工程施工中混凝土裂缝的成因和治理研究

发表时间:2020/11/30   来源:《基层建设》2020年第23期   作者:李月莲 陈凯
[导读] 摘要:建筑工程施工不断引进先进技术,提高了工程质量,但在施工技术上仍需改进。
        江苏淮阴水利建设有限公司  223005
        摘要:建筑工程施工不断引进先进技术,提高了工程质量,但在施工技术上仍需改进。其中,施工裂缝较为常见,是长期以来没有彻底解决的问题,该问题的治理在施工中受到高度重视。在建筑工程施工中,出现混凝土裂缝应分析其成因,提出有效的治理方案,以保证工程质量。文章着重探讨建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理。
        关键词:建筑工程;施工;混凝土裂缝;成因;治理
        引言
        现如今,土木工程在我们国家得到了显著的发展,尤其是随着城市地下空间、高层或超高层建筑、综合水利设施等大型建设项目的不断涌现,大体积混凝土在这些工程项目中的应用也愈来愈频繁。不过,由于浇筑规模相对来说更大一些,所以温度应力等在结构方面的分布也更为复杂,很有可能便会出现相差较大或者是不均匀分布等问题。因此,这便要求混凝土材料应具备较高的品质,并在自重应力、标注规模等各个方面符合相应地要求。不然,在结构方面便会出现温度应力差较大而形成裂纹、裂缝等工程病害,对工程项目的质量、使用安全及使用寿命造成不利影响。因此,在施工时不仅需要控制混凝土的强度、黏结性等,还需要细化大体积混凝土的施工技术以及施工工艺。只有这样,才能够有效抑制混凝土裂纹的出现,避免施工质量问题的发生。
        1工程施工中混凝土裂缝的成因
        1.1温度裂缝
        众所周知,在混凝土生产过程中,水泥材料与水发生水化反应时会释放出一定的热量,这些热量造成的温度梯度的变化是温度裂缝产生的主要原因。并且,在一次浇筑成型之后这些热量会逐渐地向外散开,而由于混凝土结构中心的热量同边缘处的热量相比散发得更为缓慢一些。所以,这种热量散发而使得温度应力呈现出一种热胀冷缩、内外不均的现象。同时,混凝土结构在热胀冷缩时,还会出现张拉应力。当所释放的水化热在与外界环境进行热量交换过程中,混凝土的局部温度会形成温度差,当温度差形成的张拉应力超过混凝土抗拉强度阈值时,混凝土的抗拉性能则不足以抵抗温度差造成的张拉应力,从而使得混凝土的表面或者是结构内部会出现部分裂纹的现象,在严重的情况下,整个混凝土的结构都会出现裂纹,乃至造成严重的安全隐患。
        1.2塑性收缩裂缝的成因
        混凝土浇筑施工后,由于蒸发而导致收缩现象为塑性收缩。塑性收缩应力超过混凝土自身抗拉力,会导致塑性开裂。如果环境干燥,加之风大、高温,没有及时养护混凝土,混凝土处于失水状态,楼板等部位就会出现裂缝。如果浇注混凝土时产生分层问题,或者混凝土离析,在混凝土骨料下沉时被钢筋阻挡,仅钢筋上方有砂浆,也会出现塑性裂缝。
        2工程施工中混凝土裂缝治理
        2.1确保混凝土水化热量不断地降低
        应确保混凝土水化热量不断地降低,充分利用类似矿渣水泥等物质,来调整混凝土的和易性,并且确保混凝土的可泵性可以越来越完善,促使其适用性更强。在应用混凝土之前,需添加适量的膨胀剂UEA,由于补偿收缩混凝土自身具有多种优势,所以可以广泛应用。
        2.2混凝土的浇筑质量控制
        施工技术人员在进行实际施工时,需要选择整体浇筑与分段浇筑的形式进行处理,而具体的浇筑方案需要根据当地的施工条件进行合理调整,可以确定坡度并区分相应的定位点,这样能够保证浇筑的准确性。在实际的浇筑过程中,相关工作人员需要明确浇筑部位的标高,并且在进行标高时,按要求照施工方案进行合理调整,通过连续建筑的方式将其应用于坡面浇筑中,这样能够有助于提高水泥浇筑的质量,避免出现错位或者凝固不全的情况。

完成混凝土的分段浇筑后,应当在初凝阶段对其进行挤压,并开展二次施工。二次施工时,尤其应当尽可能降低混凝土表面出现的大量水分,避免混凝土在应用过程中发生明显的裂缝,这样能够使预拌混凝土结构在建设完成后具有极强的防水性能。在进行实际施工时,相关的技术人员可以在夜间开展混凝土的浇筑工作,通过这种方式能够使混凝土之间的温差得到有效控制,避免新旧混凝土之间温度差过高而发生断层的现象。
        2.3优化商品混凝土的配合比
        控制大体积混凝土的裂缝,首先就需要控制混凝土原材料及混凝土本身的质量。现阶段,各大工程所需要的大体积混凝土基本都实现了商品化、标准化,但在实际运用时,也只有保证了其抗拉压强度、可泵性以及和易性能够符合设计要求,才能从整体上提升裂缝的控制技术。由于混凝土的和易性会在施工现场受到多方面因素的影响,因此会给施工带来很大难度。混凝土配合比是对混凝土和易性影响最大的因素之一,运输过程和气候条件等的影响也会对那体积混凝土裂缝的控制产生不利影响。除此之外,混凝土的配合比也直接关系到大体积混凝土裂缝的产生。因此,大体积混凝土的配合比设计时与其他类型的混凝土就存在较大差异,大体积混凝土应尽可能地、在合理范围内地降低其水灰比。
        2.4加强后期养护工作
        在进行混凝土养护时,要确保使用的施工材料质量符合要求。制备混凝土以及对混凝土的保温和养护工作直接反映施工材料质量是否符合施工标准,对混凝土进行温度养护,可避免因温度差出现裂缝问题。施工材料内部结构变化会产生裂缝,增强混凝土浇筑块约束能力。混凝土施工中,要充分考虑施工环境,进行养护前要明确混凝土存在质量问题的原因。制备混凝土时,要强化质量监督管理工作。外界环境会影响到混凝土材料性能,需要做好防晒工作,使用防雨材料覆盖混凝土。进行养护环节时要做好排水工作,避免因混凝土渗入水使材料整体质量下降,会使混凝土产生大面积裂缝。要高度重视混凝土养护,强化养护力度,有效控制混凝土出现裂缝问题。
        2.5温度监测
        测温点布点须注意以下四个事项:(1)测温线在布置之前需要检查传感器能否正常测温,并在测温线的布置过程中,需要根据图纸上所列出的测温点坐标来安排,编号保持一致。(2)只要在钢筋工程完成之后以及混凝土开始浇筑之前,对测温线进行布置,并且测温线需要使钢筋和细钢丝绑扎在一起。同时,还需注意钢筋不可与温度传感器相机处。(3)要将测温记录仪从测温线另一端相连,所以在浇筑时需要保证测温仪插头的清洁和干燥。同时,还需确保测温仪插头预留在外的长度超出200mm。(4)需要在混凝土底部或表面以内50mm的位置布置温度传感器。温度监测时应当满足以下几个方面的要求:(1)应当将测温的启示时间安排在浇筑完成之后10个小时左右的时间段内。同时,在测量过程当中还需要获得各个测温点的温度以及大气温度等各方面的数据。(2)需要在前三天当中,每隔两小时进行一次数据采集;在四到六天内,需要每隔四小时进行一次数据采集;在之后的一周到两周的时间段之内,需要每隔八个小时进行一次数据采集。(3)那混凝土升温保持阶段内,需要每隔两到三小时进行一次温度测试。在温度下降阶段内,需要每隔四到八个小时进行一次温度测试。(4)要及时做好温度数据的记录和处理工作,并及时反馈分析结果,以便能够在温度出现明显变化时做出科学合理的养护措施。(5)在内外温差小于25℃的情况下,则可以停止继续测温。
        结语
        混凝土出现裂缝的原因很复杂,就目前而言已经涉及到结构设计、工程施工、建筑材料、化学分析等多种学科,想要从根源上解决,需要进行跨学科、跨单位合作。限于个人学识储备和工作单位对关注问题角度的限制,在此提出一些个人浅见,抛砖引玉,希望广大建筑同行能找到更切实可行的解决方法。
        参考文献:
        [1]谈红军.高层建筑物筏板基础大体积混凝土温度场分析[D].合肥:安徽建筑大学,2019.
        [2]夏伟.大体积混凝土施工与养护技术研究[J].福建建材,2019(12):83~85.
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