楊 磊
(四川昌祿建設工程檢測有限公司,四川 成都 610000)
混凝土作為建筑工程、水利工程、橋梁工程等重要原材料之一,直接影響工程澆筑質量以及完工后使用。影響混凝土質出現裂縫的原因很多,具體需要從混凝土原材料本身性質、建筑結構、外界環境等方面進行研究與分析。
1.1.1 收縮裂縫產生的原因
因為混凝土本身原因而產生的一種裂縫是收縮裂縫。出現收縮裂縫原因包括:第一,混凝土本身的抗拉性強度較小,導致惡劣天氣,如大風、高溫等情況下,混凝土會因為這些惡劣天氣而增大收縮強度,從而產生裂縫。第二,混凝土本身的水分蒸發,導致在凝固的過程中出現水含屜,從而引起混凝土發生形變,最終產生裂縫。這兩種情況下出現的裂縫都是由于混凝土自身的原因而引起的收縮裂縫。
1.1.2 溫度裂縫產生的原因
因為混凝土本身原因而引起的另外一種裂縫是溫度裂縫。溫度裂縫往往存在于大面積的混凝土上,是由于混凝土本身內外部的溫差而造成的。當混凝土外部的水蒸氣擴散,而內部的水蒸氣無法蒸發時,混凝土內部就會產生大量的熱量,從而形成內外部的溫度差[1]。當混凝土外部的張力增大,大于內部時,混凝土就會出現裂縫,這種裂縫稱為溫度裂縫。
在建筑設計的過程中,如果忽略了混凝土本身的性質,在建筑結構設計過程中出現不符合規范的情況,勢必會引起混凝土裂縫。比如,在建設地基的時候,打的地基厚度和密實程度都不夠,以及地基可能存在土層分布不均的情況,則必然引起建筑支撐力不強而影響建筑結構。當建筑結構由于混凝土的受力情況而出現沉降,就會導致裂縫問題的發生。
在建設施工過程中,如果對混凝土的搭配比例不符合要求以及在施工作業中操作不合理,也可能使得混凝土出現裂縫。在混凝土具體的施工作業中,只有混凝土的調制搭配時間合理才能使得混凝土的質量符合標準。在混凝土的搭配比例設計過程中,要考慮到混凝土本身水分散發而釋放的熱量,才能兼顧到建筑后期的養護。在建筑澆筑過程中,混凝土的制作也要符合規范,才能一定程度上減少裂縫的出現,從而提高建筑的建設質量。
2.1.1 對混凝土原材料“水泥”的選擇
在建筑工程施工過程中,原材料的質量會影響到建筑的最終質量,而水泥作為混凝土的主要原料之一,其不合理的配比比例是引起混凝土出現裂縫的主要原因之一。水泥具有降低水化熱的作用,能夠有效降低混凝土的外部、內部溫差,利用水泥的低熱量和中型熱,實現最終目的,削減天氣原因和原材料的原因引起混凝土裂縫。另外,要對水泥進行篩選與質檢,只有符合相關規定后才能投入使用以確保建筑施工的原材料符合標準[2]。除此之外,還要注意外加試劑或其它原料的選擇,在混凝土的制作過程中,其它外加材料的配比也要合理,通常添加粉煤灰,要注意其材料的用量和水量的配比。
2.1.2 對混凝土原材料質量和數量的選擇
在選擇混凝土原材料時,尤其是粗骨料,要選擇粒徑大的高質量石子,減少混凝土出現收縮或泌水的情況。另外,也要注意材料的數量,粗骨料的選用不能過多,也不能過少,因為過多的針片狀石子會引起混凝土的孔院增多,從而影響混凝土的質量。對于混凝土原材料的細骨料選擇,也要注意砂的粒徑大小和數量要合理。
在設計混凝土結構大小和標高時,要考慮到結構應力致使混凝土裂縫問題。通過預應力與后澆帶技術可有效降低產生混凝土裂縫的情況。在混凝土施工的過程中,要嚴格控制澆筑的各個環節,尤其在原材料的振搗和攪拌過程中,要對原材料釋放的熱量進行散熱處理,以避免混凝土內外溫差的原因而引起裂縫問題[3]。另外,混凝土的施工過程,在澆筑的環節要保持連貫性,以避免澆筑中斷而出現裂縫問題。
混凝土結構的養護關鍵在于控制混凝土結構的溫度和濕度,可以通過降溫與保溫的方式來維持混凝土內外的溫度差,從而降低裂縫產生的可能性。此外,更重要的是,要控制混凝土結構的濕度,在管理的時候,要設置恰當的保濕時間,從而提高混凝土的建筑的結構質量。
混凝土最常見修補方式是對混凝土的表面進行修補,通常是直接對裂縫位置進行材料的填充,比如水泥漿、環氧膠泥、油漆等。這種方式適合于混凝土的表面沒有出現像深度裂縫等的嚴重問題。
灌漿封堵法是通過材料的黏著致密性,結合混凝土的外加材料進行配置,使得外加材料與混凝土結合在一起來對混凝土的裂縫進行填充,從而加固建筑的結構,這種方法叫做灌漿封堵法,適用于建筑結構的整體修補或者用于建筑結構的防滲漏。
當混凝土裂縫影響到建筑結構的性能時,要根據裂縫的具體情況來進行修補以加固建筑,在建筑施工過程中常用的結構加固方法如下:
3.3.1 混凝土置換法
當混凝土出現斷裂時,需要采用新的混凝土材料或者其它優質并能夠替換的材料來對斷裂處進行置換,以修補好斷裂處,從而解決混凝土裂縫的問題。
3.3.2 仿生白愈合法
當混凝土出現裂縫而沒有形成斷裂的情況下,可以采用仿生白愈合法來對混凝土建筑裂縫處進行加固處理[4]。該方法主要原理是通過外加劑的使用而使得原混凝土內部能夠自動進行愈合而拉攏混凝土斷裂的地方。
3.3.3 電化學防護法
電化學防護法是從源頭上解決混凝土出現裂縫的問題,利用電化學作用來改變混凝土的環境,而使得外界環境不會過多的干擾到混凝土的特性,從而減少混凝土裂縫的產生。該方法被大量運用在混凝土的防護過程中。
我國作為人口大國,建筑工程、水利工程、橋梁工程等工程直接關系到國家經濟的發展以及民生問題。混凝土作為工程的最重要原料之一,其質量直接關系到各大工程的施工以及后期的正常運行,二造成混凝土質量不過關一只出現裂縫的原因有很多,從當下的建筑施工情況來看,混凝土裂縫不僅出現在建筑的過程中,在后期保養與維護中也較為常見,因此,混凝土裂縫問題成為當下工程中亟待解決的問題。本文從裂縫產生的原因入手,分析了材料本身特性、外界因素以及施工不當的問題,針對性地提出解決這些問題的措施以及不同情況下修補裂縫的具體方法,并且分析了各種方法的使用原理和使用條件,對于不同時期、不同情況下出現的混凝土裂縫進行防控和修補具有可實施的意義。