摘要:在现代建筑中,混凝土是使用最广泛的建筑材料之一,在建筑中发挥着不可替代的作用。建筑用混凝土是将一定比例的水泥、砂石、水等材料调和、搅拌而成的一种施工材料。因为混凝土不是天然的材料,而是一种混合型建材,所以其成型的过程中存在许多的不确定因素,会受到诸如材料、工艺、外在环境等方面的影响,导致其表面产生了气泡以及微裂缝等问题。因为混凝土自身具有的强度,即使其内部产生微裂缝与气泡等也不会立刻就对建筑工程的质量造成多严重的影响,而是随着工程项目的使用,随着时间的推移,这种影响才会慢慢表现出来,微裂缝会随着时间的增加而扩张,当裂缝达到一定的程度就会直接引起建筑本身的质量安全问题,给居民的生命安全带来严重的威胁。因此,现代建筑行业在使用混凝土这种建筑材料进行施工的过程中,必须时刻注意混凝土的质量问题,以免因为施工不严谨或者管理不科学而产生裂缝,最终导致建筑质量安全问题。
关键词:建筑工程施工;混凝土裂缝;成因;治理
1建筑工程混凝土裂缝成因
1.1材料问题
材料因素导致的混凝土裂缝主要有两个方面:一是原材料问题,二是材料配比问题。其中原材料问题包括水泥、骨料、水配比等,这些是混凝土的组成部分,其中存在的不合理现象会使混凝土出现裂缝。水泥是混凝土重要的组成部分,其型号的选择和强度的利用不能满足房屋建筑的需求就会出现裂缝。因此在水泥的选择上,一定要符合国家制定的标准,根据工程的实际用途和工程环境进行选择。混凝土中如果水泥的含量较少,混凝土会出现裂缝,过多则会出现成本问题。细骨料也是混凝土的一大组成部分,对于质量的要求比较严格,但由于细骨料中会存在杂质,在混凝土搅拌过程中会导致粘度降低,进而影响混凝土的强度。混凝土配比问题是混凝土性能的关键,对工程质量有着很大影响。常见的因配合比造成的混凝土裂缝主要有水与水泥的配比、沙子与水泥的配比、外加剂的计量等。水与水泥之间的配比不合理,太过会造成混凝土有较强的流动性,凝结成形太慢,整体强度下降,比例过小则会导致混凝土搅拌受阻,从而使混凝土伸缩性变大。沙子与水泥的配比不合理就会造成成本的增加。外加剂的剂量不合理会使混凝土的收缩量增加,进而造成混凝土裂缝。
1.2外部温度环境因素的影响
由于混凝土的凝固过程会释放较大的热量,从而形成了混凝土本身整体温度较高。混凝土进行凝固的过程与外部环境的因素都会对温度的变化造成影响。当环境温度高的时候,混凝土的凝固中水泥水化热会形成较大的热能,有利于浇筑。而当外部环境温度低于混凝土内部水热化整体温度时,会形成内外温差,温差引起的拉应力集中将对混凝土产生巨大的压力,在这种巨大的压力作用下,混凝土内外基础结构将发生显著的变化,导致裂缝产生。此外,外部环境中的空气湿度也对混凝土的凝固具有一定的影响,空气湿度大时,有利于浇筑砂浆。但当空气干燥时,混凝土材料的表面容易干燥收缩而开裂。事实上在水泥混凝土的早期发展中,温度是最重要的影响因素。经过科学家实验发现,当温度低于10℃的环境下,混凝土会停止水化反应及强度发展,但在实际生活环境中,当温度在0℃时,通过各种试验方法可以发现水泥混凝土的水分会渐渐结冰,混凝土会由于冰冻而造成损伤。
1.3施工过程不严谨导致的混凝土裂缝
混凝土的裂缝除了因为自然成型、硬化的过程中受到的外在环境因素的影响之外,还会因为施工过程的不科学、不严谨而导致裂缝的产生。比如,钢筋绑扎的不合理以及振捣过程中出现漏振、过振等状况;再比如,混凝土浇筑施工过程中冷缝的产生等。
2建筑工程混凝土裂缝的控制对策
2.1控制混凝土材料
对于混凝土材料的优化要根据国家标准严格执行,尤其是水泥的控制。除选择质量良好的水泥之外,还要充分考虑水化热的影响。对于骨料的选择要从表面、碱性反应和杂质指数等几个方面判断,尽量使用符合国家标准的材料。此外,对于搅拌水和添加剂也要严格控制,防止对钢筋造成影响。
2.2对混凝土结构的优化设计与管理
在设计混凝土结构大小和标高时,要考虑到结构应力致使混凝土裂缝问题。通过预应力与后浇带技术可有效降低产生混凝土裂缝的情况。在混凝土施工的过程中,要严格控制浇筑的各个环节,尤其在原材料的振捣和搅拌过程中,要对原材料释放的热量进行散热处理,以避免混凝土内外温差的原因而引起裂缝问题。另外,混凝土的施工过程,在浇筑的环节要保持连贯性,以避免浇筑中断而出现裂缝问题。
2.3预防楼板变形施工技术在施工中的有效应用
在进行混凝土基础的结构设计时,为防止其开裂,要尽量避免使用高强度的混凝土,因为它比较容易开裂,而要选择低强度的混凝土。同时可以增添钢筋来防止其裂缝问题的产生,此方法虽然不能起到直接防止裂缝的作用,但它也可以增强架构的整体完整性,减少裂缝的宽度和长度。在大体积的混凝土施工中,可以设置相应的水平施工缝,条件允许的情况下还可以进行分块,并各个分块之间还能相互连接。在浇筑混凝土后的24h内,不能对其进行吊卸,以防止撞击和冲击振动,可以先进行基础工作准备,比如弹线、测量等等,24h之后在依照计划分批进行小物料的吊装工作,但是必须确保将小物料散布到位,轻卸轻放。在完成浇筑后,第三天才可以开始进行楼面模板以及楼层墙板的支模施工,吊卸是要注意对材料放置处进行刚度的加强工作,预防模板变形的产生,并增加对该区域新的冲击和振动载荷的抵抗力。在新混凝土的表面上铺上跳板、旧木模板等,不但分散和保护自身的应力,而且有效的控制了裂缝。
2.4对温度和湿度进行有效的控制
造成混凝土裂缝的主要原因之一是外部环境温度。因此,对温度进行有效的控制可以提升其保温养护工作的效率,抗裂性也会因此而得到提升。在日常维护工作中进行环境温度的改善,减少水泥混凝土与外界之间的温差,并降低整体温度应力。为了避免混凝土在硬化前发生收缩,造成塑性收缩现象,应将混凝土材料的中心施工温度与表层整体温度之差控制在规定的范围内,在浇筑过程中,如果遇到下雨天气,要及时进行遮盖及排水,以免影响浇筑质量。在施工过程中,如果外部环境温度相对较高,可以通过浇水降温来控制裂缝的产生。
2.5控制施工流程
对于房屋建筑工程来说,混凝土的浇筑方法有两种,一种是推移式,一种是分层式,不管采取哪种浇筑方法,都需要严格控制混凝土浇筑的时间间隔。间隔的时间越短,混凝土的黏粘性越强,开裂的可能性就越低,如果存在新旧混凝土接缝浇筑的情况,就要进行精细化处理,确保混凝土之间的黏粘性。第二就是在浇筑的过程中,要充分对混凝土进行振捣作业,严格执行混凝土浇筑中振捣方面的要求和规定,确保混凝土分布均匀。第三就是混凝土的铺摊厚度控制,要充分考虑所使用振捣工具的型号和性能,确定合适的铺摊厚度,使混凝土的浇筑作业能够有序、密实。
2.6南方高温混凝土施工的防裂措施
为防止出现开裂,建设工程中的桥梁工程、大坝工程或其他无筋混凝土(抗压强度相对较低)的构件要考虑温度控制。其内部温度不能比当地环境年平均温度高出11℃~4℃(ACI308)。可通过以下途径控制混凝土的内部温度升高:①低水泥用量——120~270kg/m3;②大粒径集料——75~150mm:③高的粗集料用量——可占总集料量的80%;④低热水泥;⑤掺加火山灰掺合料——其水化热约为水泥水化热的25%~50%;⑥冷却混凝土组分使混凝土的初始温度降至10℃左右;⑦用预埋的冷却水管给混凝土降温;⑧用散热迅速的钢模浇注;⑨水养护;⑩每层浇注厚度不大于1.5m。高水泥用量的(300~600kg/m3)大体积钢筋混凝土结构构件不能用上面提及的浇注工艺和控制措施去控制裂缝。
2.7北方冬季低温混凝土控制
一是在混凝土冬季施工之前一定要在基坑的主风向采用搭设挡风墙,挡风墙的搭设一定要注意挡风墙与基坑之间的距离,给混凝土浇筑施工留出足够的距离;二是混凝土的组成材料要注重经过加温处理,一般需要将混凝土的温度控制在35°C以内,并且保证砂砾中不得含有直径大于1cm的冻块,并且要使用热水加热的方法进行混凝土搅拌,如果使用热水仍然不能达到混凝土施工所要求的温度,就要考虑对砂石进行加热,以此实现混凝土施工所要求的温度。具体而言,冬季施工对混凝土原材料的加热温度应给予控制。
结论
综上所述,混凝土裂缝现象已在建筑工程中较为普遍,而裂缝的产生不但对建筑物的各项功能会造成相应的影响,而且还会对建筑物的抗渗能力以及承载能力都会有影响。因此,采用更加合理的手段来进一步提高混凝土裂缝的控制,以确保新建项目的整体施工质量。
参考文献:
[1]刘殿双.大体积混凝土裂缝控制技术在建筑工程中的应用[J].科学技术创新,2020(07):105-106.
[2]陈建民.谈混凝土裂缝控制技术在桥梁施工中的应用[J].城市建设理论研究:电子版,2017(26):85+87.