王菲
(安徽水安建設集團股份有限公司,安徽 合肥 230000)
混凝土裂縫是建筑工程施工建設過程中最為常見的,也是最具嚴重安全隱患威脅的質量缺陷。導致混凝土出現(xiàn)裂縫的時間大多集中在施工建設階段,其成因復雜多變,一直以來都深受業(yè)界人士和業(yè)主的廣泛關注。通過對混凝土裂縫出現(xiàn)的原因進行分析,能夠幫助業(yè)界人士采取更有針對性的預防控制手段,提高建筑工程項目施工中混凝土裂縫控制解決能力,所以本文就將對建筑工程項目施工中混凝土裂縫出現(xiàn)的原因和相應的解決對策進行討論分析。
當混凝土澆筑結束之后,混凝土會發(fā)生水化反應,早期的水化反應會導致混凝土出現(xiàn)收縮情況,而在重力和振搗作用的影響下,混凝土會進一步加劇沉降收縮程度?;炷帘砻婧兴郑@些水分在蒸發(fā)的過程中也會帶來收縮影響,進而導致混凝土出現(xiàn)塑性收縮裂縫。混凝土表面的水分蒸發(fā)速度如果大于混凝土泌水速度時,混凝土的體積將會發(fā)生明顯的收縮,混凝土此時如果已經喪失流動性,或者已經不具備能夠抵抗收縮應力的足夠強度時,就會出現(xiàn)塑性裂縫。通過多年的實踐測試,可以發(fā)現(xiàn)混凝土早期出現(xiàn)塑性裂縫的過程中,收縮的程度要比硬化后的混凝土收縮的程度多出數(shù)倍,塑性狀態(tài)下混凝土的表面收縮程度也會比內部收縮的程度要大,進而就會導致裂縫問題進一步凸顯。
大多數(shù)干燥收縮裂縫出現(xiàn)于混凝土養(yǎng)護工作結束之后,混凝土經過一段時間的養(yǎng)護或者是澆筑工程完成一周左右將出現(xiàn)硬化,混凝土硬化過程中就有可能出現(xiàn)明顯的干燥收縮裂縫。在不飽和的環(huán)境下,混凝土的表面水分蒸發(fā),會導致混凝土出現(xiàn)收縮變形。通過調查分析,發(fā)現(xiàn)混凝土由于干燥導致的收縮裂縫主要是由于混凝土中的水泥石結構水分散失所致。一般而言,混凝土中的水泥石的孔結構可以分為膠凝孔和毛細孔,水可以分為化學結晶水和吸附水等,這些水分會根據毛細孔的直徑大小不同而造成不同的收縮性影響。直徑大于五十納米的毛細孔內部的水分出現(xiàn)缺失時往往不會造成明顯的裂縫影響;但是直徑如果小于五十納米的毛細孔出現(xiàn)水分缺失,就會造成混凝土明顯的收縮,繼而帶來裂縫問題。
由于溫度造成的收縮裂縫主要是指混凝土水化反應后,混凝土內部的溫度會升高,而混凝土凝結硬化后內部水化熱的程度會下降,進而導致混凝土溫度由升高變?yōu)榻档停霈F(xiàn)由于溫度所造成的收縮問題。如果出現(xiàn)較大的溫差,就會導致混凝土的內部和外部出現(xiàn)熱脹冷縮不一致的情況,使得混凝土的表面發(fā)生應力變化,在應力的作用下,如果超出混凝土強度,就會導致混凝土的表面出現(xiàn)裂縫,而這也就意味著由于溫度出現(xiàn)收縮裂縫的現(xiàn)象往往來于混凝土施工的中后期階段。
對于混凝土出現(xiàn)化學反應所引起的裂縫往往是來自于堿骨料反應或者是鋼筋腐蝕所造成的裂縫問題,堿骨料反應和鋼筋腐蝕都會經歷化學反應。當混凝土拌合后,混凝土內部會出現(xiàn)堿性離子。堿性離子會與其他具有活性的骨料元素發(fā)生化學反應,并且吸收周圍環(huán)境內的水分,進而生成大分子結構。一旦這些大分子結構增多,就會導致混凝土出現(xiàn)膨脹開裂情況。鋼筋腐蝕是指鋼筋混凝土在工作時環(huán)境出現(xiàn)適合條件導致鋼筋腐蝕,而鋼筋腐蝕的產物吸水膨大又進一步加劇鋼筋腐蝕。這一類裂縫往往來于混凝土已經投入使用之后,而且一旦出現(xiàn)化學裂縫也將難以補救。這就意味著,在進行混凝土施工建設階段,必須采取有效的預防措施才能夠避免化學反應的出現(xiàn)。
塑性收縮裂縫的控制技術主要包括以下幾方面:其一,通過對混凝土的水灰比進行嚴格的設計,在混凝土材料中加入適當?shù)臏p水劑,進而有效提高混凝土和易性和坍落度,提高防開裂能力;其二,在施工建設階段可以選擇早期強度高、收縮率小的高強度硅酸鹽水泥來進行混凝土的拌制;其三,進入到混凝土澆筑作業(yè)施工階段之前,使用水對模板進行均勻鋪灑,確保模板已經完全被浸透,減少模板工作中從混凝土吸水;其四,混凝土澆筑結束后,應該及時使用塑料薄膜來進行覆蓋,或者使用草墊,不僅能夠提高保濕能力,也能夠起到保溫的作用,使混凝土表面時刻保持濕潤。必要的情況下,也可以噴灑養(yǎng)護劑來提高養(yǎng)護效果;其五,進入到高溫天氣后,應該采取適當?shù)恼陉柎胧┍苊怅柟庵鄙鋷淼乃挚焖僬舭l(fā)。
其一,應該選擇收縮率較小的水泥進行混凝土的拌制。行業(yè)內一般使用中低熱水泥能夠有效降低對于水泥的依賴程度,減少水泥用量;其二,混凝土的干燥收縮程度會受到水灰比的影響,所以在進行混凝土調制過程中,應該加強對于水灰比的控制力度,科學選擇水灰比設計,必要的情況下可以摻加適量的減水劑;其三,在進行混凝土拌和和施工過程中,也需要提高對于配合比的控制?;炷恋挠盟拷^不能大于設計中的最大值,并根據天氣情況適當調整;其四,應該提高混凝土早期養(yǎng)護力度,并且適當?shù)难娱L養(yǎng)護周期,尤其是在冬季干冷階段,需要延長混凝土保溫覆蓋的周期,并采取涂刷養(yǎng)護劑的方式來提高養(yǎng)護力度;其五,在混凝土結構中,可以利用主動的方式人工制造出收縮縫,進而可以有效地避免自然收縮縫造成的質量隱患。
其一,有效地降低混凝土中水灰比,如果使用普通混凝土,應該將水灰比控制在 0.6 以下;其二,結合項目工程的實際要求,應該盡可能使用低熱的水泥,比如含有礦物殘渣的水泥,這樣也可以在一定程度上降低成本花銷;其三,盡可能降低水泥用量,一般情況下應該將水泥的用量控制在每立方米450 千克以內;其四,對骨料的級配進行科學合理的設計,通過摻入粉煤灰或者優(yōu)質的減水劑來幫助混凝土盡可能降低水泥的用量,這樣有效地降低水化熱的影響;其五,通過改善攪拌加工工藝也可有效地降低低混凝土在澆筑過程中由于溫度造成不良影響。
一方面,應該選擇使用堿活性較小的骨料,避免化學反應造成的不良影響;另一方面,積極使用低堿性水泥和無堿性外加劑,在施工建設階段就可以將堿性離子造成的不良影響有效地降低;第三方面,行業(yè)內通過反復的研究認為可以通過使用特定的摻合料來抑制堿骨料的反應,以更為主動的方式,降低堿性離子造成的不良影響。與此同時,需要注意的是,必須確?;炷良壟涞臉藴屎细?,在進行澆筑時,振搗一定要密實緊湊,確保鋼筋表面光潔和保護層厚度,在鋼筋結構內應該涂抹防腐劑。
結束語:綜上所述,在進行建筑工程施工建設過程中,混凝土會由于各類因素造成裂縫問題,這就意味著對于混凝土裂縫進行防御和控制必須采取綜合性的手段,結合項目實際,提高預防和控制技術,才能夠真正確保混凝土不會受到裂縫問題的影響,進而保障建筑工程的質量安全。