研究混凝土结构施工过程中裂缝控制技术

2020-02-18郝亮德

建材与装饰 2020年31期

郝亮德

（孝义市住房和城乡建设局，山西孝义 032300）

0 引言

在建筑工程施工过程中，混凝土结构施工是其中非常重要的施工环节。由于建筑工程的整体施工规模相对较大，在具体施工过程中需要使用大量的混凝土原材料，混凝土材料主要通过砂石、水泥以及其他外加剂等各种材料混合制成，在混凝土凝固之后整体结构的稳定性会得到进一步提升。由于本土材料自身所具有的变形作用和约束性作用，当混凝土材料固化之后，混凝土内部会存在很多微型的空隙以及局部裂缝问题。由于大体混凝土在硬化过程中会放出大量的水化热，进而会直接造成混凝土材料内部的温度不断上升，形成较多的混凝土表面裂缝问题。对于工程施工而言，混凝土裂缝问题通常无法完全避免，但是必须要采取有效的处理措施，最大限度降低混凝土裂缝问题的影响程度。因此，作为工程建设施工单位而言，具体工程施工过程中，必须要对混凝土结构施工质量控制工作加以充分重视，尤其是针对裂缝控制技术的应用必须要落实到实处，以此最大限度降低混凝土产生的裂缝问题的影响程度，提高工程的整体结构安全性。

1 引发混凝土裂缝产生的主要因素

1.1 水泥水化热

在混凝土浇筑施工过程中，混凝土材料在凝固硬化过程中，内部的水泥材料和水混合之后会形成大量的水化热，这种水化热如果无法有效排除会造成混凝土膨胀，在较短的时间范围内混凝土构件内部的热量会高度集中，进而会产生表面膨胀裂缝问题。通常水泥材料水化产生的热量，会在混凝土材料内部进行缓慢释放，在热量释放过程中会造成混凝土材料内部中心位置的温度不断上涨。由于外部环境温度相对较低，因此混凝土构件内外部形成的温度差会越来越明显，进而混凝土材料表面会产生相应的拉应力作用。如果水化热没有及时排出，温度差值会越来越大，进而会形成更加严重的混凝土表面拉应力作用。由于混凝土的龄期相对较短，同时自身的抗拉强度较低，如果产生较大的温差作用，就会导致其表面拉应力过大，从而影响着混凝土结构的稳定性，长此下去自然会使混凝土表面产生裂缝[1]。

1.2 建筑楼板力学形变

在建筑工程施工过程中，由于建筑体内部楼板产生强烈的弹性形变，楼板的支座部分会产生局部下沉和形变问题，进而会造成混凝土构件表面产生裂缝现象。通常情况下，在建筑工程施工当中，因为混凝土施工并没有达到设计标准要求的强度，过早拆除混凝土浇筑模板，因为混凝土材料没有达到标准的设计强度要求。因此，在整个混凝土构件的荷载和稳定性方面有所不足，会直接造成混凝土楼板产生弹性变形问题，进而会直接造成混凝土材料早期强度较低，整体的支撑性和稳定性不足，形成弹性变形现象，会引发混凝土表面产生严重的裂缝问题。尤其在受到强大的万力压力和拉应力的这种条件下，很容易产生混凝土裂缝问题。

1.3 内外温度变化

温度的变化也会引发混凝土裂缝现象。在具体的施工中，如果温度过高，或者温度过低都会引发裂缝的现象，这是因为在浇筑混凝土时，内部水化热和外部环境温度之间形成较大的温度梯度，同时水化热问题无法得到及时的排放，会造成混凝土出现膨胀裂缝现象。同时，如果外部的环境温度下降速率过快，很有可能会造成更大的温度应力影响，进而很容易引发大体积混凝土产生表面开裂问题。与此同时，外部的环境湿度对混凝土裂缝也会造成较大的干扰，如果外部环境湿度不断下降，混凝土的干缩裂缝问题会表现更加明显。

1.4 混凝土原材料配比不合理

在混凝土材料的配比工作过程中，对水和水泥等各种材料的配比有着严格的要求。通常情况下，混凝土材料的水灰比需要控制在0.24~0.38 之间，但是在具体的工程施工过程中，工程施工单位对于普通混凝土材料的配比，通常没有将水灰比进行严格控制，通常水灰比控制在0.6。在混凝土材料的浇筑施工过程中，水化热产生之后多余的水分会直接残留在混凝土当中，进而会随着温度的不断升高形成气泡或者蒸发之后混凝土表面产生气孔，直接影响混凝土的抗压荷载效果。根据混凝土的力学性能分析可以看出，在混凝土的荷载作用条件下，很容易会在空隙周围区域产生集中应力情况，同时也会造成楼板的表面产生裂缝问题，对整体的建筑稳定性产生严重的干扰[2]。

2 混凝土结构施工裂缝控制策略分析

2.1 全面加强混凝土结构施工质量

在建筑工程施工过程中，针对混凝土施工和设计工作，通常使用低强度混凝土，以此有效防止使用高强度混凝土施工而产生更加明显的收缩和裂缝问题。在工程施工过程中，可以在承台的表面适当的增加钢筋材料的使用数量，通过混凝土钢筋材料的有效使用，有效提高建筑工程整体结构的稳定性。正常情况下，在施工过程中过多增加分布钢筋材料的使用量，不能防止混凝土裂缝问题的产生，但是通过适当增加钢筋材料的使用量，可以提高混凝土结构的整体稳定性，同时还可以降低混凝土浇筑施工温度影响所产生的裂缝问题。因此，在混凝土的具体施工当中，工程施工单位需要设置水平施工缝，需要依照温度裂缝的具体处理工作要求，对混凝土浇筑施工进行分块处理，同时还需要增加混凝土构件之间的连接方式，对连接构件部分进行连接处理。

2.2 提高混凝土浇筑施工工艺质量

在混凝土工程施工过程中，由于整个工程施工流程相对比较复杂，必须要对整个工程施工流程进行全面控制，做好每一个施工环节的质量控制工作，防止出现施工缺陷问题，对整个混凝土的结构稳定性产生不良影响。正常情况下，混凝土材料具有较强的密水性，同时有骨料下沉等特性，因此在混凝土结构施工过程中，很容易出现明显的塑性收缩裂缝问题。在混凝土材料初凝之后以及材料初凝之前，需要针对混凝土材料表面进行充分的压实以及抹平处理，同时针对混凝土的整个工程施工过程进行全面控制，严格依照工程的标准施工流程加以开展，有效防止工程施工过程中产生误差问题[3]。

2.3 对混凝土原材料的配比进行科学设计

在混凝土原材料的选择工作中，通常情况下需要选择材料吸收率较大的骨料，干缩性能较强的水泥材料，通过混凝土原材料的正确选择，可以有效防止混凝土在后续的施工过程中产生严重的干缩裂缝问题。同时可以在混凝土材料当中加入一定量的粉煤灰或者高效减水剂材料，通过这种配比方法，可以保证混凝土的可泵性以及易性。施工完成之后，混凝土材料的抗渗透性效果更加明显，渗水现象、漏水现象也会得到避免，如果没有渗水和漏水现象，混凝土的结构也会很稳定，不会产生裂缝。在工程施工现场使用的砂石原材料，必须要对材料的质量进行全面控制，同时要对各种原材料的配比参数进行详细计算，有效防止原材料的配比不合理，对混凝土后续的施工质量和性能产生影响。

2.4 加强混凝土成型之后的养护处理工作

为了避免裂缝问题，还需要加强混凝土成型后的养护工作，以此避免裂缝的产生。在具体的养护过程中，首先施工单位必须要给予其足够的重视。要意识到通过混凝土成型之后的养护处理工作，可以全面提高混凝土构件的整体稳定性，在通过采取保温处理措施，可以有效控制混凝土浇筑过程中的温度下降速率，同时通过洒水养护的方法，全面提高混凝土的抗拉强度，同时可以保证混凝土构件可以承受外部产生的约束力，影响提高混凝土的整体抗开裂性能，以此有效达到温度控制工作效果。在混凝土养护工作过程中需要充分做好混凝土的保温处理，尤其在一些比较寒冷的地区针对混凝土的养护工作，必须要做好表面的防冻处理，需要保证混凝土的表面温度和混凝土构件内部温度差控制在25℃。在混凝土浇筑工作当中，如果产生恶劣的暴风雨天气则必须要通过使用防雨布对其进行遮盖，同时需要充分做好混凝土表面的排水工作。当遇到外部暴晒天气或者大风天气，需要使用塑料薄膜对表面进行覆盖，同时需要周期性做好洒水保湿处理，以此有效防止混凝土出现干缩裂缝问题。如果施工单位并没有给予养护工作足够的重视，养护工作没有加以落实，形同虚设，这样会直接影响混凝土构件的整体强度，同时还会造成不同程度的混凝土开裂问题。