分通过逐渐散发的方式消失,另一部分也是大部分主要聚集在大体积混凝土材料的内部,大体积混凝土本身不具备良好的散热功能,本身积聚大量热量会导致内部温度过高进而会增加压应力产生的概率,一旦产生拉应力,会导致混凝土各个位置的温度不均匀,如果超出大体积混凝土自身的承重负荷,那么就会出现裂缝等问题。此外在大体积混凝土拆模工艺中表面的温度会出现迅速下降,那么也容易导致出现裂缝。
2.2未能合理选用施工材料
混凝土结构构成以细骨料、粗骨料、水泥石、水等原料为主,水泥与水易形成水化反应,形成的热量较高,内外温差较大会造成混凝土结构内部形成较明显膨胀。表面混凝土对内部空间稳定性形成一定束缚作用,混凝土极限拉伸变形与抗拉强度均处于较低水平,混凝土表面在牵拉力作用下,容易出现收缩,促进结构裂缝的形成、发展过程。相关规范规定,混凝土配制比以0.25-0.39为宜,普通混凝土水灰比可为0.6左右。很多施工单位选用了较大的水灰比,以致水化反应后,较多的水分会滞留于混凝土内部,形成较多气泡,以致混凝土强度与有效截断面积有不同程度的降低,因应力集中而造成孔隙周遭开裂。
2.3施工不合理
混凝土浇筑是一项技术性的工作,要想保证混凝土浇筑质量,就必须按照规范的施工工艺进行。如果施工工艺不合理,施工行为不规范,都容易造成混凝土裂缝。现阶段来看,虽然我国混凝土浇筑施工技术取得了较好的发展,但是在实际施工过程中也存在着不合理的行为。如混凝土浇筑过程中,振捣不合理,施工作业人员不能及时进行振捣,或者振捣幅度过大,而过振、漏振会影响到混凝土的密实性和均匀性,进而造成裂缝。
再如,混凝土浇筑过程中,拌和不均匀,搅拌时间不足或过长,拌和后到浇筑混凝土时间间隔过长,而时间控制不好,就会造成混凝土凝结不充分,进而出现裂缝。
3土木施工中混凝土裂缝成因
3.1密切关注温湿度变化并进行动态调整
导致大体积混凝土出现裂缝的主要原因之一就是温度和湿度等因素的影响,所以需要采取有效的措施加强温度湿度的密切关注与动态调控。一方面可以有序调整混凝土浇筑过程中的温度变化,根据实际情况及时进行动态调整,另一方面可以在进行大体积混凝土搅拌工艺环节及时进行水量的补充。此外还可以应用水冷却碎石的方式进行温度的调剂。在进行拆模施工作业时要针对温度突然下降等情况提前进行混凝土表面的保温处理,从而最大限度降低裂缝的出现。
3.2合理配置混凝土原材料
为了提升混凝土结构施工,首先从基础环节,混凝土的配置和搅拌工作中,需要混凝土按照一定的比例进行配置,要保障质量是否达标,混凝土的碱含量是否控制在0.61%以下,采用的骨料和其他材料以及添加剂的情况,是否达到一定的标准,按照混凝土的适配情况进行试验,对于混凝土的刚强度,抗压程度,耐久性进行试验。通过混凝土的实验报告,将混凝土中出现的砂石,外加剂,水含量进行计算,达到最佳的配比方案,进行使用和计算。对于添加剂、水泥、砂石的分量需要适当的计算和不断的实验,通过现场的搅拌获取混凝土的使用。同时配比正确之后,需要严格按照材料的添加情况,维持混凝土的湿润,但是也要避免机器在搅拌的过程中受潮情况,搅拌完成,避免出现分离和脱落的现象,这样才能够保障混凝土结构的施工质量。
3.3混凝土浇筑过程的管控
混凝土浇筑过程中需要注意的事项非常多,稍有不慎,就会影响到混凝土浇筑质量。因此,施工单位必须注重混凝土浇筑过程中的管控。首先,要确保混凝土型号、等级符合设计要求,混凝土浇筑前对混凝土的强度进行检测,确保混凝土结构达到设计要求;其次,做好混凝土浇筑过程中的指导,施工人员必须严格按照混凝土浇筑技术要求进行施工,根据工程特点,选择恰当的浇筑方式,边浇筑变振捣,振捣要彻底、全面,避免出现漏振现象,同时要控制好振捣幅度和频率,避免出现过振对支护结构造成破坏;再者,在混凝土浇筑过程中,要检查支撑混凝土的模板是否牢固、是否存在破裂风险,应安排专人看守,防止混凝土浇筑过程中出现爆模。另外,在混凝土浇筑过程中,不仅要保证混凝土浇筑的连续性,同时还需要考虑到离析问题,严格控制泵管与浇筑面的距离,防止泵管冲击力过大而产生离析;在混凝土浇筑结束后,要设立警示牌,防止作业人员进入已经完成的作业面,避免外力破坏混凝土结构。
3.4改善对混凝土的结构设计
在混凝土结构的设计过程中,设计人员可以依据施工的具体内容进行选择。例如,针对某些工程而言,可以适用于一些中低强度的混凝土材料,它可以在增加混凝土表面承受能力的同时,通过钢筋的累加来实现混凝土自身承重力的增强,进而避免由于温度的变化而引起混凝土出现裂缝的现象。此外,在混凝土结构设计当中,设计师也可选用伸缩方式进行设计。由于混凝土裂缝产生的原因较多,而混凝土自身的收缩问题也会导致混凝土出现裂缝现象。因此,这也可以通过设计之初的有效改善来防止这一现象的出现。结语混凝土是最基本的土木工程材料,其裂缝问题需引起从业人员的重视。要加大混凝土质量研究力度,根据混凝土裂缝成因,提出裂缝治理方案,做好混凝土结构优化、配合比设置等工作,避免混凝土出现裂缝,提升土木工程整体水平。
参考文献
[1]李清奇.混凝土裂缝成因与防治措施研究[J].建材与装饰,2019(34):1-2.
[2]叶伟.土木工程施工中混凝土裂缝的成因与对策分析[J].门窗,2019(23):47,50.
[3]张冠峰.土木工程施工中混凝土裂缝的成因与治理[J].居舍,2020(1):82.