建筑工程施工中混凝土裂缝成因及解决策略
2020-07-14叶灿
【摘要】在建筑工程施工中,混凝土裂缝问题一直困扰着工程建设相关部门,切实解决好混凝土裂缝问题,不但能够提高建筑工程的安全性,还能显著提高工程的建设质量,因此,对建筑工程施工中的混凝土裂缝问题进行研究,具有十分重要的意义。
【关键词】建筑工程施工;混凝土裂缝;解决策略
1、引言
随着科技的不断发展,混凝土材料凭借其优良的综合性能被广泛应用于建筑行业,而由于混凝土本身的性质以及施工过程中各种因素的影响,混凝土裂缝问题经常出现在工程中,进而对工程的整体质量造成影响。解决好混凝土裂缝问题,是提升建筑工程施工质量、保证工程项目建设效果的必要工作。一方面,工程建设人员必须采取科学有效的裂缝治理方案;另一方面,工程建设人员还必须做好施工过程的监管与控制工作,对材料选取、温度控制等工作进行严格把控,最大程度上减少或避免混凝土裂纹的产生。
2、混凝土裂缝的种类
混凝土裂缝主要分为表面裂缝和微观裂缝。其中,表面裂缝宽度较大,一般发生在混凝土硬化过程中,通常是由表面水分蒸发速度过快引起的。这种裂缝会将混凝土内部的钢筋结构暴露在自然环境中,由于外界环境复杂多变,潮湿、寒冷、炎热、干燥等自然环境都会对钢筋造成不同程度的损害,进而影响工程的建设质量,甚至引发工程事故。另一种裂缝叫做微观裂缝,这种裂缝宽度一般小于0.05mm,很难用肉眼直接看到,这种裂缝难以察觉,必须借用专业的测量仪器,如超声波探测仪等进行测量。但是,这种裂纹一般对工程质量的影响较小,只要控制好材料载荷,就不会对工程质量产生影响。
3、建筑工程施工中混凝土裂缝的成因
3.1原材料的问题
原材料会对混凝土的质量产生决定性的影响,当前来说,许多混凝土质量问题都是由于原材料不合格导致的。使用劣质混凝土不仅会大大降低工程的建造质量,甚至可能引发建筑坍塌等严重安全事故。影响原材料质量的因素主要包括两个方面,第一点是材料生产厂家为了谋取私利,私自偷工减料、以次充好,进而给建筑工程带来巨大的安全隐患。第二点是工程建设施工人员为了谋取私利,故意削减材料用量,选用廉价材料进行施工,这也是影响工程质量、引发工程事故的重要因素。
3.2温度影响
温度是影响混凝土质量的重要因素,很多混凝土裂缝是温差变化引起的。由于建筑材料会随着温度变化热胀冷缩,如果混凝土内部和外部的温差较大,就会引起其内部结构的变化,进而造成钢筋膨胀程度过大,引发混凝土拉伸破坏,导致混凝土裂缝出现。在实际施工过程中,温差造成的裂缝问题不仅来自外部的温度变化,还包括内部的温差应力,为了避免温度造成的混凝土裂缝问题,工程中需要采取科学的温度控制措施,将温差变化对混凝土质量的影响降到最低。
3.3混凝土自缩的原因
由于混凝土材料的自身特性,施工完成后会发生自缩现象,如果没有处理好混凝土的自缩问题,也会造成混凝土裂缝问题,一般来说,引起混凝土自缩的原因有三点。首先,构成混凝土的水泥材料會引起混凝土自缩,通常来讲,水泥硬化过程中消耗的水分应当低于百分之二十,在混凝土干燥过程中,由于水分大量蒸发,混凝土面积减少,如果自缩数值高于工程标准,就会引发裂缝问题。其次,外加剂也会对混凝土自缩造成影响。混凝土在加工过程中会使用多重外加剂,一般包括干缩减水剂、高效减水剂、膨胀剂能,这些外加剂能够有效增加混凝土的面积和体积,促进水分快速蒸发,但相应的也会增加材料的自缩值,自缩值过大就会引发工程裂缝。另外,矿物掺合料也会影响混凝土自缩。硅灰矿物在混凝土搅拌过程中通常作为掺合料使用,硅灰含量的增加会引起材料自缩值逐渐增大;相对的,煤灰也是常用的矿物掺合料,该材料与硅灰不同,随着煤灰含量的增加,混凝土材料的自缩值会减小,因此在工程中要严格把握好这些材料的用量。
4、建筑工程施工中混凝土裂缝的治理
4.1设计预防
混凝土裂缝问题的治理要用源头抓起,在进行工程施工规划设计时就要对混凝土裂缝问题进行预防,运用科学的手段和技术,减少或避免混凝土裂缝问题出现的可能性。具体来说,可以通过优化断面设计、减少结构断面在混凝土结构设计中的数量、采取相应的防护措施、避免断面位置应力集中等手段对裂缝问题进行控制,在施工过程中,需要合理应用补偿收缩混凝土技术,科学防控裂缝产生。此外,还可以采用加入膨胀剂、优化钢筋设计、改良材料配比等方式对混凝土收缩问题进行控制,增强混凝土结构的稳定性。
4.2优选材料及配置
混凝土材料的选取对工程施工质量影响巨大,在实际的混凝土施工过程中,需要尽量优化材料的配置与选取。例如,对于水泥的选择,应当选取硅酸盐水泥等水化热反应小的水泥;细骨料应当选用含泥量不超过百分之三的粗砂原料;粗骨料应当将含泥量控制在百分之一以下;对于减水剂、粉煤灰等材料的选取,也应当严格按照工程建设需求和相关的行业标准进行选择,尽可能确保材料质量,优化材料配置,最大程度上降低混凝土裂缝问题产生的可能性。
4.3控制混凝土的温度应力
温度应力是造成混凝土裂缝产生的重要因素,工程中要避免裂缝问题产生,就必须做好温度控制工作。一方面,要对温度应力进行严格控制,通过控制水泥的实际用量,精确掌握温度应力的变化情况,确保温度正常发散;另一方面,要加快热量挥发速率,将混凝土自身存在的一部分热量快速挥发掉,防止热量积聚。此外,在进行浇筑时,要对浇筑地点进行合计选择,尽量排除外界因素对浇筑过程产生的影响,严格控制温度的实时变化,采取合理的降温处理手段,防止温差应力变化过大,进而影响工程的建设质量。当然,为了更好的控制温度变化对工程的影响,还要做好强制性降温措施。例如,可以采用预先宿舍细小水管的方式建立强制降温系统,如果在施工过程中出现温差较大的情况,就可以利用降温系统对温度进行宏观调控,进而保障工程的建设质量。
4.4加强混凝土浇筑控制
受多种因素影响,混凝土浇筑过程中可能会出现混凝土离析、结团等不良现象,进而对工程建设施工造成影响,因此,必须在建筑前做好混凝土的检查工作。浇筑混凝土需要严格按照工程施工标准,规范浇筑步骤,采用逐层施工的方式进行浇筑,控制好浇筑速度,保证在进行下一层建筑前,上一层的混凝土处于初凝状态,全方位保障工程的施工效果。另外,还要注意浇筑时的施工顺序,如,平板振捣器与插入振捣器的使用应当严格按照先后顺序,先使用插入振捣器,再使用平板振捣器,进而确保工程的建设质量。
4.5加强混凝土振捣控制
混凝土振捣在工程建设中的重要性较高,且专业性较强,需要专业的工程施工人员进行操作,才能保证振捣的充分性,确保振捣的密实度,避免分层离析等问题的出现,确保混凝土结构的外形与工程的结构强度满足工程需求,最大限度减少结构性裂缝出现的可能性,因此,一定要选择经验丰富、技术过硬的施工人员。在实际施工过程中,泵送混凝土浇筑完成后,混凝土一般会存在表面裂缝,为了消除裂缝,必须进行二次振捣,振捣时间应当介于初凝与终凝之间,这样不仅能有效消除表面裂缝,还能进一步提升混凝土的防水性能。另外,还要对混凝土的拆模时间进行合计选取,通常要先進行一段时间的恒温养护,确保混凝土强度满足工程需求后再进行拆模作业,这样能够有效提升混凝土的抗裂性能,提高工程质量。
4.6加强混凝土养护控制
混凝土的养护控制是确保混凝土质量的最后一关,是工程施工效果的保障。混凝土施工完成后,为了保证建设质量,必须设置一定的养护期,保持混凝土表面湿润,防止因水分蒸发过快引发裂缝问题。工程中常用的混凝土养护手段有两种,一种是采用表面洒水的方法保证施工完成后混凝土湿润,及时为混凝土补充水分,防止混凝土过于干燥,进而产生裂缝现象。另一种是采用覆盖与表面洒水相结合的方式进行养护,覆盖物一般为湿润的草帘、麻袋、布料等,这种方法不仅能够有效维持混凝土的湿度,还能遮挡太阳光,减少洒水频率,如果外界环境温度过低,还能够进一步降低洒水频率或仅采用表面覆盖方式进行养护,进而全面保障养护效果,确保工程的建设质量。
结语:
随着建筑行业的不断发展,混凝土材料在建筑工程中的重要性与日俱增,切实解决好混凝土裂缝问题,是确保工程建设质量的需要,也是促进行业进步的需要,综合分析造成混凝土裂缝的原因,严格把控工程施工的各个方面,采用科学合理的防治技术和防护措施,做好施工过程的监督管理工作,就能充分保障施工质量,最大限度防止混凝土裂缝问题的产生,促进行业的长足发展。
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作者简介:
叶灿(1988-),女,工程师,本科,主要从事交通土建相关工作。