康建力
摘 要:混凝土是一種常見的施工材料,受施工工藝不當、原材料配比不科學以及外界溫度、氣候等因素影響,土木工程建筑中的混凝土結構容易產(chǎn)生裂縫。通常情況下,裂縫在產(chǎn)生初期并不會對工程質(zhì)量造成直接影響,因此容易被人們忽略,但隨著時間的推移,混凝土裂縫會不斷延長和擴大,并危害建筑結構,如此不僅會增加處理難度,還會給居民生命財產(chǎn)安全帶來巨大威脅。為了避免混凝土裂縫造成的不良影響,需要施工單位提高質(zhì)量防控意識,強化混凝土裂縫預防和處理力度,全面提高土木工程建筑質(zhì)量,為人們營造良好的生活和工作環(huán)境。
關鍵詞:土木工程;混凝土裂縫;施工技術
1土木工程建筑中混凝土裂縫成因
1.1建筑結構變形
混凝土梁板是土木工程建筑中受力結構和傳力結構,在工程施工過程中,如果梁板強度不過關,或施工人員沒有嚴格按照標準規(guī)范進行拆模,會導致梁板產(chǎn)生裂縫。另外工程投入運行后,如果梁板長時間受超載作用力,也會導致建筑內(nèi)部混凝土結構產(chǎn)生拉應力,從而使結構發(fā)生變形現(xiàn)象。一旦拉應力超出混凝土承受范圍,將直接導致混凝土產(chǎn)生裂縫。
1.2水分快速蒸發(fā)
混凝土澆筑完畢后會逐漸進入硬化狀態(tài),此時混凝土內(nèi)部會劇烈收縮,并且水分蒸發(fā)速度過快,使得混凝土體積逐漸縮小。在此過程中,如果混凝土收縮程度超過其自身約束力,會導致混凝土表面產(chǎn)生裂縫。結合以往施工經(jīng)驗總結分析,這種裂縫常出現(xiàn)于混凝土澆筑后的7d左右。
1.3內(nèi)外溫差大
混凝土收縮過程中會產(chǎn)生巨大熱量,加上散熱較慢,導致內(nèi)部溫度不斷升高,而混凝土表面與外界空氣直接接觸,散熱速度相對較快,這也使得混凝土內(nèi)部與表面產(chǎn)生巨大溫差,從而使內(nèi)外產(chǎn)生巨大溫度差。受熱脹冷縮影響,混凝土內(nèi)部產(chǎn)生拉應力,如果拉應力超出外部承受范圍,會使表面產(chǎn)生裂縫問題。一般情況下,這種裂縫沒有固定規(guī)律,裂縫大小取決于溫度差異大小。
1.4地基沉降不均
地基是土木工程建筑中的承重結構,其施工質(zhì)量會直接影響工程安全性和穩(wěn)定性。在土木工程建筑施工過程中,部分施工單位為了提高施工效率,沒有對施工區(qū)域土質(zhì)條件進行科學分析,所以在地基處理方面存在諸多不合理現(xiàn)象。例如:在地基施工過程中,習慣性采用高挖低填施工技術,也就是將較高地區(qū)的土壤挖出并填入低洼處,這種方式雖然能夠滿足地基平整需求,但是卻容易導致地基沉降不均。具體來說,由于土壤密度不盡相同,導致工程在投入運行后,長時間受垂直作用力,使得地基結構中密度較小的位置不斷下沉,導致整個建筑結構出現(xiàn)傾斜、變形等問題。一旦變形問題超出混凝土結構拉應力,會導致混凝土出現(xiàn)裂縫問題,并且這類裂縫的長度和寬度會隨著地基沉降不斷增加。
2混凝土施工裂縫改善方案
2.1控制混凝土配比過程
在配制混凝土時,要格外注意混凝土的材料來源以及材料質(zhì)量,在原材料進入到工廠進行施工前期,要及時對材料從出庫到到達工地的過程中進行審核,嚴格的控制材料的來源。對混凝土骨料成分進行審查,骨料的含泥量大的情況下,將會導致混凝土內(nèi)部吸水率過多,出現(xiàn)干縮裂縫。因此要及時的檢測材料當中的成分,確保建筑材料的各項成分控制在合適的范圍當中。混凝土結構安定性是混凝土穩(wěn)定的關鍵,通過試驗確定安定性好的水泥。提前做好預實驗,測定小劑量混合的強度,結合建筑施工的整體結構,確定好混凝土混合的比例。混凝土的收縮程度需要在工程中進一步確定,根據(jù)水泥質(zhì)量、骨料配比、當?shù)販貪穸鹊冗M行收縮度測定,確保混凝土的硬化強度能夠為建筑施工打下堅實的基礎。
2.2優(yōu)化結構設計
做好水泥的配比及其他試驗之后,要結合當?shù)氐膶嶋H考察情況,再次對環(huán)境進行審查,確保地基周圍環(huán)境和水泥使用量配比,正確測定好負載、受力狀況等參數(shù),結合當?shù)氐牡刭|(zhì)報告,做好地基的設計工作。避免出現(xiàn)地基不穩(wěn)、地基下沉等現(xiàn)象,防止結構出現(xiàn)問題。在進行混凝土結構,設計師為了確保工程的經(jīng)濟性,降低水泥的用量,可以適當?shù)牟捎娩摻罴庸痰姆绞竭M行施工,適當采用強度適中的混凝土材料,避免出現(xiàn)裂縫。在結構設計中可能會出現(xiàn)長度和體積較大的設計,這時要注意留有一定的伸縮縫和沉降縫,避免由于結構的變化出現(xiàn)裂縫問題。控制含土量和強度等級,把控好骨料的應用量。一般來說,砂石的應當選擇抗風化程度較大的硬砂,避免采用較軟的海砂。同時攪拌工作需要采用較為潔凈的水,一般來說,用自來水或地下水。含有雜質(zhì)較高的廢水、海水等需要進行過濾再進行使用,避免對混凝土當中的內(nèi)部鋼筋出現(xiàn)侵蝕。
2.3控制澆筑過程
混凝土澆筑過程是控制裂縫產(chǎn)生的重要過程,在澆筑過程中,首先應該根據(jù)混凝土建筑的數(shù)量、混凝土建筑結構不同研究容易出現(xiàn)裂縫的部位,測算出重點部位與施工縫之間的距離,采用加固處理的方式,避免出現(xiàn)裂縫。同時,為了避免在運輸或長時間等待過程中,由于混凝土供應不及時導致混凝土出現(xiàn)離析的現(xiàn)象,要對混凝土運輸?shù)木嚯x運輸方式澆筑時間等進行統(tǒng)一的規(guī)劃,合理的對混凝土進行調(diào)配。澆注完成之后,會由于重力的作用,混凝土會出現(xiàn)離析的現(xiàn)象,骨料分布不均勻,容易在表層產(chǎn)生收縮裂縫。因此在最終凝固之前,需要對混凝土表面進行二次施工,一般來說,要對混凝土表面進行二次模壓處理。一般在24小時之內(nèi),混凝土初步凝結,這時要結合工程施工的振動狀況,研究在施工過程力的擾動對混凝土結構造成的問題。當混凝土最終凝固后,可以小批量地運送施工的材料,注意對材料進行分散化放置,確保混凝土凝固后受力均勻。盡量避免集中應力壓迫的現(xiàn)象,當混凝土凝固時間充足達到規(guī)定的強度之后,再進行正常化的施工。為了減少裂縫的出現(xiàn),可以通過鋪設木模板或手腳架等,將建筑過程中的應力分散開來,進一步增強混凝土材料的剛度,避免出現(xiàn)形變和震動。
2.4養(yǎng)護技術
合理的養(yǎng)護能夠提高混凝土結構的自身性能,盡量減少裂縫問題的發(fā)生。養(yǎng)護階段,我們需要重點關注兩個方面:混凝土的內(nèi)外溫差和表面濕度情況。混凝土澆筑后,內(nèi)外溫差會先擴大后縮小,為此,我們可以通過溫度監(jiān)測設備監(jiān)控混凝土的溫度,將溫差控制在25℃以內(nèi)。如果外部溫度過高,可以灑水降溫;如果外部溫度較低,可以采取覆蓋草簾等方式進行保溫處理。另外,濕度也是混凝土養(yǎng)護階段需要重點關注的內(nèi)容。混凝土澆筑后外部水分會快速散失,如果沒有采取恰當?shù)酿B(yǎng)護措施就會出現(xiàn)干縮裂縫的現(xiàn)象。為了達到保濕的目的,可噴水或者覆蓋塑料薄膜。當混凝土強度達標后,可以拆除模板并且繼續(xù)保濕養(yǎng)護,持續(xù)養(yǎng)護7d即可。
結束語:
混凝土裂縫問題一直以來長期困擾工程界。建筑工程中混凝土作為一種廣泛應用的施工材料,質(zhì)量的好壞直接影響施工質(zhì)量。為了減少相應影響,相應科研人員應當積極應用各項新技術以減少或杜絕此類問題的發(fā)生。
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