李銀連
在經濟高速發展的推動下,混凝土工程量飛速增多,但大多數工程受到施工技術、質量監管等各方面因素的影響,使得施工過程中各種質量問題形成了面大、量廣的趨勢,嚴重影響了建筑工程的安全。混凝土作為建筑工程施工的重要組成部分之一,對于整個建筑項目的施工具有十分重要的作用,在具體的工程建設過程中,需要大量的混凝土,因此也會產生一系列的施工問題,最常見的問題就是混凝土的裂縫控制與預防問題。對于建筑的結構設計而言,混凝土裂縫會給建筑的使用帶來很多問題,例如鋼筋的銹蝕問題及建筑的冰凍問題等,這些潛在的風險給建筑的結構承受能力及整體的防水能力造成很大影響。建筑在發生裂縫之后,會對建筑結構的整體外觀審美帶來嚴重影響,嚴重威脅人們的生命財產安全。
(1)冰凍方面。一般情況下,建筑物一旦發生混凝土裂縫現象,水分就會進入混凝土中,特別在極端天氣條件下,甚至可能會結冰膨脹。混凝土內的水分結冰以后會產生膨脹作用,導致裂縫越來越大,對混凝土結構造成毀滅性打擊,比如自來水管在冬季就極容易發生炸裂現象。混凝土發生裂縫之后,如若不采取有效的解決措施,裂縫會逐漸擴大,直至形成有害裂縫,有害裂縫會影響建筑物的適用性和耐久性,縮短建筑的使用壽命。這些事故不僅僅會損害人民的經濟利益,還會造成一系列的安全事故,降低人們居住的舒適度,威脅居民的生命財產安全。
(2)使鋼筋遭到銹蝕。混凝土形成裂縫之后,水分會逐漸滲入到混凝土內部,對建筑的結構受力及混凝土粘結性能產生不良影響,導致空氣中的水分與鋼筋可接觸的面積變大,構件長期處于濕度較大或侵蝕性較大的外界環境中,會使裂縫處的鋼筋遭到腐蝕,鋼筋的有效使用面積減小,進而影響鋼筋的安全性和耐久性能。除此之外,在鋼筋混凝土結構內部,裂縫寬度較大,存在混凝土和鋼筋交界面上的銹脹力,混凝土的開裂會削弱混凝土對鋼筋的束縛作用。混凝土裂縫還會產生滲漏現象,進而影響建筑物的正常使用,并且裂縫會沿著鋼筋的方向不斷的裂開,與此同時,鋼筋會在空氣的作用下,發生銹蝕現象,比如水池等相關的構件。
(1)由于荷載作用而產生的混凝土裂縫。一般情況下,混凝土的構件在荷載影響或支撐不適當下引起的主拉力大于自身的抗拉伸強度時,混凝土的構件就會受到拉伸力的作用產生裂縫現象。這種原因產生的裂縫相對較大,并且不具有規律性。

圖1 混凝土裂縫
(2)由于溫度差異而產生的混凝土裂縫。主要分為兩個方面:在混凝土澆筑過程中,由于沒有控制好澆筑量,導致澆筑量過多,受到水熱化的顯著影響,無法正常消耗掉其產生的水化熱能,導致混凝土構件內外表面存在溫度的差異導致的裂縫。由于溫度的差異引起裂縫的產生主要有下述兩方面:①對于鋼筋混凝土的構建,當其有著相對較大的配筋率時,如果在外界的環境中暴露,很容易受晝夜的溫度差以及季節的變化;②混凝土在澆筑的過程中,會受水化熱顯著的影響。施工時,當一次性的澆筑量過大時,它產生大量的水花熱,不能被很好的消耗掉,這樣一來,就會導致混凝土的構件里外的表面在溫度上存在差異,進而產生裂縫,由此產生的裂縫比較大且相互之間有一定的規律性,嚴重的時候甚至會有可能致使貫穿所有的裂縫這一情況的產生。
(3)結構的不均勻的沉降導致的裂縫。此原因會致使混凝土的構件協同變形的發生,它的裂縫在鋼筋的上部呈平行的狀態分布,且裂縫隨著不均勻的沉降愈來越大或者其不均勻性越來越強而相應地變大。
(4)混凝土的收縮變形導致的裂縫。作為混凝土重要的特點之一,混凝土的收縮指的是混凝土在凝結的初期或者在硬化過程中所出現的體積變小這種情況,其收縮主要來說分為干燥收縮與化學收縮這兩方面。當收縮的作用過大時,混凝土比較容易開裂,這樣一來就會形成混凝土的裂縫,進而使建筑的結構遭到破壞。造成混凝土收縮的主要影響有下述三方面,分別是集料;水泥以及用水量。混凝土的狀態在水中和空氣中所呈現的狀態是不同的,在水中所呈現的是膨脹的狀態,在空氣中主要是收縮變形。混凝土的用水量萬一過高,會導致混凝土的表面的含水量變高,這樣一來,混凝土的表面就變得易于收縮。對于混凝土來說,水泥發揮著相當大的作用,當它的顆粒越細、活性越高且比表面積越大時,就會產生越大的收縮,進而裂縫也越容易形成,因此,在對水泥進行選擇的時候,要加大關注。同樣,集料也是對收縮產生重要影響的因素,它和混凝土配合比相關,做好集料工作,會使得混凝土收縮減少,進而裂縫的產生也會減少。除此之外,施工進行的時候,里外氣溫不同同樣會使的混凝土產生裂縫,而裂縫常常是在面積較大混凝土里出現,所以要格外注意。混凝土的裂縫結構大多數比較規則,很少發生交叉。一旦混凝土出現收縮的裂縫,產生的危害相當嚴重,尤其是長久在大氣中暴露的建筑物,如果不加強防止,造成的后果可能會比較嚴重。
(5)內部化學反應產生的裂縫。內部化學反應導致的裂縫一般指堿-骨料發生的化學反應,其裂縫一般為不規則的地圖樣裂縫,裂縫寬度同樣有粗細區別,極少交織。化學反應一般包括:堿與碳酸鹽骨料間發生的化學反應及堿與硅酸鹽骨料間發生的化學反應,這還與使用的集料相關。
(1)結構設計。在建筑過程中,結構設計占有十分關鍵的地位,同樣,在防治混凝土的裂縫發生方面也是一項重要的措施。在對裂縫進行控制的時候,可從以下五個結構的設計的角度考慮:①要盡可能地將荷載進行均勻分布,傳遞受力的時候要明確且直接。②分析地基構造穩定性,建筑物中,基礎結構這一結構非常重要,在對有關受力進行分析的時候,一定要依據建筑附近的環境實際情況,確保基礎不均勻的變形或者沉降這樣的現象不會發生。③合理的平面設計,在對平面進行設計的時候,要保證它能達到平面的規則,將凹凸面縮小。④要滿足國家有關的規定,在設計結構的時候,一定要根據《混凝土結構設計規范》來進行,同時要依據《建筑抗震設計規范》并將所設計的建筑物抗震的能力來進行統一的調和與分析。⑤鋼筋的配置合理;在進行結構設計時,最為重要的就是控制配筋率以及設置構造鋼筋。
(2)混凝土材料及配合比。篩選混凝土的材料時要嚴格按照國家有關的要求來進行,決不能為節約一點錢,去選擇質量不好的材料。在篩選水泥材料時,應選擇堿含量較少、抗凍、抗水、抗熱、抗腐蝕性能好、干縮性小、水化熱低的水泥,同時也要水泥工程性能考慮進來,水泥工程性能在建筑的時候,與實際應用性能相比,顯得更為重要。在對骨料進行選擇的時候,要注意骨料級配以及孔隙率這兩個方面,選篩的骨料孔隙率要小且級配要優良。在實施混凝土調配時,應嚴格根據《混凝土配合比設計規程》進行相應的設計,并且計算水泥與水之間的對應比例,提高混凝土強度及抗滲性。以滿足上述要求作為基礎,同時要對混凝土收縮性進行考慮,要將因為混凝土的收縮引起的混凝土開縫這一現象盡可能的避免。
(3)建筑的施工與外界的因素。遇到天氣比較陰惡這種狀況,一定要停止施工,可以大大降低混凝土裂縫的產生的機率。在施工的現場進行混凝土的澆搗,振搗插入的地方一定要合適,同時要關注的是,振搗在漏振、過振或者振搗棒過程中一定不能過快地抽撤,因為如果抽撤過快,會對混凝土密實性以及均勻性產生影響,導致混凝土裂縫的產生。當混凝土的工程體積過大時,一定要將防護措施做好,為了防止混凝土產生裂縫,要采取這樣的途徑,即兩次抹面。與此同時,在進行施工的時候,要格外注意對溫度進行駕馭,以防出現溫差過大這樣的問題。除了上述幾個方面,在維護混凝土的現場這一方面,要追求措施的完美。雖然對于自然災害,無法阻擋它的發生,但是可通過對建筑物安全這一角度進行加強以便達到在一定程度進行控制的目的。如果建筑物的抗震標準達到國家要求的標準,并且配備了非常完備的防火設施,就可以保障自身的安全。
(4)溫度控制。溫度對混凝土的影響是相對大的,施工人員如果能夠對混凝土內部的溫度進行控制,那就將混凝土裂縫產生的幾率大大的降低,以此來確保混凝土的內部水分流失不會很快。在執行混凝土的澆筑任務時,施工人員必需要把熱電耦的測溫器先埋在混凝土的內部,以便對混凝土的內部溫度升降的變化進行觀察,進而可以采取一些科學且有效熱保溫的措施來控制混凝土的附近溫度。比如可以將兩層農膜遮蓋在混凝土的表面,以起到保溫作用。施工人員在進行保溫的時候,還需要注意混凝土表面維持干凈,迅速清除雜物。完成保溫工作后,施工人員用水將混凝土沖洗干凈,并且使混凝土保持干燥的狀態,每一項技術要進行嚴格監督,提高混凝土的適用性和穩定性。
(5)強化對施工質量的管理:①管理工作的效果好壞,在很大程度上會對企業的經營與效益產生影響,甚至于會對企業信譽以及存亡的問題產生決定性的作用。對于建筑行業來說,工程在施工的時候,要以一定程度的技術條件與技術裝備作為依據與基礎,以企業的自身技術力量與組織管理的水平作為支撐與實施。②對建筑進行施工有一定的特殊性,建筑施工的作業隨建筑樣式、規模以及類型的不同而不同。總而言之,對建筑進行施工是多工種間的交叉施工,把多種技術進行綜合并應用一體,其工序搭接較多,為了確保施工能有序正常的進行且功能與質量與預期相符,就必須加強建筑施工里各個生產的過程,達到成本低、質量高的目的。③伴隨建筑業與技術快速的發展,涌現的新材料、新工藝、新技術以及新裝備越來越多,與此同時,人們對于建筑的工程也有著越來越高的要求。在實際進行施工時,就需要技術與裝備配置以及技術管理的要求更高,這就更加將施工管理重要性凸顯出來。
綜上所述,混凝土裂縫的產生是一個復雜化的問題,其產生的原因也是多方面綜合造成的,作為專業從事建筑工程施工的技術人員,在實踐工作中務必注意總結經驗,創新施工方法,才能最大限度地預防和減少裂縫的產生,從而保證建筑結構的安全性和耐久性,延長建筑壽命。
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