陈秀梅
北京腾裕佳业建筑工程有限公司 北京市 102607
摘要:随着社会的发展、城市建设日益加快,土建施工行业也开始如火如荼的发展起来,因此对建筑施工材料、施工技术等有了更要要求。混凝土裂缝问题属于土建施工中常见问题,一旦该问题发生且不能得到及时解决的话,势必会导致建筑物使用寿命缩短,甚至还会面临坍塌风险,因此土建施工中必须要对混凝土裂缝发生原因进行深入分析基础上采取对应维护和加固处理措施。本文主要就土建施工中混凝土裂缝成因及控制措施展开分析,文章中首先介绍了混凝土裂缝成因,然后介绍了大体积混凝土施工中的裂缝控制,最后对本文做了总结。
关键词:土建施工;混凝土裂缝;控制
引言
在建筑工程施工中,混凝土属于常用的混合材料,该材料主要构成包括:水、砂石、水泥等,属于一种非均质性建筑材料。目前,在我国建筑工程施工中对混凝土材料有着非常广泛应用。大量研究认为,当建筑物以混凝土为基材时,随着建筑物使用年限增加,会逐渐有裂缝形成。而建筑物一旦出现裂缝后,势必会使混凝土抗渗性受到影响,进而会导致混凝土中其连接及支撑作用的钢筋出现锈蚀,建筑混凝土也会逐渐发生碳化反应,最终会影响到整体建筑质量,并使造成建筑施工年限缩短,甚至会导致各种安全事故发生,对人们的生命及财产安全造成严重威胁。因此,有必要就土建施工中混凝土裂缝形成原因及防控手段等展开深入探究,从而使工程建筑质量得到充分保障。一般而言,外部载荷、不均匀沉降和温度是导致混凝土裂缝主要因素。虽然形变所引起的混凝土裂缝一般不会对建筑承载力造成明显影响,但却会影响到视觉感,并导致混凝土内部钢筋发生锈蚀,最终导致建筑寿命缩短。
1 混凝土裂缝成因
1.1 载荷裂缝
导致土建施工过程中混凝土裂缝形成的常见原因是建筑物受到较大的载荷作用力,以至于混凝土承受拉应力超过其极限范围,进而造成建筑物出现裂缝现象。
一方面,混凝土造成裂缝出现或所形成的裂缝明显性还会受到压应力以及轴拉力等因素的影响,这其中也就包括了顶部所出现的裂缝,该裂缝通常被叫做水平裂缝。由于承重梁所连接位置的载荷相对集中性比较强,当该位置处支座倾斜延伸向裂缝,并在承受较大的压应力时便容易有裂缝出现,其根本原因是混凝土的应变力较单轴所承受的最大压峰值εp明显较高,进而导致混凝土层裂缝的形成,这类混凝土裂缝普遍具有较高的危险系数,因此必须采用有效的方法和手段对其进行修护和规避。
1.2 干缩裂缝
在完成对混凝土浇筑施工之后,接下来需持续一周对混凝土进行养护处理,在对混凝土养护处理过程中,其重要措施便是对干缩裂缝进行干预。干缩裂缝的形成主要是因为建筑物中水分蒸发速率不同,导致建筑物内外所出现的形变量各有不同,部分混凝土因裸露于空气中,且未能得到有效保护,导致其表层水分以较高速率蒸发,并出现较大、较快的形变,由于混凝土内部具有一定的湿度和温度,以至于水分蒸发速率较缓慢,且形变等相关因素的发生速率也明显较缓,从而导致其内外部会有明显的干缩性形变出现,在受到混凝土内部作用力下会导致有明显的拉应力产生出来,进而导致混凝土裂缝形成。当外部环境湿度越低时,对应裂缝干缩现象就越明显。
1.3 温度裂缝
受温度影响而产生的裂缝主要包括这两种:(1)表面性裂缝,这种裂缝不论其形状还是走向等均无特定的规律可循。(2)深层性或贯穿性裂缝,该类裂缝较表面裂缝存在明显差别,其方向及形态较类似于主筋走向区域部分,但裂缝宽度大小并不一致,且由于容易受到温度等因素的影响,导致其裂缝大小较低温下裂缝宽度明显较小。下面就温度裂缝的产生原因展开详细归纳。
当水泥发生水化热现象时便容易导致其裂缝产生,对此目前很多研究人员都在致力于解决该问题,通常情况下,混凝土块体积越大,越容易出现此类问题。由于体积较大的建筑物中当有水化热产生时无法在短时间内挥发,以至于在温度梯度不同情况下,很容易受到温度应力的影响,而当该数值超过一定范围情况下则会有混凝土裂缝形成。多数混凝土贯穿裂缝的产生均是由于受到周围环境及温度的影响,以至于其内部结构与收缩之间不相适应,从而导致混凝土裂缝的形成,也就是说由于建筑物膨胀受限进而导致裂缝出现。另外,混凝土裂缝的形成还与环境因素、气候因素、温度条件等有关,比如遇到阴雨天、冷空气等影响后,会导致其表面温度和内部温度之间有较大温差产生,导致混凝土块温度梯度形变值增加,以至于最终会有裂缝形成。
1.3 施工裂缝
近几年,工程项目施工管理问题成为广受社会各界所关注的重点问题,工程施工过程中若疏于管理则势必会引起严重的质量问题。若施工管理环节、施工环节及施工验收环节等出现疏忽问题,则都势必对工程项目质量及施工标准等均造成严重影响,进而容易导致混凝土裂缝情况出现,具体体现在以下几点:
1.3.1 钢筋移位
在进行混凝土灌注施工时,混凝土易产生较大的冲击压力,另外由于施工操作规范性差也会引发钢筋移位情况,因此对外界条件的抵抗力较差,也会导致各种安全事故发生。
1.3.2 浇筑振捣不当
混凝土浇筑期间,由于施工操作不当,比如振捣不充分或者力度过大也会导致出现建筑物不达标等问题。另外,假若振捣棒未从混凝土中脱离或拔出后再对其进行移动,而是直接将其拖动,则必然会使混凝土严密性和均匀性受影响,最终会导致间接性裂缝问题发生。
1.3.3 塑性沉降
混凝土浇筑开始时,其具有可塑性,其内部固体在侧面模板阻力及钢筋阻力等因素干扰下,会有明显沉降现象出现,进而导致混凝土层出现裂缝现象,而此时所产生的裂缝则势必会影响到其内部钢筋,比如导致钢筋出现锈蚀。其中,表面水平位向竖向墙柱结构以及钢筋上部位置处,水平向结构很容易有沉降性裂缝产生,且相比较粗的钢筋以及较薄的保护层,该现象甚为明显。
2 土建施工中混凝土裂缝控制措施
经上述分析后得知,在对土建施工中混凝土块裂缝问题控制时,应该从收缩应力、温度应力的消除角度着手,而混凝土收缩应力及温度应力通常与施工工艺、土建施工材料等有关。因此,若想保证大体积混凝土施工裂缝问题得到有效解决,并对其质量进行有效把控,则需对施工工艺及土建施工材料进行合理选择。
2.1合理选择土建材料
混凝土土建施工材料主要包括:骨料级配、水泥、掺合料及外加剂等。(1)导致土建施工混凝土层出现裂缝的常见原因之一是水泥水化热。因此,土建工程施工时,对混凝土配置方面因尽量使用水化热较低的水泥。其次,在保证混凝土强度满足施工要求基础上,将水泥用量尽量降低至最低水平。(2)通过对骨料级配正确选择以使水泥用量降低,从而使混凝土和易性提高,混凝土温度也能得到较好的控制,避免其温度上升速度过快。为保证混凝土裂缝得到有效控制,可使用直径在5-20毫米之间的碎石作为骨料,这些碎石含泥量一般在1%以内。细骨料使用具有良好级配的中砂,其粒径是在0.15-5毫米之间,其中含泥量在2%以内。(3)随着科学技术的快速发展,外加剂在混凝土中的使用量也随之增加,通过对外加剂合理使用有助于实现对混凝土裂缝控制。因此,在强度满足要求的前提下,需对混凝土配合比合理控制,并借助于对外加剂的使用使得混凝土抗裂性得到提高。比如,通过将适量膨胀剂添加于大体积混凝土中,混凝土内部则会有膨胀盈利产生,能够对收缩应力起到抵消效果,从而使混凝土抗裂强度增加。(4)将适量掺合料(粉煤灰、矿渣添等)添加于混凝土中,可降低对水和水泥等材料用量,并有助于混凝土抗裂性的改善。因此,在大体积混凝土中,部分水泥可通过粉煤灰来替代,从而使得水泥水化热反应降低,土建混凝土的抗渗抗裂能力增加。(5)在混凝土中,将由分散短纤维所制的纤维按照一定比例添加到混凝土中,有助于混凝土抗裂效果增加。通过对土建施工材料的合理使用有利于改善混凝土裂缝问题,施工方在对土建施工材料选择时一定要严格按照相关规定进行。同时,在对土建施工材料存储时也要重视对存储环境的选择,避免因存储不当而导致土建施工材料质量受影响等问题。另外,还要定期对材料质量进行检查,一旦发现有性能不合格或过期的材料,则坚决弃用。
2.2 坚持科学的施工工艺
土建施工混凝土中,土建施工材料特性是影响土建施工混凝土裂缝的产生根本因素,而施工工艺则是影响混凝土裂缝产生的人为因素。
(1)就工程角度来看,可通过对温度应力进行计算来确定出混凝土浇筑方式。可选择于夜间进行浇筑,主要为使混凝土温差应力降低,避免混凝土发生裂缝问题。在进行混凝土浇筑过程中,以混凝土泵送所形成的坡度为依据,选择坡角位置及混凝土卸点进行振捣。以保证混凝土能够被振实。由于混凝土具有较大流动性,在完成对混凝土浇筑工作后,接下来需将混凝土表面处裂缝消除,然后在混凝土终凝前及初凝后对其展开再次振捣,从而使混凝土的防水性增加。通过充分振捣,有助于混凝土结构性裂缝减少。在完成对混凝土的浇筑、振捣工作后,所产生出来的浮浆及秘水等需及时予以清除。
(2)在土建混凝土施工期间,施工技术人员需严格测量并控制好混凝土温度。通过借助测温装置对其温度进行测量并记录,从而能够对大体积混凝土内部温度实时变化情况全面、准确控制,技术人员可根据温度测量结果来制定出相应的温度控制措施制定下来。
(3)对大规模混凝土养护工作予以高度重视,即做好对混凝土保湿及保暖等措施。并确保混凝土养护工作的连续性。
施工过程中,施工技术人员必须严格按照施工要求对其中每个环节工作认真做好:均匀搅拌混凝土,对搅拌时间严格把控,混凝土搅拌工作一定要在专业的操作技术下进行,并对每道施工工序的时间严格把控好,以保证混凝土浇筑效果,在所规定时间内完成混凝土拆模工作。虽然微小的裂缝并不会对整体建筑受力造成改变,但久而久之会导致土建的耐久性以及整体性等受到影响,进而会出现安全隐患,施工人员需对各个施工环节的混凝土裂缝问题进行控制。
总结
在土建工程施工中,混凝土裂缝问题属于常见现象,若混凝土裂缝得不到及时有效处理的话,久而久之则势必会导致建筑施工寿命减少,甚至还会造成建筑倒塌、破裂的风险,对居民人身及财产安全均会造成非常严重的影响。而导致混凝土发生裂缝的因素也有很多,因此相关技术人员必须对导致其裂缝问题的原因进行准确分析,并基于此基础上及时做好维护工作,并重点对混凝土进行加固处理,从而使建筑工程风险控制到最低。本文在对导致土建施工中导致混凝土裂缝的常见因素展开分析基础上,从合理选择建筑材料、坚持科学的施工工艺两方面对土建施工中混凝土裂缝控制措施展开探讨,希望通过本研究能够为土建施工中混凝土的预防及控制提高有价值的意见指导,从而提高土建工程质量。
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