張瑞全 孫養梅
摘? ? 要:混凝土施工裂縫問題一直以來都是影響混凝土施工質量和施工效率的關鍵問題,在工程項目建設過程中,受到周邊環境氣候以及溫度因素的影響,混凝土施工過程中難免會存在一定的裂縫問題,影響工程項目的順利建設和工程項目的建設質量。因此,需要加強對混凝土施工裂縫控制問題的研究與重視,明確引起混凝土施工裂縫的主要原因,并采取針對性的措施進行解決和優化,保證工程項目建設的穩定性、安全性和可靠性。本文主要針對混凝土施工中裂縫控制的相關方案和對策進行探究,希望能為工程項目地順利建設提供一定的參考。
關鍵詞:混凝土施工;裂縫控制;對策
1? 引言
隨著科學技術的迅猛發展和建筑行業的持續進步,工程項目建設水平和建設質量獲得了顯著的提升,但是在混凝土施工過程中,混凝土裂縫問題一直普遍存在,嚴重影響建筑物的使用壽命和使用安全性。所以,需要做好工程項目建設期間混凝土裂縫控制工作,有效預防混凝土裂縫的產生,保證工程項目建設的質量和水平。
2? 混凝土裂縫的危害
混凝土裂縫是建筑物常見的技術問題和安全問題,直接影響建筑物使用的安全性和穩定性。在實際工程項目建設期間,如果出現混凝土裂縫現象,將會直接影響工程項目建設的進程,工作人員需要返工解決混凝土裂縫問題,不僅會增加工程項目建設成本,而且影響工程項目的順利建設,降低整體工程項目的建設效率。通過對大量建筑混凝土裂縫產生的現象以及行為進行分析研究可以發現,建筑物出現混凝土裂縫時,項目結構件的鋼筋在內部應力的作用下會暴露出表面而影響建筑物的整體強度。受到外界環境的影響,外部水分和空氣的侵蝕會導致混凝土內部出現嚴重的裂縫,而降低項目的整體剛度[1]。
鋼筋侵蝕問題是混凝土裂縫誘發的主要問題之一,會進一步造成混凝土結構的軟化,導致整體強度的下降。工作人員如果沒有及時發現裂縫問題并進行有效處理,會誘發裂縫的進一步擴大,而影響整個建筑工程開發的經濟性和安全性。工作人員在混凝土出現微小裂縫時,如果未能足夠重視,隨著裂縫的不斷發展會造成混凝土結構貫穿裂縫以及寬度較大裂縫,不僅增加了裂縫的修復難度和修復成本,而且影響工程項目建設整體進度,無法在交付工期之內完成建筑物的建設,同時也會降低建筑物的抗剪切性能以及抗震性能,難以達到工程項目驗收標準[2]。
混凝土結構裂縫在建筑物中逐漸擴散期間,主要軌跡是沿著結構項目的重心軸向上移動,這會造成混凝土建筑物的裂縫問題進一步加重,進而引起建筑物的形變,降低建筑物的可靠性、穩定性和安全性,對人們的生命財產安全產生了一定的威脅。施工人員在項目建設過程中,必須要加強對混凝土裂縫的重視,明確混凝土裂縫的危害,并采取針對性的措施預防混凝土裂縫問題,嚴格執行工程項目建設流程和組織要求,將誘發裂縫產生的因素消滅在萌芽狀態,提高整體工程項目的建設質量和建設水準[3]。
3? 混凝土施工裂縫產生的主要原因
3.1? 混凝土周邊溫度因素的影響
混凝土在水化和凝固的過程中會產生大量的熱量而引起混凝土內部溫度的升高,外界環境溫度的改變以及混凝土自身凝固反應都會引起混凝土溫度的變化。當外界環境溫度較高時,在水泥水化過程中會產生較大的熱量,有利于澆注活動的順利進行。如果環境溫度較低,外界環境的溫度低于混凝土水化熱內部的溫度,就會產生一定的內外溫度差。另外,溫度差會產生溫度拉應力而引起混凝土內部應力升高,引起結構的改變,從而產生裂縫問題。其次,外界環境空氣的濕度也會對混凝土工程作業產生一定的影響,對混凝土凝固過程造成干擾。當外界濕度比較高時,有利于混凝土澆筑作業的順利開展,但如果外界濕度比較低,可能會導致混凝土表面干燥收縮而產生裂縫現象。總的說來,溫度是影響混凝土早期性能的最關鍵因素,混凝土強度的提升與溫度有直接的聯系。根據試驗表明,在溫度低于零下十攝氏度時,混凝土的強度發展和水化反應都會降低。在實際工程項目建設期間,溫度低于零下便可以發現混凝土內部的水分凝結成冰狀物,混凝土出現冰凍損傷,嚴重影響混凝土的強度,不利于建筑物工程項目的順利進行[4]。
3.2? 施工前后溫差過大
由于施工前后溫差過大而造成的混凝土裂縫現象相對較少,但普遍出現于一些工期較長以及工程量較大的項目當中,這主要是由于施工區域溫差過大而造成的。由于工期時間較長導致建設期間經歷季節的改變,季節變化過程中存在巨大溫差,實際施工期間可能溫度比較高,到了晚上溫度會急劇下降而產生施工前后溫差過大現象,如果混凝土并沒有完全凝固以及未能采取針對性的防護措施,會由于熱脹冷縮現象而造成混凝土裂縫的出現,混凝土發生不規則形變。這種因素造成的混凝土裂縫多是由內而外延伸的,相對比較深,修復成本較高,難度較大。因此,需要盡可能的避免由于施工前后溫度過大所造成的混凝土裂縫現象,合理控制混凝土澆筑的溫度[5]。
3.3? 施工材料不合格
對于建筑工程項目來說,施工材料的質量和水平對工程項目建設質量有著決定性的影響。在混凝土項目施工期間,如果施工原材料控制不合格,直接會造成混凝土裂縫的發生,影響混凝土項目施工強度和施工水平。從當前建筑工程項目實際施工情況來看,存在材料質量選擇不合格,各類基礎施工材料應用不合理以及監理部門未能對施工原材料和成品混凝土質量進行嚴格檢驗的問題,導致各類施工原材料的質量無法滿足工程項目的建設要求。在施工建設期間會產生相應的硬化物質,造成材料水分快速蒸發而產生混凝土結構孔洞現象。這些細小的孔洞在混凝土凝固期間不斷收縮而產生一些細微的裂縫,一般來說,混凝土主要是由水泥、沙子、骨料和水等材料搭配而成,實際施工期期間需要將水灰比控制在0.38以內。如果未能合理設置不同材料的比例,也會影響混凝土的強度,導致混凝土裂縫的發生。實際工程項目建設期間,由于缺乏監管和檢驗導致施工材料不合理的問題時有發生,嚴重影響工程項目的順利建設,極大地提升了混凝土裂縫問題的發生概率[6]。
3.4? 地基問題所造成的裂縫
建筑工程項目混凝土裂縫的發生還可能與建筑地基整體下陷有關,由于地基局部破損或者塌陷導致建筑物非正常下陷而引起裂縫問題,嚴重影響建筑物的強度和使用安全性,給人們的生命安全帶來嚴重威脅。地基下陷而造成的混凝土裂縫可能原因包括材料質量不合格、強度不夠、地下酸性物質較多而腐蝕地基結構等。相關工程項目建設人員在施工之前未能結合工程項目的建設要求,對施工現場進行細致科學的勘探,缺乏對施工區域地質結構強度的了解,造成地質結構強度難以達到工程項目建設需要而發生塌陷問題,不利于工程項目的安全穩定建設。如果出現由于地基下陷而造成的裂縫現象,必須要進行根治,防止其產生巨大的事故和危害[7]。
3.5? 材料本身問題
水泥在拌和過程中由于自身水化熱因素的影響,必然會造成混凝土澆筑內部溫度的偏高。在實際施工期間,受到水泥水化熱的干擾,混凝土中心溫度會比混凝土表面溫度較高,溫度梯度較大而引起混凝土表面出現拉應力,混凝土內部出現壓應力,當混凝土表面拉應力大于混凝土的抗拉強度時,便會產生裂縫。同時,施工工藝應用不當也會造成混凝土裂縫的產生,如果混凝土配比不合理,會造成混凝土內部應力集中而產生裂縫現象。由于混凝土配比不合理及澆筑方法和澆筑流程不當造成的混凝土裂縫也被稱之為結構裂縫。混凝土施工期間,支撐板拆卸過早或拆卸不當,也會導致混凝土結構沉降而產生裂縫。混凝土澆筑速度過快,容易造成混凝土結構裂縫[8]。
3.6? 樓板的力學形變而引起的混凝土裂縫
樓板的彈性形變以及樓板支座處負筋下沉會產生混凝土裂縫現象。在施工過程中,混凝土如果沒有達到規定強度,過早拆模或者在混凝土沒有到達終凝時間便上荷載,都會引起混凝土樓板彈性變形現象,導致混凝土早期強度低。混凝土在承受較高的彎應力、壓應力以及拉應力時,容易造成裂縫現象,嚴重影響混凝土的使用性能和使用壽命[9]。
4? 混凝土施工中裂縫控制的相關對策
4.1? 加強對混凝土原料的選擇
混凝土原料的質量直接關系著混凝土工程項目建設的質量和水平。因此,必須要加強對混凝土原料選擇工作的重視,相關采購人員要做好與技術人員和施工人員之間的溝通,明確施工過程中所選擇的混凝土材料的型號以及相關添加劑的質量要求,選擇信譽良好、質量價格合理的廠家購買混凝土澆筑所需要使用的材料,盡可能的避免由于材料質量問題而造成的混凝土裂縫現象。同時,還需要做好混凝土材料的運輸和管理工作,根據環境氣候的情況合理完成混凝土運輸,并對混凝土進行抽樣檢查,合格之后再進入施工現場。還需要做好混凝土施工期間的存儲和管理工作,避免由于存儲不當而造成的材料質量下降。混凝土中如果選擇吸收率比較大的骨料,當骨料含泥量較多以及干縮較大時會增大混凝土的干縮性。在混凝土級配良好以及粒徑較大時,可以有效降低混凝土中水泥漿的用量,從而可以減少混凝土澆筑時熱量的釋放,避免過大溫度差的產生。摻雜粉煤灰也可以降低水泥的用量,并有效降低水泥澆筑時水化熱,減少混凝土單方水泥用量和用水量,避免混凝土自身體積的擴大收縮。另外,在混凝土中摻雜高效減水劑以及粉煤灰,不僅可以使混凝土具有良好的抗滲性、抗離析性能以及和易性,而且還可以減少表面滲水現象的發生,為混凝土表面的有序處理奠定堅實的基礎。相關混凝土原料配比設計人員需要加強對現場施工環境的調研和考察,結合施工現場的操作水平、澆搗工藝及構件截面的相關情況,合理設計好混凝土的坍落度,并針對現場的砂石原材料質量情況,進行施工配合比的有序調整,做好施工構件的養護工作,保證混凝土施工作業可以順利穩定地開展[10]。
4.2? 加強對混凝土施工溫度的控制
溫度不合理是造成混凝土施工裂縫產生的最主要原因之一,在實際混凝土施工期間,必須要加強對溫度的控制,在保證混凝土本身合理強度的基礎之上,最大程度的減少混凝土本身的溫度。如果必須要在高溫情況下進行施工作業時,要做好遮陽措施,防止陽光直接照射混凝土表面,避免混凝土表面與混凝土內部過大溫度差的發生。同時,也可以在混凝土內部穿插降低溫度的設備和裝置,防止混凝土內部水泥熱量的迅速聚集而產生較大的溫度應力,從而可以有效避免混凝土材料過度收縮而產生的裂縫現象。
4.3? 加強混凝土結構的設計
在混凝土工程項目結構設計的過程中,工作人員可以通過適當添加配筋的方式提高混凝土結構整體的抗裂性能。工作人員要結合工程項目的建設要求、建設環境特征,選擇適當間距以及適當直徑的配筋。其次,工程項目建設人員需要針對容易出現混凝土裂縫的位置增加暗粱,提高混凝土結構整體的延展性,并在設計混凝土結構時,充分考慮到天氣特征、環境變化因素等各種各樣的制約因素,合理設置混凝土澆筑的時間和間隔,通過一系列混凝土結構優化設計措施,減少裂縫的產生。另外,針對工程建設期間容易出現應力的位置,采取專業的結構強化對策,以減少由于結構突變而引起的應力集中現象,防止混凝土結構裂縫的產生。針對一些不規范和不平整的區域,可以適當在混凝土內部增加支架類的輔助物件,將混凝土調整成比較規整的平面,便于后續施工活動的順利開展。同時,對于一些伸縮性比較強的結構,不僅需要在設計過程中對其結構進行優化設計,而且還需要規定應用的材料,例如伸縮性較強的結構所選用的混凝土材料,強度要控制在中等偏下,可以有效避免因溫差過大而引起的部分裂縫,保證整體施工效果和施工質量。在溫度差異較大的施工區域,如果條件允許,可以適當在混凝土結構中設計一些裂縫,用于調整溫差,使得內外溫度能夠平衡,防止溫差過大而產生局部開裂現象。
4.4? 加強對混凝土澆筑施工管理
混凝土施工項目澆筑工作開展期間,施工人員需要加強對澆筑施工的管理與控制,嚴格按照工程項目施工流程和施工規范開展澆注操作,避免由于澆筑問題而引起的是混凝土裂縫現象。工程項目現場監理人員必須要充分發揮自身的監督管理職能,防止部分施工人員臨時調整施工工序以及隨意施工現象,對混凝土施工的整體質量進行監督和檢測。為了防止混凝土澆筑期間內部溫度過高,還需要設計分層澆筑技術方案,相關技術人員對澆筑面積和分層厚度進行科學系統的計算,并在施工澆筑期間采取單側澆注的方式,防止從多個方向開展澆筑而引起的大量氣孔,保證澆筑環節的穩定性和合理性。在單層混凝土澆筑完成之后,需要等待該層混凝土達到初凝狀態之后,再開展下一層混凝土澆筑施工工作,通過分層控制施工澆筑活動還可以防止施工溫度過高而引起的溫差裂縫問題,提高混凝土澆筑的整體強度。
4.5? 優化混凝土養護作業
在混凝土澆筑工序完成之后,工程項目建設人員需要做好后期混凝土養護和維護管理工作。混凝土養護質量直接關系著混凝土澆筑的整體質量,需要加強對混凝土養護工作的監督、管理和重視。工程項目建設人員針對由于溫差過大而引起的裂縫問題,需要采取針對性的保溫控制措施,使得混凝土可以在比較穩定的工作環境當中完成。澆筑和凝固工作防止混凝土內部水分散失速率過快而產生的裂縫在后續保養和維護期間,還需要及時補充混凝土內部的水分,通過蓄水能力和隔絕效果比較強的材料對混凝土表面進行覆蓋,從而可以控制混凝土內部水分的蒸發。同時,技術人員和管理人員還需要針對由于惡劣天氣引起的裂縫問題進行控制,加強對當地天氣變化情況的監控,采取針對性的預防措施對由天氣問題而引起的裂縫問題進行管理和優化。管理人員在混凝土養護和維護期間,要對產生的各類裂縫現象進行系統科學的分析,并采取針對性的措施進行干預,提高工程項目建設效率和建設質量,加強對施工過程的監管,保證維護管理成果。
5? 結束語
綜上所述,混凝土施工裂縫問題嚴重影響建筑物的強度、質量和使用安全性,需要加強對混凝土施工裂縫問題的控制與研究。根據調查顯示,混凝土內外溫差、施工工藝、施工原材料以及施工環境都是誘發混凝土裂縫的主要原因。工程項目建設人員需要針對混凝土裂縫的來源,采取針對性的措施進行解決和規避,保障混凝土工程項目的建設質量和建設水平。
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