建筑工程施工中混凝土裂縫的成因與治理方法*

寧志軍

(山西建設投資集團有限公司 太原 030000)

其實,對于建筑工程來說,混凝土裂縫屬于常見的一種工程病害,并且該病害的產生,不僅可以降低建筑工程的使用年限,還會帶來一定的危害。所以,在建筑工程施工期間,就需要對混凝土裂縫的成因進行不斷的總結和研究,結合實際情況,采取合理、有效的混凝土裂縫治理和防治措施和方案,將誘發混凝土裂縫的因素消除在萌芽中,逐步提高建筑工程的安全性,確保建筑工程建設達到相關標準。

1 混凝土裂縫的危害

混凝土裂縫主要是因為混凝土結構受到內外因素的作用,產生物理結構的變化,并且裂縫問題的產生直接降低混凝土結構的承載能力、耐水性,以及防水性能,大大降低了建筑工程的整體施工質量。同時,混凝土裂縫主要包括:貫穿裂縫、表面裂縫、深層裂縫等方面。其中,貫穿裂縫主要先從表面開始,逐步發展到深層次的裂縫,從而形成貫穿裂縫,并且這種裂縫會切斷結構斷面,對工程結構的整體造成一定的破壞,進而帶來安全隱患。如圖1所示,表面裂縫盡管是因為溫度所造成,但是會影響建筑工程的美觀性,危害不是很大;深層裂縫是因為結構斷面裂縫切斷所造成的,這樣嚴重威脅著建筑工程結構的使用性能。

圖1 貫穿裂縫

2 混凝土裂縫的成因

2.1 溫度裂縫

溫度裂縫是混凝土裂縫中常見的一種裂縫病害,其成因為在施工期間,如果施工環境周圍環境的溫差相對較差,或者存在季節性的溫差變化,就會增加混凝土裂縫的產生。同時,溫度裂縫一般發生在大體積混凝土標準,并且在混凝土澆筑完成以后,水泥水化會產生大量的熱量,導致混凝土內部溫度上升,高達70℃,這樣就會導致溫度裂縫問題的產生。另外,由于混凝土的體積相對較大,如果水化熱呈現聚集的情況,這樣在混凝土結構內部就不易散發,內部溫度就會持續上升,與外界環境溫度形成較溫差,內部和外部呈熱脹冷縮的現象,混凝土表面形成一定的拉應力。如果拉應力超過混凝土的抗拉強度以后,混凝土表面就呈現裂縫的現象,并且這種裂縫一般發生于建筑工程施工的中后期。

2.2 沉陷裂縫

沉陷裂縫的成因為結構地基土質的均勻性較差,或者較為松軟,回填土不實等因素所造成的。同時,在施工期間,如果模板的剛度較差,并且模板的支撐間距如果較差,或者支撐底部較為松軟,尤其是冬季,凍土產生以后就會產生混凝土裂縫,影響著工程結構的安全性和穩定性。另外,沉陷裂縫多以深層或者貫穿性裂縫為主,并且裂縫的走向也與沉陷有著直接性的關系,如果沉陷裂縫較深的話,還會存在著一定錯位的現象,所以裂縫的寬度一般與沉降量有著直接性的聯系。

2.3 塑性收縮裂縫

由于一些混凝土構件長期暴露在空氣中,這樣混凝土在凝結之前,經常會因為缺水導致收縮問題的產生,進而引發塑性收縮裂縫問題的產生。同時,塑性收縮裂縫一般以多中間寬、兩端粗,并且長短不一致,不會呈現連貫的狀態。

3 混凝土裂縫治理措施

3.1 混凝土材料控制

混凝土材料的好壞直接決定著是否能夠發生混凝土裂縫問題,對此在混凝土裂縫治理期間,必須對混凝土材料進行嚴格的控制,可以從以下幾個方面展開:

(1)水泥的種類直接影響著混凝土結構的收縮程度,并且就目前情況來說,在建筑工程混凝土施工期間,水泥的使用量相對較大,這樣極容易產生水熱化的現象。對此,需要結合施工要求,以及實際情況,對水泥材料的類型進行合理的選擇,并且嚴格控制水泥的使用量,降低水熱化問題的產生。

(2)在混凝土材料攪拌期間,需要添加適量添加外加劑,這樣也可以避免混凝土裂縫問題的產生。同時,在混凝土材料配置期間,還需要各項材料進行嚴格的控制,并且材料的添加量,應當根據相關要求和比例進行添加,確保混凝土材料配置比的合理性。

(3)需要對用水量進行嚴格的控制,主要是因為水和水泥是產生水熱化的重要因素,主要是因為水與混凝土的收縮情況呈現正比的現象。同時,在水灰比不變的情況下,混凝土收縮情況會根據含沙量產生一定的變化,所以還需要混凝土的含沙量進行控制,確保含沙量的合理性。

3.2 混凝土澆筑施工

如圖2所示,工程混凝土澆筑施工期間,為避免施工裂縫問題的產生,需要結合實際情況確定混凝土材料的一次澆筑量,以及易產生裂縫的位置構造、施工縫之間的距離、混凝土運輸過程、振搗澆筑的時間等方面。同時,混凝土材料自身具有密水性,在施工期間,如果骨料下沉,很容易出現施工電費等情況。因此,在初凝到終凝的這段時間,需要對混凝土材料表面進行二次壓磨處理,并且需要在混凝土澆筑完成的一段時間內,需要停止其他項目施工,避免對混凝土施工表面造成一定的影響。

圖2 混凝土澆筑

在混凝土澆筑施工期間,需要結合實際情況,合理選擇施工方式,例如:分段、分層的施工方式,并且在第一層澆筑完成以后,應達到初凝的狀態,才能展開第二層施工澆筑。同時,在混凝土澆筑施工期間,還需要與混凝土振搗同時進行,這樣主要是將混凝土內部的氣體充分排出,避免出現氣泡、麻面等情況。

為增強混凝土材料的剛度以及減少彈性變形等情況,可以在新混凝土表面鋪設舊模板或者腳手架,這樣可以適當提升擴散應力,從而避免裂縫問題的產生。

3.3 混凝土養護

混凝土澆筑完成以后,就需要立即進行養護工作,但是一定要注意保溫處理,這也是混凝土養護施工中的一項關鍵內容,主要是降低混凝土內外部的溫差值,減少混凝土自身的約束應力,從而避免出現溫度裂縫問題的產生。同時,在混凝土養護期間,應結合外部天氣適當進行降溫處理,可以在混凝土表面灑進一些水分,避免內部和外部產生較大的溫差。另外,如果遇到雨水天氣,可以搭設一些防雨設備,或者在其表面覆蓋塑料薄膜,以此保證良好的養護效果。但是,在施工期間嗎,需要注意的是意排水工作,這樣主要是避免雨水進入混凝土結構中,影響施工質量。

3.4 施工裂縫修

可以對混凝土裂縫進行灌漿處理,利用壓力設備將預先配好的修補材料注入混凝土裂縫中,這樣主要是通過物理修補法,使混凝土裂縫處于閉合的狀態。

混凝土裂縫表面的實際情況,進行涂層封閉處理,這樣主要是利用混凝土材料對細微或者網狀裂縫進行毛細作用,吸收修補材料,促使混凝土裂縫處于封閉的狀態。

可以對混凝土裂縫進行封堵處理,利用水泥砂漿對裂縫進行填充和封堵。但是在處理之前,還需要對裂縫進行清理工作,主要是將裂縫位置的碎石,及灰塵等清理干凈,清理干凈以后,再將材料進行封堵,從而使混凝土裂縫處于封閉的狀態。

3.5 施工質量驗收

在混凝土施工完成以后,就需要做好相應的驗收工作,這樣可以有效避免混凝土裂縫問題的產生。首先,需要做好地基驗收工作,主要是保證地基的承載率與,與施工要求相符;其次,需要對混凝土養護工作進行驗收,結合工程施工的實際情況,可以適當延長養護時間,以此保證混凝土養護的效果;最后,可以從混凝土攪拌,澆筑等方面展開驗收,確保混凝土施工質量符合相關標準,并且在驗收期間,一旦發現施工質量問,應立即進行修復,以此降低混凝土裂縫發生的可能性。

4 結語

綜上所述,混凝土裂縫最為建筑工程,施工中常見的一種病害,該病害產生不僅影響建筑工程的施工質量,還會帶來一定的安全隱患。對此,在混凝土施工期間,必須注重裂縫問題的治理作業,需要結合混凝土裂縫的成因,通過利用一些有效的措施,實現對混凝土裂縫的治理和控制,盡可能的降低混凝土裂縫的產生,或者對已經產生的裂縫進行有效的處理,促使混凝土裂縫處于閉合的狀態,避免給建筑工程結構帶來質量隱患。總的來說,混凝土施工質量得到保障,避免裂縫問題的產生,才能有效提高建筑工程整體的建設水平。