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房屋建筑混凝土施工存在问题的技术预防和处理探讨

2024-03-01温玉财

关键词:耐久性房屋建筑基础

温玉财

福建农业职业技术学院 福建 福州 350007

房屋建筑混凝土施工过程中常常会出现各种问题,如表面缺陷、强度不达标和基础开裂等,严重影响着建筑物的质量和使用寿命。因此,采取有效的技术预防和处理措施对于确保施工质量至关重要。本文旨在探讨房屋建筑混凝土施工问题的技术预防和处理方法,为工程师和施工人员提供指导和参考,以减少问题的发生,保障建筑物的稳定性和安全性。

1 房屋建筑混凝土施工问题的分类

房屋建筑混凝土施工问题是指在房屋建筑过程中,混凝土施工所出现的各种不良现象和质量缺陷,包括表面缺陷(如龟裂、蜂窝、气孔和毛细裂缝)、强度问题(如低强度、不均匀强度)以及基础问题(如地基沉降、基础开裂)等[1]。这些问题的存在可能会影响房屋的结构安全性、使用寿命和外观质量,因此,通过技术预防和适当处理这些问题,能够提高建筑物的质量和耐久性(见图1)。

图1 房屋建筑混凝土施工问题的主要分类

1.1 表面缺陷

混凝土表面缺陷是指在混凝土施工过程中,混凝土表面出现的各种不良现象和瑕疵,包括龟裂、蜂窝、气孔和毛细裂缝等(见图2),不仅影响建筑物的外观美观,还可能降低混凝土的密实性、耐久性和承载能力。(1)龟裂:龟裂是指混凝土表面出现的细小或较大的裂缝,通常是由于混凝土收缩、温度变化或负荷作用引起的。龟裂不仅影响外观美观,还可能导致水分和有害物质渗透,损害混凝土的耐久性。(2)蜂窝:蜂窝是指混凝土表面出现的不规则的空洞或孔洞,通常是由于混凝土浇筑时未能完全填充模板空隙或有大气泡未能排除所致。蜂窝不仅影响外观质量,还可能降低混凝土的密实性和强度。(3)气孔和毛细裂缝:气孔是指混凝土中的小气泡,而毛细裂缝是指微细的裂缝。气孔和毛细裂缝通常由于混凝土中的气体无法完全排除或由于混凝土干燥过快引起。这些缺陷可能导致混凝土的渗透性增加,从而影响其耐久性。

图2 混凝土表面缺陷的主要分类

图3 基础开裂的主要原因

1.2 强度问题

混凝土强度问题是指混凝土在施工过程中或使用过程中出现的抗压强度不达标或不均匀的情况。(1)低强度:低强度是指混凝土的抗压强度未能达到设计要求或预期数值。低强度可能由于混凝土配合比设计不当、原材料质量问题、施工操作不规范等因素引起。低强度的混凝土可能无法承受设计荷载,导致结构安全性问题。(2)不均匀强度:不均匀强度是指混凝土结构内部存在强度差异,即部分区域的混凝土强度远低于其他区域[2]。不均匀强度可能由于混凝土浇筑不均匀、养护不当或质量控制不到位等因素引起。不均匀强度可能导致结构的不均匀变形和承载能力下降。

1.3 基础问题

混凝土基础问题是指建筑物基础在施工或使用过程中出现的各种缺陷和不良现象,包括地基沉降和基础开裂。(1)地基沉降:地基沉降是指建筑物的基础在使用过程中出现下沉现象。地基沉降可能由于地基土层的压缩、土壤液化、地下水位变化等引起地基沉降的因素。地基沉降会导致建筑物结构不平衡和变形,进而影响其稳定性和使用安全。(2)基础开裂:基础开裂是指建筑物基础出现裂缝。基础开裂可能由于地基沉降不均匀、基础设计或施工缺陷等原因引起。基础开裂会降低建筑物的承载能力和稳定性,可能导致结构破坏和安全风险[3]。

2 房屋建筑混凝土施工问题的技术预防措施

房屋建筑混凝土施工问题的预防技术是指在混凝土施工过程中采取措施以避免出现质量问题和缺陷,包括优化混凝土配合比设计、合理选择骨料和掺合料、改进施工工艺、加强质量控制等。其中,通过优化配合比设计可以确保混凝土的强度和耐久性满足设计要求,并减少表面缺陷的发生。而选择合适的骨料和掺合料,则可以改善混凝土的工作性能和抗裂性能。同时,改进施工工艺,如控制浇筑速度、充分振捣、合理养护等,可以确保混凝土的均匀性和密实性。这两项预防技术可以最大程度地减少房屋建筑混凝土施工问题的发生,并提高混凝土结构的质量和耐久性[4]。

2.1 混凝土配合比设计优化

混凝土配合比是指混凝土中水、水泥、骨料和掺合料等成分的比例关系,用于确定混凝土的配料比例。配合比的设计需要考虑混凝土的强度、工作性能和耐久性等要求,并根据具体工程的需求进行优化,以确保混凝土具有所需的性能和质量。在混凝土配合比设计的优化过程中,首先要控制水灰比,过高的水灰比会导致混凝土强度降低和龟裂的产生。通过降低水灰比,可以提高混凝土的密实性和强度。其次,骨料选择和掺合料应用也是优化配合比的关键,合适的骨料粒径分布可以增加混凝土的流动性和抗裂性能,例如使用细骨料可以减少蜂窝的形成。另外,掺合料如矿渣粉、飞灰等可以改善混凝土的抗裂性能和耐久性,控制混凝土中的含气量和减少水泥用量也是优化配合比的关键策略。

在一个住宅楼的混凝土地面施工中,为了增加混凝土的流动性和抗裂性能,工程师选择了细骨料作为一部分的骨料配料。细骨料的加入改善了混凝土的流动性,使得施工人员能够更好地控制混凝土的浇筑和振捣过程,减少了蜂窝的形成。同时,使用了掺有硅灰的掺合料,提高了混凝土的抗渗性和耐久性,使地面更加坚固耐用。通过骨料选择和掺合料的合理应用,成功优化了混凝土的配合比设计,使得该住宅楼的地面施工质量得到了明显的改善。最终的混凝土地面表面平整光滑,没有出现蜂窝和裂缝等表面缺陷。这不仅提升了房屋建筑的整体美观度,同时也增加了地面结构的耐久性和使用寿命,为业主提供了更好的居住体验。

2.2 改进混凝土的施工工艺

混凝土施工工艺的改进也可以有效预防混凝土施工中的问题,确保施工质量和混凝土性能的达标。首先,混凝土浇筑技术需要注意均匀浇筑和充分振捣,均匀浇筑可以避免混凝土中的分层现象,而充分振捣可以排除混凝土中的空气,从而提高混凝土的密实性和耐久性。因此,合理选择振捣设备和振捣时间是保证混凝土质量的关键。与此同时,温度和湿度的控制在混凝土施工后的养护阶段非常重要,适当的湿养护可以避免混凝土过早干燥和龟裂的产生,比如覆盖湿布、喷水养护和使用养护剂是常见的养护措施,可以确保混凝土充分水化和强度发展。此外,施工过程中的质量控制也是改进混凝土施工工艺的关键,包括材料的选择和检验、施工操作的规范执行、现场监测和记录等。

在一个桥梁施工项目中,混凝土的养护阶段采取了适当的温度和湿度控制措施。施工人员在混凝土浇筑完成后立即覆盖湿布,形成一个密封的湿润环境,以防止混凝土过早干燥。同时,每天定时进行喷水养护,以保持混凝土表面的湿度,并促进混凝土的水化反应和强度发展。在此过程中,施工人员还使用了特殊的养护剂,能够形成一层保护膜,阻止水分的蒸发,从而延缓混凝土的干燥速度,以进一步提高混凝土的养护效果,降低龟裂的风险。这些措施的采用保证了混凝土的充分水化,增强了混凝土的耐久性和长期性能。

3 房屋建筑混凝土施工问题的处理措施

房屋建筑混凝土施工问题的处理措施是指针对已经出现的质量问题和缺陷采取相应的修复和处理方法,包括表面缺陷修复、强度问题处理和基础问题处理。对于表面缺陷,如龟裂、蜂窝、气孔和毛细裂缝,可以采取填补、密封、修补、喷涂和抛光等方法进行修复,以恢复混凝土表面的完整性和美观度。强度问题的处理方法根据具体问题的原因而定,可以通过增加水泥用量、改善养护条件、使用化学加固剂或固化剂等手段提高混凝土的强度和性能。基础问题的处理涉及地基沉降和基础开裂两个方面,可以采取地基加固灌浆、地基加固桩、填补裂缝、使用抗裂胶浆、加固基础结构等方法进行修复,以确保基础的稳定性和结构的安全性。这些处理措施的实施需要充分了解问题的原因和特点,并根据具体情况选择合适的方法和材料,以确保修复的质量和持久性。

3.1 表面缺陷修复

表面缺陷修复是针对混凝土施工中出现的龟裂、蜂窝、气孔和毛细裂缝等问题的处理方法,修复的关键是根据缺陷的类型和程度选择合适的修复方法。对于小型龟裂和毛细裂缝,可以采用填充材料或聚合物修复剂进行填补和密封。对于蜂窝和气孔,常用的修复方法包括表面修补、喷涂修复剂、抛光和修复混凝土表面等。修复过程中需要注意清洁表面、保证修复材料的粘附性和与原混凝土的相容性,以及养护修复区域以保证修复的质量和持久性。在一座商业建筑的外墙混凝土施工中,出现了一些小型龟裂和毛细裂缝,为了修复这些表面缺陷,施工队清理了裂缝周围的杂物和松散碎屑,然后选择了适合的聚合物修复剂,根据厂家指导和技术要求,将修复剂均匀地涂抹于裂缝表面。修复剂的特殊配方能够渗透到裂缝中,填充细小的裂隙和孔洞,形成一层柔韧且耐久的膜状结构,防止进一步的水分渗透和损害。修复后的表面经过涂覆和养护,与周围的混凝土表面保持一致,恢复了原有的外观和功能。

3.2 强度问题处理

处理混凝土强度问题的方法取决于具体的问题和原因。对于低强度混凝土,可以通过增加水泥用量或改善养护条件来提高强度,也可以使用化学加固剂或固化剂来提高混凝土的抗压强度。对于不均匀强度问题,需要进行强度检测和评估,然后采取相应的措施,如局部修复、局部加固或重新施工等。需要注意的是,对于强度问题的处理还需要综合考虑结构的安全性和耐久性,避免出现新的问题或损害结构的整体性能。在一座桥梁工程的混凝土结构中,出现了低强度的情况。为了提高混凝土的强度,工程队增加了水泥的用量,在混凝土配合比中增加了适量的水泥,可以提供更多的胶凝材料,增强混凝土的胶结力,从而提高整体的强度。同时,工程队加强了养护措施,包括增加湿度控制、遮阳、喷水养护等,通过保持适当的湿度和温度,防止混凝土过早干燥,可以促进水化反应的进行,使混凝土逐渐发展出更高的强度。

3.3 基础问题处理

处理混凝土基础问题需要针对具体的情况进行评估和选择合适的方法。对于地基沉降问题,可以采取地基加固的措施,如地基加固灌浆、地基加固桩等,以提高地基的承载能力和稳定性。对于基础开裂问题,需要首先确定裂缝的原因,如地基沉降不均匀、基础设计或施工缺陷等。修复过程中需要确保修复材料的粘附性和与原混凝土的相容性,以及养护修复区域以保证修复的质量和持久性。在一座住宅建筑的地基基础中出现了裂缝,经过检查和分析确定是地基沉降不均匀导致的基础开裂问题。为了修复这些裂缝,施工队使用了加固材料填充地基下部的空隙,提高地基的稳定性和均匀性,以减少沉降的差异性。接下来,施工队又选择了与原混凝土相容性良好的修复材料进行裂缝修复,修复材料具有优异的粘附性,能够牢固地粘附在裂缝表面,并与周围的混凝土形成一体化。同时,修复材料的性能与原混凝土相似,能够承受基础的负荷和变形,确保修复后的基础具有稳定性和持久性,保证建筑的结构安全和稳定性。

4 总结

综上所述,解决混凝土施工问题的关键在于采取有效的技术预防措施和适当的处理方法。通过优化混凝土配合比设计、改进施工工艺和加强养护措施,可以减少混凝土施工中的表面缺陷和强度问题。而对于基础问题,需要进行地基加固和基础裂缝处理等措施来解决。综合应用这些技术手段,可以提高混凝土施工质量,确保房屋建筑的结构安全和使用寿命。

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