李義宇
(無錫江炟建設工程質量檢測有限公司 江蘇無錫 214064)
建筑工程的施工技術也應隨著社會的發展,不斷推陳出新,只有這樣才能創建更多符合時代特色、適應經濟發展以及滿足人們使用需求的工程。然而施工過程中的混凝土裂縫問題時有發生,它是建筑施工中常見的質量病害,其產生原因與外界環境、施工技術、建筑材料、設計原因等多個因素有關,因此裂縫控制技術的選擇應用要具有針對性,從而最大限度的發揮出裂縫控制技術的應用價值。
混凝土是建筑施工中應用頻率較高且應用范圍較大的施工材料,混凝土的自身特性決定了其在施工過程中容易出現裂縫,裂縫問題不僅會危及工程質量和安全,還會導致后續工序無法順利進行。如果裂縫問題沒有得到及時有效的處理,所造成的經濟損失和引發的安全事故是無法估量的。具體來講,當施工過程中混凝土出現裂縫時,外界環境中的雜質、水分等會沿著裂縫進入結構內部,裂縫較大的混凝土內部鋼筋會裸露在空氣中,在這樣的條件下,組成混凝土結構的各種原材料在水分、雜質等的侵襲下,會出現銹蝕、結構軟化等現象,嚴重削弱了混凝土結構的穩定性和耐久性,其承載能力大幅下降。混凝土裂縫問題在得不到有效治理的情況下會持續惡化,最終導致建筑工程整體強度、剛性達不到既定標準,其施工質量無法滿足工程實際要求,安全隱患突出,甚至無法正常交付使用。
混凝土結構設計不當是引發施工裂縫的主要因素之一。混凝土結構是否符合工程實際建設需要,是否結合施工過程中的約束因素進行了針對性設計,這些因素考慮不充分都會成為日后施工過程中的裂縫誘發因素。例如,同一項建筑工程不同的施工部位對混凝土的結構強度需求標準是不一樣的,如果缺乏對實際承受荷載的考慮,混凝土結構強度就無法滿足實際應用需求,混凝土就會因承受過量的荷載而出現裂縫。
建筑施工中因施工溫差過大引發的混凝土裂縫問題較為常見。混凝土施工過程中,外界自然環境的溫度不是一成不變的,混凝土在施工過程中也會隨著外界溫度的變化而變化。同時混凝土自身的組成材料水泥會產生水化熱、鋼筋會出現熱脹冷縮現象,當混凝土內外溫差范圍較大時就會產生溫度應力,溫度應力隨著溫差的持續增大而增大,當應力超出混凝土自身正常的受力范圍時,裂縫由此產生。
組成混凝土各項基礎材料的性能和技術指標對混凝土的質量有很大影響。混凝土的強度和耐久性等指標要根據實際施工項目的需要來確定,而混凝土的這些質量目標與各項施工原材料的質量密切相關。混凝土的原材料如水泥、砂石、水、粉煤灰及外加劑等,每一項材料的物理特性、性能指標及配比用量都必須滿足工程實際建設需要。其中任何一項基礎材料不合格都會影響混凝土的整體質量,增大裂縫問題的發生概率。并且在水泥和石灰拌和過程中會形成少量硬化物質,影響水泥材料原有的配比,同時水分的快速蒸發會導致混凝土表面干縮而出現細孔,這些細孔會隨著混凝土的凝固而進一步收縮,導致該區域出現裂縫。
建筑施工中由設計問題導致的混凝土裂縫,可從強化結構設計入手。在設計環節,應將施工過程中的約束因素考慮在內,將相關控制措施融入設計方案中,以此來降低各種約束因素對混凝土質量的影響。結合不同工程項目對混凝土強度的實際需求,科學設計混凝土的抗裂系數,并在抗裂薄弱部位,通過采取增加配筋比例的方式來進行結構增強,由此為混凝土溫度變化鋼筋的熱脹冷縮創造條件。同時考慮到外界環境溫度對混凝土的約束影響,在設計時盡量采用中低強度的混凝土材料,這樣可有效防止與外界環境溫差過大而引發的裂縫。總之混凝土結構設計要立足實際情況,結合工程對混凝土的應用要求對設計方案進行優化,確保混凝土裂縫問題得到有效控制。
混凝土產生的溫度裂縫與外界環境溫度和其自身溫度變化有很大關聯,因此裂縫的控制可從內部溫度和外部溫度兩方面入手,保障混凝土內外溫差處于正常范圍內。內部溫度的控制主要是解決水泥水化熱造成的內部溫升問題,所以在選取水泥品種時需注重對中低熱水泥品種的選擇,并合理控制水泥的用量,目前常用的添加一些具有水泥功能的外加劑也是降低水泥水化熱的重要方式。另外結合工程實際需要,可合理減小混凝土的體積,小體積的混凝土容易散熱,有助于將混凝土內外溫差控制正常范圍內。外部溫度的控制需加強對混凝土施工時現場環境的勘察,一旦發現外界自然條件會給混凝土的正常施工造成影響,要避免強行施工,如果必須施工要采取有效措施做好防范。混凝土施工要避開極寒、極熱等極端天氣。夏季高溫天氣時,可采取遮擋、噴灑水霧的方式進行降溫。冬季可在混凝土表面覆蓋保溫材料來達到控制溫度的目的。
組成混凝土的各項基礎材料的質量,對混凝土的施工質量有著決定性影響。所以相關部門要強化對混凝土施工原材料的質量監管,應用專業、規范的檢測技術來保障每項原材料的合格性。混凝土是由水泥、砂、石灰及水等多種材料,按照一定的比例,經過專業的施工流程混合而成。因此材料的質量、用量、技術、人員等都與混凝土的最終質量緊密相連。正式施工前,首先需對各項基礎材料進行專業的質量檢測,按照不同材料的質量標準,結合建筑工程對混凝土的強度要求開展檢測。必要時可通過實驗的方式來確定混凝土的最佳配合比,并在混凝土制作完成后,采用模擬的方式,設置高溫、低溫等多項不同的應用條件來檢驗混凝土的應用效果,由此保障混凝土擁有合格的品質。
混凝土澆筑完成的養護工作對混凝土的質量有著直接影響,混凝土的養護時間是否及時合理、養護措施是否科學到位,都對控制裂縫具有重大意義。混凝土的養護措施要在其澆筑結束后的12h內及時進行,其養護措施的選取要結合外部環境的溫濕度、混凝土的自身特性等進行制定。當外界環境溫度較高時,可用濕潤的草簾、麻袋等進行覆蓋,同時根據混凝土自身的含水量靈活選取澆水養護,防止水分散發過快而引發的收縮裂縫。當外界環境溫度較低時,需對混凝土進行保溫覆蓋,并時刻監測混凝土內外表面的溫濕度,使混凝土中心溫度與表面溫度溫差始終保持在25℃范圍內。混凝土養護期間,在周圍需設置相應的警示標志和防護措施,嚴禁車輛、行人踩踏或堆積重物,避免混凝土早期強度不夠因荷載超限而導致的裂縫問題。
建筑施工中混凝土出現的裂縫問題備受人們關注,這是建筑行業急需解決的現實問題。要想有效的控制裂縫的產生,避免混凝土裂縫對建筑工程的進一步危害,就需深入挖掘施工過程中混凝土裂縫的成因,并在具體建設環節融入相關的控制技術,從加強混凝土結構設計、做好溫度控制、嚴把原材料質量關、強化混凝土養護監管等多角度入手,從而有效破壞裂縫賴以產生的條件,保障混凝土施工質量。