建筑施工中混凝土裂缝控制技术的研究
2020-02-14李义宇
李义宇
(无锡江炟建设工程质量检测有限公司 江苏无锡 214064)
0 引言
建筑工程的施工技术也应随着社会的发展,不断推陈出新,只有这样才能创建更多符合时代特色、适应经济发展以及满足人们使用需求的工程。然而施工过程中的混凝土裂缝问题时有发生,它是建筑施工中常见的质量病害,其产生原因与外界环境、施工技术、建筑材料、设计原因等多个因素有关,因此裂缝控制技术的选择应用要具有针对性,从而最大限度的发挥出裂缝控制技术的应用价值。
1 建筑项目施工中混凝土裂缝的危害
混凝土是建筑施工中应用频率较高且应用范围较大的施工材料,混凝土的自身特性决定了其在施工过程中容易出现裂缝,裂缝问题不仅会危及工程质量和安全,还会导致后续工序无法顺利进行。如果裂缝问题没有得到及时有效的处理,所造成的经济损失和引发的安全事故是无法估量的。具体来讲,当施工过程中混凝土出现裂缝时,外界环境中的杂质、水分等会沿着裂缝进入结构内部,裂缝较大的混凝土内部钢筋会裸露在空气中,在这样的条件下,组成混凝土结构的各种原材料在水分、杂质等的侵袭下,会出现锈蚀、结构软化等现象,严重削弱了混凝土结构的稳定性和耐久性,其承载能力大幅下降。混凝土裂缝问题在得不到有效治理的情况下会持续恶化,最终导致建筑工程整体强度、刚性达不到既定标准,其施工质量无法满足工程实际要求,安全隐患突出,甚至无法正常交付使用。
2 建筑工程施工中混凝土裂缝产生原因分析
2.1 设计的影响
混凝土结构设计不当是引发施工裂缝的主要因素之一。混凝土结构是否符合工程实际建设需要,是否结合施工过程中的约束因素进行了针对性设计,这些因素考虑不充分都会成为日后施工过程中的裂缝诱发因素。例如,同一项建筑工程不同的施工部位对混凝土的结构强度需求标准是不一样的,如果缺乏对实际承受荷载的考虑,混凝土结构强度就无法满足实际应用需求,混凝土就会因承受过量的荷载而出现裂缝。
2.2 施工温差变化影响
建筑施工中因施工温差过大引发的混凝土裂缝问题较为常见。混凝土施工过程中,外界自然环境的温度不是一成不变的,混凝土在施工过程中也会随着外界温度的变化而变化。同时混凝土自身的组成材料水泥会产生水化热、钢筋会出现热胀冷缩现象,当混凝土内外温差范围较大时就会产生温度应力,温度应力随着温差的持续增大而增大,当应力超出混凝土自身正常的受力范围时,裂缝由此产生。
2.3 施工材料不合理
组成混凝土各项基础材料的性能和技术指标对混凝土的质量有很大影响。混凝土的强度和耐久性等指标要根据实际施工项目的需要来确定,而混凝土的这些质量目标与各项施工原材料的质量密切相关。混凝土的原材料如水泥、砂石、水、粉煤灰及外加剂等,每一项材料的物理特性、性能指标及配比用量都必须满足工程实际建设需要。其中任何一项基础材料不合格都会影响混凝土的整体质量,增大裂缝问题的发生概率。并且在水泥和石灰拌和过程中会形成少量硬化物质,影响水泥材料原有的配比,同时水分的快速蒸发会导致混凝土表面干缩而出现细孔,这些细孔会随着混凝土的凝固而进一步收缩,导致该区域出现裂缝。
3 建筑施工中混凝土裂缝控制技术
3.1 加强混凝土结构设计
建筑施工中由设计问题导致的混凝土裂缝,可从强化结构设计入手。在设计环节,应将施工过程中的约束因素考虑在内,将相关控制措施融入设计方案中,以此来降低各种约束因素对混凝土质量的影响。结合不同工程项目对混凝土强度的实际需求,科学设计混凝土的抗裂系数,并在抗裂薄弱部位,通过采取增加配筋比例的方式来进行结构增强,由此为混凝土温度变化钢筋的热胀冷缩创造条件。同时考虑到外界环境温度对混凝土的约束影响,在设计时尽量采用中低强度的混凝土材料,这样可有效防止与外界环境温差过大而引发的裂缝。总之混凝土结构设计要立足实际情况,结合工程对混凝土的应用要求对设计方案进行优化,确保混凝土裂缝问题得到有效控制。
3.2 注重温度控制
混凝土产生的温度裂缝与外界环境温度和其自身温度变化有很大关联,因此裂缝的控制可从内部温度和外部温度两方面入手,保障混凝土内外温差处于正常范围内。内部温度的控制主要是解决水泥水化热造成的内部温升问题,所以在选取水泥品种时需注重对中低热水泥品种的选择,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剂也是降低水泥水化热的重要方式。另外结合工程实际需要,可合理减小混凝土的体积,小体积的混凝土容易散热,有助于将混凝土内外温差控制正常范围内。外部温度的控制需加强对混凝土施工时现场环境的勘察,一旦发现外界自然条件会给混凝土的正常施工造成影响,要避免强行施工,如果必须施工要采取有效措施做好防范。混凝土施工要避开极寒、极热等极端天气。夏季高温天气时,可采取遮挡、喷洒水雾的方式进行降温。冬季可在混凝土表面覆盖保温材料来达到控制温度的目的。
3.3 加强混凝土原材料质量控制
组成混凝土的各项基础材料的质量,对混凝土的施工质量有着决定性影响。所以相关部门要强化对混凝土施工原材料的质量监管,应用专业、规范的检测技术来保障每项原材料的合格性。混凝土是由水泥、砂、石灰及水等多种材料,按照一定的比例,经过专业的施工流程混合而成。因此材料的质量、用量、技术、人员等都与混凝土的最终质量紧密相连。正式施工前,首先需对各项基础材料进行专业的质量检测,按照不同材料的质量标准,结合建筑工程对混凝土的强度要求开展检测。必要时可通过实验的方式来确定混凝土的最佳配合比,并在混凝土制作完成后,采用模拟的方式,设置高温、低温等多项不同的应用条件来检验混凝土的应用效果,由此保障混凝土拥有合格的品质。
3.4 做好混凝土养护监控
混凝土浇筑完成的养护工作对混凝土的质量有着直接影响,混凝土的养护时间是否及时合理、养护措施是否科学到位,都对控制裂缝具有重大意义。混凝土的养护措施要在其浇筑结束后的12h内及时进行,其养护措施的选取要结合外部环境的温湿度、混凝土的自身特性等进行制定。当外界环境温度较高时,可用湿润的草帘、麻袋等进行覆盖,同时根据混凝土自身的含水量灵活选取浇水养护,防止水分散发过快而引发的收缩裂缝。当外界环境温度较低时,需对混凝土进行保温覆盖,并时刻监测混凝土内外表面的温湿度,使混凝土中心温度与表面温度温差始终保持在25℃范围内。混凝土养护期间,在周围需设置相应的警示标志和防护措施,严禁车辆、行人踩踏或堆积重物,避免混凝土早期强度不够因荷载超限而导致的裂缝问题。
4 结语
建筑施工中混凝土出现的裂缝问题备受人们关注,这是建筑行业急需解决的现实问题。要想有效的控制裂缝的产生,避免混凝土裂缝对建筑工程的进一步危害,就需深入挖掘施工过程中混凝土裂缝的成因,并在具体建设环节融入相关的控制技术,从加强混凝土结构设计、做好温度控制、严把原材料质量关、强化混凝土养护监管等多角度入手,从而有效破坏裂缝赖以产生的条件,保障混凝土施工质量。