鐘舜暉
(贛州市中韻工程咨詢監理有限公司, 江西 341000)
建筑工程混凝土裂縫的成因及控制對策
鐘舜暉
(贛州市中韻工程咨詢監理有限公司, 江西 341000)
近些年來,隨著我國城市化建設的不斷深入,全國各地隨處可見建筑工地,混凝土是建筑所需的主要材料之一,混凝土材料是由水、砂石骨料以及水泥等材料通過一定配合比制作而成。屬于是一種非均質脆性材料。因為混凝土材料的自身原因,以及其變形、約束等情況,硬化成型的混凝土結構之中會出現非常多的微裂縫、微孔隙或者是氣穴,并且混凝土結構在硬化過程中會釋放出眾多的水化熱,造成混凝土結構的內部溫度持續上升,進而出現很多裂縫。下面對建筑混凝土結構開裂問題的出現原因及控制對策進行簡要的分析。
建筑工程;混凝土裂縫;成因;控制對策
混凝土作為建筑相關行業最主要的材料之一,在國內外的應用都十分廣泛,應用于建筑施工時,混凝土在硬化的過程中會釋放大量的水化熱,導致混凝土內部的溫度漸漸升高,產生小氣孔,形成微裂縫,隨著混凝土的用量增大,氣孔和裂縫往往也越大、越多,盡管微裂縫并不會影響工程質量,但在以后的使用中,天氣的因素、負載量的變化會使微裂縫變大,成為大裂縫,就會造成建筑外觀和使用壽命等質量問題了。
一般而言,除了特殊用途的混凝土外,通常意義上的混凝土是指用砂、石作骨料,水泥作膠凝材料,加入水以及部分外加劑、摻合料按一定比例配合,經攪拌而得的普通混凝土,它也被稱為水泥混凝土。
混凝土的強度等級很大程度上取決于水灰比,一般來說,水泥水化時所需要的水,重量大概占到總重量的 20%就可以,不過為了增加混凝土的流動性,盡量減少施工死角的出現,水的比例往往超出這一標準,這造成了水分過多的問題,在混凝土硬化的過程中,多余的水分在混凝土形成氣泡,由于混凝土硬化會釋放大量的熱,導致水分蒸發,氣孔就出現了。這使混凝土整體承重能力降低,在荷載作用下產生應力集中,就會出現裂縫。
混凝土施工有固定的結構順序,即捆綁鋼筋-支模板-混凝土澆筑-澆筑養護-檢驗混凝土強度-滿足強度要求-拆除模板。在施工過程中,需要嚴格遵守施工順序,并確保每一個步驟的正確進行,否則一個細微的失誤都會對混凝土的質量產生影響。例如,在捆綁鋼筋時,如果鋼筋綁扎技術不合理,混凝土最后的成型就會出現問題。而支模板這一步出現問題,則容易導致混凝土結構中出現裂縫,混凝土結構強度變低,構架變形等一系列不良后果。混凝土的澆筑養護也十分重要,在澆筑養護時要注重對混凝土結構的防護,避免不良后果的產生。建筑單位在進行大體積的混凝土施工時,要嚴格調控施工溫度。混凝土施工過程中會散發很多熱量,從而升高了混凝土中的溫度,導致內外溫差加大,在這種情形下,如果施工單位沒有嚴格調控施工溫度,對混凝土進行妥善養護,極易產生裂縫現象。
混凝土產生裂縫的原因之一就是溫度。眾所周知,混凝土在澆筑過程后,需要經過一段時間的養護,在養護過程中,混凝土會受到外界條件的影響,其中溫度是必不可少的環境因素。當溫度改變時,混凝土內部內里會出現突變,形成混凝土裂縫。當然,還有一種情況就是當溫度變化是,混凝土內外溫度形成溫差,內應力和外應力互相拉扯,當內外應力拉扯過大時,混凝土的抗裂能力達到極限,混凝土出現裂縫。
在高層建筑的混凝土板使用的過程中,由于混凝土中水泥的存在,導致混凝土構件在凝固以后體積會有所縮小,從而使混凝土構件的內部產生了收縮應力,最終導致了混凝土構件產生裂縫。
若是混凝土材料中所使用的骨料具有較強的吸收率,并且骨料含泥量相對較大,則會造成混凝土結構出現較強的干縮性;反之若是骨料粒徑較大并且具有較強的級配,可以降低混凝土材料眾多水泥漿用量,因此可以使混凝土結構保證較弱的干縮率。由于水泥的使用可以產生水化熱,若是摻加粉煤灰則可以降低水泥的用量,也就可以使混凝土結構產生較小的水化熱,有效減少了混凝土材料中單方用水量以及水泥用量,避免混凝土結構產生較大的體積收縮。另外將適當的高效減水劑添加到混凝土材料之中,可以使混凝土具有更強的和易性,使混凝土材料有較強的抗離析以及抗滲性,可以用于泵性。
在混凝土澆筑前,應檢查模板的標高、位置、尺寸、強度和剛度是否符合要求;檢查鋼筋和預埋件的位置、數量和保護層厚度,并將檢查結果填入隱蔽工程記錄表;清除模板內的雜物和鋼筋的油污;對模板的縫隙和孔洞應堵嚴;對木模板清水濕潤,但不得有積水。混凝土的澆筑,應由低處往高處分層澆筑。每層的厚度應根據搗實、結構的配筋情況等因素確定。混凝土澆筑時應防止離析顯現,振搗應均勻、適度。
(1)在澆筑豎向結構混凝土前,應先在底部填入與混凝土內砂漿成分相同的水泥砂漿。
(2)澆筑中不得發生離析現象,當澆筑高度超過3m時,應采用串筒、溜管或振動溜管使混凝土下落。
(3)在混凝土澆筑過程中應經常觀察模板、支架、鋼筋、預埋件、預留孔洞的情況,當發現有變形、移位時,應及時采取措施進行處理。
(4)加強混凝土的早期養護時間。養護的目的是為混凝土硬化創造必要的濕度、溫度等條件。常采用的養護方法有:標準養護、熱養護、養護,根據具體施工情況采用相應的養護方法。
(5)混凝土澆筑后,必須保證混凝土均勻密實,充滿整個模板空間,新舊混凝土結合良好,拆模后,混凝土表面平整光潔。為保證混凝土的整體性,澆筑混凝土應連續進行。當必須間歇時,其間歇時間宜縮短,并應在前層混凝土凝結前將次層混凝土澆筑完畢。混凝土運輸、澆筑及間歇的全部時間不應超過混凝土的初凝時間。
首先,保溫養護是混凝土施工的關鍵環節,其目的主要是降低大體積混凝土澆注塊體的內外溫差值以降低混凝土塊體的自約束應力。可以降低混凝土澆注塊體的降溫速度,充分利用混凝土的抗拉強度,以提高混凝土塊體承受外約束力的抗裂能力,達到防止或控制溫度裂縫的目的。其次,適當提高養護環境溫度有利于減少內外溫差、緩解降溫速度,從而減小溫度應力,也有利于混凝土強度增大和應力松弛發揮作用,可以避免混凝土因表面干裂而產生的塑性收縮。養護期間混凝土表面溫度與其中心溫度之差不大于25℃。混凝土澆灌過程中,如遇風雨天氣,應搭設防雨彩條布進行遮蓋,同時周邊做好明溝排水工作,防止雨水流進基坑內,保證混凝土澆灌的連續性和施工質量。
綜上所述,混凝土在建筑工程施工中的應用,在很大程度上提升了工程施工效率和質量,這主要得益于混凝土材料自身的優勢。但是,在混凝土中依舊存在著一些問題,特別是混凝土裂縫,其直接影響著建筑工程的整體質量。混凝土裂縫的成因是多元化的,所以,在建筑工程施工過程中,必須著重控制和管理混凝土裂縫成因,確保施工順利開展。
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