莫耀燁 蘇澤偉
浙江省建材集團有限公司混凝土第七分公司 浙江杭州 314408
在混凝土施工過程中,比較容易出現的一種問題就是混凝土裂縫。混凝土裂縫的出現會影響建筑整體美觀,也會對建筑工程的穩定性、安全性產生影響,威脅到居民的生命安全。因此,混凝土施工須做好混凝土裂縫的預防措施,提高建筑整體穩定性和安全性。
混凝土以水泥為主材,摻入一系列的化學物質等,按照科學配置,由適當比例的堅硬人造石均勻攪拌而成,具有致密和硬化的形態特征。我國關于混凝土的概念主要指的是在結構物最小實心尺寸至少為一米的材料,或由于溫度而形成凝膠材料變化而會造成裂縫的產生[1]。國內專家普遍認為,堅固的建筑物被傾倒在現場或地下建筑物和基礎設施中,容易導致裂縫的結構收縮統稱為混凝土。在一些文獻中,混凝土的概念更加注重以下兩點:一是截面面積小,在所有方向上都必須至少大于八十厘米;二是由于溫度而導致的裂縫,通過砼構造能夠達到。
水泥在混凝土施工過程中會產生硬化過程,在此過程中產生大量的熱量,這些熱量會導致施工建筑內部溫度上升,建筑表面溫度和內部溫度之差會產生表面的溫度應力。在后續施工中,建筑結構又出現了降溫過程,在此過程中,建筑物內部又會產生內部溫度應力,這兩種應力均是由溫差引起,產生在兩個階段中,對建筑物的影響就是易導致建筑物出現裂縫。
在混凝土表面上會出現一些細小的、不規則的混凝土收縮裂縫。這是因為混凝土易于收縮,對施工過程具有重大作用。裂縫主要從形態上分為兩類:第一類是表面上能看到的裂縫。大型混凝土的內部熱量緩慢散逸到外部,而外部表面與外界接觸,從而加速了散熱。表面上會形成溫度梯度,從而導致表面上的拉壓力和內部壓力改變。此階段的混凝土壽命短且抗張強度低。如果由溫度差引起的表面張力應力此時超過混凝土的最大抗拉強度,則混凝土表面可能會出現裂紋。這些裂縫通常在混凝土的3-4天之內發生;另一類是經歷了裂縫,混凝土安裝已經就位的幾天后,水解熱量和結構的散熱率達到短期平衡,然后進入冷卻階段。
除上述兩種原因以外,施工養護不當也是引發混凝土裂縫的主要因素之一。倘若施工人員在混凝土攪拌過程中振搗速度過快或者存在漏振情況,就會使鋼筋混凝土的均勻性與穩定性遭到破壞,在后續施工過程中使用該混凝土就會出現混凝土裂縫。倘若在建筑施工過程中陽光較為充足或者風沙過大,就會使混凝土出現大幅度收縮情況,致使混凝土出現裂縫。倘若施工人員在施工過程中未能依照相關規定進行操作,也未能對混凝土進行日常養護,也會使混凝土結構出現裂縫。例如,混凝土公路路面車輛出現超負荷運載,就會導致混凝土路面出現不同程度的沉降情況,使得混凝土建筑物出現裂縫。
由于公路、橋梁、樓房等建筑物用途不同,混凝土配比要求也存在較大不同。在建筑物施工過程中,施工人員需要根據建筑物的具體用途,科學合理地選擇混凝土強度,并為其配備相對應的水泥品種型號,同時選擇配比優質的砂石石料,還可以根據實際情況選擇外加劑,在確保施工企業建成的建筑物具有良好的穩定性的同時,減少水泥使用量。另外,施工人員在施工過程中還要根據施工現場實際情況合理添加混凝土膨脹劑,嚴格依照砂石質量適當調整混凝土配比,只有這樣才能減少混凝土裂縫情況,為后續施工建筑奠定良好基礎[2]。
在施工之前,如果察覺到最近的天氣比較炎熱,那么應當提前制定施工計劃,將不容易受到溫度影響的環節提前,減少溫度對整個工程的影響。在施工時,如果恰好遇到夏季施工,那么相關的施工人員要對混凝土材料做好防曬工作和降溫工作。在運輸原材料時,也要與供應商進行溝通,可以采用遮蓋、灑水降溫的方法,將原材料的溫度控制在28℃以內保證原材料的質量。在混凝土澆筑完成之后,需要對混凝土進行保養、護理,以避免混凝土出現裂縫。具體操作為,在澆筑結束之后,分配專業的人員對其進行護理,工作包括在混凝土澆筑面鋪設一層薄膜,并且要1天對混凝土的澆筑面進行灑水操作1-3次,此薄膜需要留置的時間為兩周左右。以此來保證混凝土的充分凝結,減少裂縫現象的發生。
為消除澆筑混凝土后所產生的內外溫差現象,在夏季應對混凝土結構做保濕處理,冬季則應做好保溫養護工作。以大體積混凝土為例,在其處于終凝狀態的情況下,由于其表面儲存了一定比例的水,因此本身具有一定程度的隔熱與保溫效果,將內外溫差進一步縮減從而降低了裂縫加重風險。部分基礎工程,尤其是在完成大體積混凝土結構拆模工作后,則應縮短填土時間,以避免出現氣溫驟變帶來的不良影響。
在混凝土裂縫修補過程中,較為常用的修補方法為表面處理法,施工人員在修補時應對混凝土表面的污垢殘渣處理干凈,將混凝土結構層暴露在外,然后借助修復材料將混凝土裂縫表面修復平整,再用角磨機對其修復表面進行打磨,對表面中存在的油污等雜質予以清除,使混凝土表面出現嶄新的結構層面。施工人員在采用涂刷底層涂料修補方法時,需要按照底層涂料的分配比例進行稱重,然后將稱重好的底層涂料均勻攪拌,使用滾筒刷將已經攪拌均勻的底層樹脂材料均勻涂抹在混凝土表面,涂抹到底層樹脂材料將混凝土表面全部覆蓋才算修補合格。等樹脂材料自然風干以后,施工人員需要用手指觸碰檢驗樹脂材料是否風干,待確定樹脂材料完全風干以后,再用打磨機對其表面進行打磨。
綜上所述,建筑施工過程中混凝土裂縫的預防與控制,一直以來都是施工人員與技術人員重點關注的問題,而一旦處理不當將會導致混凝土的強度與剛度被嚴重削弱,甚至影響到其使用壽命。因此,應不斷完善裂縫的處理流程,選擇應用科學的處理方式,為建筑行業的未來發展奠定堅實的基礎。