论土木工程建筑中混凝土裂缝的施工处理技术

2024-01-03刘利洋

佛山陶瓷 2023年12期

关键词：外加剂面层水化

刘利洋

（中铁二十二局集团第二工程有限公司，北京 100041）

1 混凝土裂缝类型

开设土木工程时，混凝土施工易受多种因素影响，非常容易产生开裂等问题。不同诱因会产生不同类型的裂缝，想要针对性解决裂缝问题，必须深入研究裂缝类型，当前，混凝土裂缝主要为以下4 类。

1.1 温差裂缝

在土木工程施工体系中，混凝土施工是非常重要的一部分，其质量影响着土木工程质量、安全以及效益。同时，土木工程施工所需的各类材料都与混凝土有着密切的关系。施工过程中，若温度控制不当非常容易产生裂缝。受混凝土特性影响，吸收、吸热现象较为常见，逐渐拉大混凝土内外部温差。固化时，其中产生水化热反应，在一定时间内汇聚，提高了混凝土温度，加大其表面的应力，若其拉伸强度超过规定范围，就会引发墙体开裂。

1.2 承载受力裂缝

施工过程中，承受力不同裂缝也会不同。在土木工程中，混凝土会被应用于方方面面，依据荷载力、受力方向等将其细化为水平、垂直构件两类。前者包含柱等，后者包含梁板等。受混凝土应力影响，在对上述构件施加压力时，会产生裂缝。根据应力可将其划分为受压裂缝、变压裂缝等。

1.3 沉降裂缝

发生地基沉降等问题后，会相应地产生沉降裂缝。沉降过程中，抗剪与抗压强度的作用下，若混凝土结构自身强度无法对抗拉应力等，进行有效抵消，就会产生裂缝，此类裂缝多存在于薄弱区域。

1.4 构造裂缝

施工过程中，混凝土结构刚度不符合标准或者发生突变等问题，会产生构造裂缝，加大自身结构的不稳定性。通常情况下，其主要分为结构裂缝与构件裂缝两类，二者差异较大。前者主要受结构体型变化而产生刚度不匀等问题，从而加大约束力，影响着薄弱区域，引发裂缝。后者主要产生于结构内部，承担着纵向力的钢筋转折后，无法消解横向力，从而增强传力的不稳定性，产生裂缝。

2 混凝土裂缝影响因素

2.1 材料问题

目前，中国混凝土温度裂缝的控制主要集中在混凝土浇筑的早期工作，大体积混凝土的温度梯度受到多种措施的控制，其中最常用的方法是优化混凝土的配合比。通过在混凝土中掺加粉煤灰、矿渣粉等外加剂，减少了水泥用量，降低了水化热产生的热量。同时，外加剂的使用也会改变混凝土的精细结构，带来许多特殊性能。外加剂的使用可以有效地改变混凝土的性能，合理使用外加剂不仅可以提高混凝土的泵送性能，而且还可以降低水化热，延缓温度峰值出现的时间。目前，混凝土外加剂已成为混凝土的重要组成部分。

2.2 施工设计及过程中的问题

在施工设计因素方面，一些土建施工单位在工程规划过程中过分追求建筑外观而忽略了设计中的不合理问题，设计过多的凹凸角会导致该截面应力集中，导致混凝土出现裂缝，或者设计较长的结构，承重板厚度较薄，混凝土受到越来越大的压力，最终形成穿透性裂缝。为了提高裂缝控制技术在混凝土工程中的应用效果，必须保证混凝土材料处理的精度和标准，以满足该技术应用的条件。在施工前准备过程中，相关工作人员应做好混凝土配合比的合理控制，为稳定高效的工程施工提供有利条件。在施工过程中，应严格控制各方面的工艺，施工材料和施工设备应符合既定的施工要求，以避免结构裂缝等不良情况。工程维修完成后应选择合理的操作方法，以免因操作不当而影响整个工程的质量控制。

2.3 温度问题

土木工程建筑经过大量的研究表明，造成大体积混凝土裂缝的原因有多种，而其中温度裂缝所占比例尤为突出。浇筑完成后的混凝土，随着水泥的水化作用会产生大量的水化热，大量的热量会在热传导系数较低的混凝土中聚集，在结构内部和表面形成较大的温度梯度，产生不均匀温度场，进而出现温度裂缝。随着大体积混凝土的广泛使用，温度裂缝问题还会更加显著，如何减少温度裂缝的产生成为大体积混凝土裂缝的重点研究对象。

2.4 养护问题

在现代土木建筑工程中，混凝土浇筑直接影响到建筑结构的整体质量，如果工艺控制不当，施工工艺超标，可能会影响建筑结构的安全，造成人员伤亡的概率也会增加。因此，有必要充分重视土壤的混凝土浇筑技术。建筑链接，选择群体形式，必须考虑项目的依赖类型和地区特殊情况。在浇筑混凝土之前，需要对预埋件进行模板加固试验，并筛选出有问题的部件。在浇筑混凝土之前，钢筋需要用模板彻底清洁，清除模板表面的污垢。模板中的缺口密度应满足规定的要求，在此基础上将释放剂应用到模板的背面，以确保释放剂均匀应用。随着混凝土浇筑工作的推进，需要选择分层浇筑方式，在下层混凝土初凝或重塑前，上层混凝土必须完成浇筑工作，否则会降低浇筑效果。混凝土浇筑时，应保持从低到高的工序，达到水平分层。

3 混凝土裂缝的施工处理技术分析

3.1 科学选择材料，合理配比

土木工程施工中使用的混凝土一般是大体积混凝土，混凝土的配合比在浇筑施工前是至关重要的。标准配置的混凝土具有较高的强度、良好的抗渗性、优良的工作性和耐久性。在混凝土材料配比中，为了加强对水化热的控制，可以加入一定量的粉煤灰来控制水化热，减少水泥用量。但粉煤灰的用量也应严格控制，不得超过标准限量。合理的配合比设计直接影响建筑混凝土结构温度裂缝的防治。在混凝土搅拌过程中，要确保砂石的合理配比，注意合理的气体含量，通常要保持在2%以下的标准，有效地保证混凝土的性能达到标准。在施工过程中，应严格控制初凝时间，以满足既定的设计要求。

此外，施工过程中还应注意施工区域的气候条件，以便做灵活的技术控制。具体来说，应侧重于以下几个方面的处理：第一，应合理配置砂石细度，以满足既定的施工要求。其次，要认真控制混凝土参数，使其满足技术要求，为后续的稳定施工提供有利条件。第三，要做好混凝土外加剂的合理选择，符合既定的施工要求。

3.2 做好混凝土浇筑的温度控制

首先根据本次施工的实际情况，选择如图1 所示的推移式连续浇筑方法：

图1 混凝土面层浇筑方法示意图

在采用图中所示方法进行混凝土面层的浇筑过程中，各层次之间的浇筑时间不可以相隔较长，一定要在前一层次初凝前，将下一层次浇筑好，同时注意混凝土表面不能存在污物、积水，这种浇筑方法有利于面层散热，对降低温升效果明显。当混凝土进模时，控制混凝土泵的输送管朝下，贴近浇筑面，防止钢筋发生移位现象。在混凝土进模后，使用插入式振动棒将混凝土捣实，振捣过程中采用从下往上的方式进行，注意避免振动棒与钢筋之间发生碰撞，从而确保混凝土面层的质量。为控制温度裂缝，在施工过程中，于底层混凝土的中心位置埋设冷却水管，通过压力水泵控制水管内冷水循环，从而达到混凝土面层的降温目的，冷却水管的具体布设示意图如图2 所示。

图2 冷却水管平面布置图

在混凝土面层浇筑结束后，于面层结构的侧模底部开设排水孔，让振捣混凝土产生的泌水由此排出。为降低混凝土面层热扩散，需要在浇筑完成的面层表面铺设一层塑料薄膜，实现面层的外部保温，并将混凝土中多余水分封闭起来，避免因水分挥发以及面层表面收缩出现温度应力问题，从而造成温度裂缝的出现，以此确保土木道路沥青混凝土面层施工质量。

3.3 力学裂缝处理

土木工程建设过程中，主要会应用以下力学裂缝处理技术。首先是补强法，主要适用于使用年限长、受大火等事故损坏而产生的裂缝，施工方法丰富，最后采用水体检测法。其次是填充法，选择相同参数、性能的混凝土进行修补。表面处理法主要在表面涂抹或粘贴，主要适用于产生漏水、渗水的裂缝，效果非常好。最后是灌浆法，将填缝材料或浆液注入裂缝中，成本低、操作简单。

3.4 控制水泥用量，加入外加剂

不同类型与用量的水泥会产生不同效果，要求水泥具有良好水化性与强度，搅拌前，要检测混凝土配合比，提高配合比的科学性与精准性。还要控制水泥用量，适当添加外加剂，以免水泥水化热过程中降低结构质量，产生温度裂缝。初凝阶段，混凝土内部会产生大量热能，若温差超过一定范围，增加温度应力，会降低混凝土结构质量，引发裂缝。由此，要选择合适温度的条件进行浇筑，做好遮阳处理。

3.5 加强施工质量控制，及时修补

首先，要合理振捣，控制振捣频率、速度以及时间等，通过分析混凝土坍落度保证振捣稳定，避免产生漏振等问题，若条件允许还可以进行二次振捣。浇筑前，要保证模板尺寸等参数精准，及时记录。遭遇雨雪等极端天气时，不能露天作业，应该竖向浇筑并将水泥砂浆填充到底部。其次，要控制现浇板，不能出现大量上人或随意堆积等问题。浇筑后，要保留硬化时间，加强保养。最后，要保证板面负筋保护层厚度符合要求，依据工程设计将其置于板上，隔断时将其置于梁钢筋上，要保证负筋位置精准，不能出现位移等问题。同时，在四角处还要安置角筋。板角上经常出现裂缝，要在其附近安置辐射筋，与应力保持一致。

3.6 浇筑施工控制

混凝土浇筑过程中，应严格控制，避免出现裂缝。为避免现场临时调整工艺，影响施工质量，监理人员应发挥监督职能，严格控制施工质量。浇筑时控制温度过高，应根据具体施工要求，设计分层浇筑方案，合理计算浇筑层厚和浇筑面积。浇筑时，尽量采用单面浇筑，避免多方向同时浇筑，以检查是否存在大量气孔。单层浇铸后，只有达到初步凝固后才能进行下一层的施工。