姜孝忠
43242119710916****
摘要:在我国经济建设中,建筑行业一直都是主导力量之一,对推动其他行业的发展起到了非常重要的作用,但是其前提是,建筑工程质量必须保证。然而就目前我国的建筑行业来说,很多质量通病依然存在,如混凝土结构裂缝问题,就对建筑行业的发展造成了一定程度的阻碍,对人民的生命财产造成了一定威胁。实际工程中,常进行较大体积的混凝土浇筑作业。大体积混凝土浇筑作业的安全等级和施工质量要求较高,在施工中操作不当容易引发不同程度的质量问题,温度裂缝是大体积混凝土常见的施工问题之一,与混凝土砌块体积大,内部热量难以释放有直接关系。基于此,本文详细分析了建筑工程大体积混凝土温度裂缝控制。
关键词:建筑工程;大体积混凝土;温度裂缝;控制
引言
在工民建建筑中,尤其是混凝土结构建筑工程,结构裂缝问题时有发生,轻者造成结构观感质量影响,重者对人民的生命安全造成了严重威胁,尤其是位于抗震设防地区的建筑工程,结构开裂会削弱结构整体的抗震能力。随着工程当中混凝土建筑技术的广泛应用,混凝土建筑完裂缝的问题也成为了当前施工单位面临的一个重要难题。当前解决混凝土裂缝问题,主要是通过控制质量、加强质量监管等措施,保证混凝土施工材料、施工技术符合要求,从源头上避免裂缝产生。
1大体积混凝土概述
我国对大体积混凝土的定义有两种,第一种按照混凝土的结构尺寸将实体尺寸大于1m的大体量混凝土称为大体积混凝土,第二种按照混凝土的性质将水化热产生有害裂缝的混凝土称为大体积混凝土。大体积混凝土的特征为结构大、尺寸大、承载力强、防水、钢筋布置密度大、出现裂缝的概率大、安全性高、混凝土设计标号高、水泥用量大、收缩变形概率大、浇筑量大、施工时间长、施工工艺高、受季节和温度影响大[1]。
2大体积混凝土温度裂缝的危害
目前我国基建项目的需求量逐渐增多,建筑规模不断扩大,大体积混凝土的浇筑技术被广泛应用于建筑工程施工中。在这种情况下,研究学者和施工技术人员对温度裂缝的重视度逐渐提高。建筑工程的大体积混凝土结构出现温度裂缝会对建筑物的质量和外观造成严重影响,如果裂缝较大还会降低建筑物的安全性、稳定性以及使用性能。建筑物的稳定性和坚固性与大体积混凝土结构的质量有密切关系,如果大体积混凝土结构性能良好,那么建筑物的稳定性也会随之提升。如果大体积混凝土结构的整体性较强,低等级地震等轻度地质灾害基本不会对建筑物的稳固性产生影响,可以有效保证使用者的生命财产安全,如果结构体存在较严重的温度裂缝,必然会降低其整体性,一旦发生地质灾害就会引发严重的事故。
3大体积混凝土温度裂缝的类型
3.1干缩裂缝
在混凝土结构施工中干缩裂缝比较常见,混凝土中的水泥属于水硬性胶凝材料,在混凝土强度的形成过程中外表面混凝土凝结硬化较快,失水较快的混凝土在外表面形成不规则的裂缝,这种裂缝叫做干缩裂缝,这种裂缝主要原因是:在混凝土硬化过程中,水分流失出现的塑性收缩和水泥水化期间出现的化学收缩与自身收缩的同时作用下,收缩产生的应力超过混凝土的抗压强度导致开裂[2]。
3.2温度裂缝
混凝土内外温度差距导致大体积混凝土产生的裂缝主要为温度裂缝,温度裂缝发生在表面或者结构中都是有可能的,并且裂缝的宽度也不尽相同。一般来说,冬季温差导致的裂缝宽度比较大,夏季温差导致的裂缝宽度比较小。温度裂缝的宽度有大有小,其裂缝的走向也没有规律,横竖交错的裂缝都是常见的。
3.3沉降裂缝
沉降裂缝是由于结构不均匀沉降量出现的裂缝,沉降裂缝在一定范围内对建筑使用功能会产生一定程度的影响,例如地基不均匀沉降导致墙体出现倒八字形斜裂或者正八字形斜裂;沉降裂缝超过一定范围时会对结构安全产生影响,例如主体结构拉裂,裂缝宽度过宽,建筑物倾斜等[3]。
3.4塑性收缩裂缝
大体积混凝土塑性收缩裂缝会对混凝土的性能和使用寿命造成影响,一般来说,塑性收缩裂缝主要发生在天气炎热或者风力较强的天气状况。塑性收缩裂缝表现为不连贯、长短不一致、中间宽两端细,主要发生在混凝土表面。
4大体积混凝土温度裂缝的成因
4.1原材料质量不符合工程要求
施工技术人员没有严格遵照规定的配合比进行混凝土配置,使混凝土的强度、内外荷载等技术指标达不到施工要求,影响混凝土结构的整体性能质量,也容易产生温度裂缝[4]。
4.2地基不均匀沉降
不同建筑工程当中地质条件不同,在建筑过程当中做好地基的把控是做好工程质量控制的关键。地基建设方案要根据当地地质条件、总体规模等方面进行综合设计。对建筑物的结构、混凝土的强度、施工技术等进行管控,确保施工建筑质量符合当地实际要求。如果施工队伍没有根据当地实际情况进行考虑,直接采用相同的地基形式,按照相同的技术进行施工,在建筑物的负载作用下,地基会出现一定程度的沉降。不均匀的沉降会导致建筑结构出现破坏,建筑混凝土会产生裂缝并出现开裂的现象。地基中受力分布不均匀,出现局部承载力不足、局部承载力过大等问题都是由于施工前期未根据结构设计好地基形式,从而引发地基不均匀的沉降,尤其是在楼塔建筑当中,如果没有进行特殊技术应用,那么在建筑相接部位容易出现沉降问题[5]。
4.2施工工艺不当
在建筑工程施工项目中,施工工艺不当也会造成混凝土开裂。在当前施工条件下,施工控制当中主要有以下几点。第一,在浇筑过程中,对于钢筋密集部位或建筑重点部位没有进行分层浇筑,采用一体式的浇筑,导致内部分布内部配料分布不均匀,建筑质量不够密实,容易出现开裂的现象。第二,混凝土在自由下落过程中容易产生离析,出现水泥、骨料混合不均匀的现象。如果没有充分地混合均匀,由于时间过长会导致混凝土配合混合出现分离现象,对后期的工程质量有较大的影响。第三方面,模板支撑不够牢固,混凝土建筑由于热胀冷缩状况,出现变形开裂现象。第四,混凝土浇筑时间间段过长,浇筑过程中容易出现硬化现象,产生冷缝。第五,混凝土建筑完成后未及时进行养护,混凝土建筑出现脱水过度饱和等现象,导致及早的出现裂缝。第六,拆模时间过早或拆模方法不当,导致建筑出现裂缝[6]。
4.3收缩变形
大体积混凝土发生收缩变形之前凝固体内部大密度固体颗粒会发生下沉现象,而水与颗粒相反向上沁到混凝土外表面,在混凝土粗骨料和钢筋下方形成水囊,最后混凝土体积收缩产生应力变形出现温度裂缝。
5温度裂缝的控制措施
5.1合理选择水泥的品种
水泥在水化过程中会释放大量的热量,这些热量聚集在大体积混凝土结构的内部,如果无法及时释放就会产生温度裂缝。所以,降低水化热是控制温度裂缝的有效措施,在实际工程中可以选择水化热较低的水泥。硅酸盐水泥(P.Ⅰ和P.Ⅱ)和普通硅酸盐水泥(P.O)的水化热较高,水泥中的硅酸三钙(C3S)和铝酸三钙(C3A)含量偏多可降低水泥的水化热,所以,在满足设计要求的基础上可以尽量选择水化热较低的水泥[7]。
5.2控制混凝土配比过程
在配制混凝土时,要格外注意混凝土的材料来源以及材料质量,在原材料进入到工厂进行施工前期,要及时对材料从出库到到达工地的过程中进行审核,严格的控制材料的来源。对混凝土骨料成分进行审查,骨料的含泥量大的情况下,将会导致混凝土内部吸水率过多,出现干缩裂缝。因此要及时的检测材料当中的成分,确保建筑材料的各项成分控制在合适的范围当中。混凝土结构安定性是混凝土稳定的关键,通过试验确定安定性好的水泥。提前做好预实验,测定小剂量混合的强度,结合建筑施工的整体结构,确定好混凝土混合的比例。混凝土的收缩程度需要在工程中进一步确定,根据水泥质量、骨料配比、当地温湿度等进行收缩度测定,确保混凝土的硬化强度能够为建筑施工打下坚实的基础。
5.3设计阶段的控制措施
建筑工程设计人员在施工图纸中设计大体积混凝土的使用时需要按照相应的施工标准,既要保证大体积混凝土的设计强度符合要求,又需要保证大体积混凝土抗弯及抗冲切性能满足要求,这样在混凝土浇筑完成后才能够减少温度裂缝的产生。在设计时为了满足强度要求一般会选择强度等级较大的混凝土,但是并不是混凝土强度性能越好就越不容易产生温度裂缝。C50强度大体积混凝土虽然能够满足设计要求,但是C50混凝土的绝热温升较大,容易产生温度裂缝,因此在满足混凝土强度要求的前提下应根据实际情况适当降低混凝土的强度等级,一般来说C25~C40等级的混凝土容易控制温度裂缝的产生[8]。
5.4施工过程中的裂缝防治措施
结构裂缝的重点在“防”不在“治”,防患于未然是最重要的,处理得当、施工方法科学、施工工艺规范,可以在很大程度上减少裂缝的出现。在了解裂缝产生的原因后,预防就要有的放矢。对于温度裂缝,一是严格控制砂浆的配合比,特别是要严格控制水泥和水的比例;在拌制之前需进行试配,保证砂浆的保水性、和易性;砂浆要充分搅拌,注意外界环境温度,使用专用砂浆自动配料搅拌机;二是抹灰基层处理方法应得当;一般混凝土要提前1~2d用清水浇透,防止抹灰过程中砂浆中的水分被混凝土夺走,表面出现水光后即混凝土湿润完成,在抹灰前用手触摸可感觉到潮湿即可;三是加气混凝土砌块、多孔砖需在施工前适当浇水,阴干半天左右即可抹灰处理。施工过程中必须严把质量关。确保混凝土工程表面平整,控制好垂直度,以此达到控制抹灰厚度的目的,注意不能出现抹灰厚度不均的问题,这样即可从最大程度上减少龟裂问题的发生。分层抹灰。抹灰总厚度、分层厚度都要严格控制,一般中级抹灰平均总厚度不超过20mm,高级则不能超过25mm,外墙抹灰不能超出20mm[9]。
5.5大体积混凝土的浇筑措施
可以采用分层浇筑、推移式连续浇筑、分块浇筑等多种方式实施大体积混凝土的浇筑作业,通过适当的方法及时散发混凝土结构内部的热量。对于广场、屋面、路面等面积较大的混凝土工程,为了避免产生温度裂缝可以设置伸缩缝或者后浇带,注意控制伸缩缝或后浇带的间距。采用分层浇筑或者分块浇筑的方式进行分步浇筑,不但能够降低施工作业的难度,还能避免一次性浇筑体积过大的混凝土结构使内部热量大量聚集。如果选择分层、分块等浇筑方式,需注意做好混凝土的振捣工作,确定拌合物的和易性,提高混凝土结构的密实性,尽量缩短每两个浇筑层之间的工作准备时间,避免因时间过长影响两层混凝土的融合,一定要在前一层混凝土初凝结束前进行后一层的浇筑工作。泌水是大体积混凝土浇筑的常见问题,在浇筑过程中,发现泌水应及时清理干净,避免泌水影响大体积混凝土结构的整体质量。
5.6建筑工程大体积混凝土温度裂缝的监测防治措施
建筑工程中需要对大体积混凝土进行温度实时检测,同时将混凝土的温度变化控制在规定范围,从而降低产生温度裂缝的概率。工作人员可以使用便携式建筑电子测温计,然后利用测温探头对不同施工环节下混凝土浇筑体的内外温差、降温速率、环境温度进行测试,保证大体积混凝土的内外温差和降温速度都在规定范围内[10]。
结语
综上所述,目前建筑工程的建设规模不断增大,大体积混凝土结构凭借整体性好、稳定性高等优势,被广泛应用于各项工程的建设。对大体积混凝土常见的温度裂缝问题进行分析,可以从原材料配置、施工过程监控、混凝土养护等方面进行技术和工艺的优化和改进,提升混凝土结构的施工质量,降低结构体的内外温差,优化大体积混凝土结构的性能,提高结构的完整性和可靠性,进而推动该项技术的发展和应用。
参考文献
[1]赵成光.建筑结构设计中控制裂缝的措施[J].门窗,2019(24):174.
[2]卢俊晨.探究建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与控制[J].四川水泥,2019(11):28.
[3]梅辉,何云.基于建筑混凝土裂缝成因及预防措施分析[J].黑龙江交通科技,2019,42(02):196-197.
[4]马涛.建筑大体积混凝土施工的裂缝控制方法探究[J].山东工业技术,2019(01):106.
[5]韩文燕.建筑结构设计裂缝成因及控制措施探析[J].建材与装饰,2018(44):53-54.
[6]王晓明.大体积混凝土温度裂缝控制技术研究[J].建材与装饰,2018(15):44.
[7]董磊.浅析建筑工程大体积混凝土裂缝控制[J].建材与装饰,2018(04):56.
[8]丁朝辉.建筑大体积混凝土温度裂缝控制研究[J].门窗,2018(01):52+54.
[9]赵彬.建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制措施研究[J].四川水泥,2017(09):215.
[10]孟庆君.谈建筑工程大体积混凝土温度裂缝的控制[J].山西建筑,2017,43(05):143-144.