摘 要:建筑工程中存在較多的混凝土結構,要進行大量的混凝土施工。但在實行混凝土施工作業時,常會產生各種裂縫,對結構整體的穩固性帶來了極大的負面影響。因此對混凝土施工時,必須要采取適宜的技術,降低混凝土裂縫的形成,確保建筑項目的安全性與施工質量。基于此,重點探討了工民建混凝土結構裂縫的控制措施,希望能提供有價值的參考。
關鍵詞:建筑施工;混凝土結構;裂縫控制
中圖分類號:TU755" " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼:A" " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號:2096-6903(2025)02-0031-03
0 引言
水泥混凝土屬于一種無機結合型材料,其不同構成成分間會產生較強的物理化學反應,再加上外界環境的影響,如果采取的施工措施不夠科學合理,就會導致混凝土結構產生裂縫、蜂窩麻面等問題,從而嚴重影響到建筑結構的穩固性,導致整個建筑的使用壽命下降。因此,強化水泥混凝土施工質量的管控,避免裂縫的形成十分重要。
1 工民建混凝土結構裂縫類型及機理
1.1 干燥收縮裂縫
粘土燒結磚這類燒結物體,在制成之后,產生收縮變形的幅度較小,能以較快的時間結束變形。但是,灰砂磚、粉煤灰磚之類的砌磚,會在施工結束之后,伴隨自身水分含量的減少而逐漸產生較大幅度的收縮變形。混凝土結構之中普遍存在這類磚體,若是磚體因為干燥而產生收縮,就會導致混凝土結構形成裂縫。
1.2 溫度裂縫
溫度發生變化的情況下,會使得材料產生熱性膨脹與收縮。因為熱應力而引發的變形,所受溫度的影響程度較高。溫度會對混凝土變形帶來較大的約束作用,一旦影響較為嚴重,則會導致墻壁形成溫度裂縫。
平屋頂頂端的每一面混凝土墻都是最為容易產生裂縫的部位,例如,在門窗周圍的混凝土墻,便極易形成正字符傾斜裂縫,平屋頂或者是屋頂圈梁部位,便極易順著水平方向產生裂縫。磚孔周圍極易形成灰縫,轉彎部位極易產生水平裂縫[1]。
溫度的波動導致混凝土釋放較強的張力,進而在平屋頂會形成裂縫。當屋頂自身溫度相較于墻下明顯更高之時,混凝土屋頂磚體線性膨脹系數就會遠遠超過墻體混凝土,從而使得屋頂與墻體之間的溫度變形產生較大差別。
2 混凝土結構性裂縫對建筑物的危害
2.1 影響使用質量
建筑項目的投資人員以及建筑體的用戶,都逐漸對建筑體建設質量提出更多要求。混凝土結構裂縫的存在會對建筑項目建設質量帶來嚴重的負面影響,成為阻礙施工管理控制的一項關鍵性因素。盡管較為細小的混凝土結構裂縫并不會對建筑體整體質量帶來明顯影響,不過在建筑體投入使用之后,就會對建筑體的美觀性、使用性能造成一定的影響。由此可見,必須要高度重視混凝土結構裂縫的控制,采取有效措施進行預防和處理。
2.2 影響建筑物使用壽命
若是混凝土結構裂縫是在澆筑環節形成的,就會對建筑體的使用質量與安全性造成較大影響,這種問題在磚混結構之中較常出現。當混凝土裂縫占有較高比例時,則有可能導致建筑體的門窗部位出現變形,伴隨裂縫的不斷發展、惡化,甚至會引發外墻滲漏病害。
裂縫還會對建筑體的室內裝修裝飾效果造成影響。從實際使用的角度進行分析,過于嚴重的混凝土結構裂縫必定會導致建筑體的使用時間縮短。
3 工民建工程施工中混凝土產生裂縫的原因
3.1 混凝土配合比設計不合理
建筑施工設計時,混凝土配合比設計不合理是引起混凝土結構裂縫的一項關鍵原因。大致有以下3種情況:①水灰比太大。②選取的水泥品種不合適,或是選取的水泥等級不合理。③膨脹劑的摻加用量不合理[2]。
3.2 選材不合理
如果建筑項目中的材料不合適,比如不合適的水泥、泥沙等材料,配置比例不科學,或是超過了規定的使用時效,就可能會造成混凝土裂縫。如果石灰配置比例不當,就會導致混凝土的施工質量下降,導致混凝土結構質量不符合工程標準,提高裂縫產生的概率。
3.3 溫度控制不佳
在工民建工程建設過程中,溫度裂縫屬于混凝土結構較常出現的一種裂縫。該裂縫的形成是因為混凝土在凝固期間形成較多的熱量,這些熱量持續堆積,就會讓混凝土的內部與外表之間產生較大的溫度差距,由此導致混凝土的表部形成拉應力,最終在混凝土的表部形成裂縫。在混凝土的降溫階段,因為構件基礎帶來的限制,極易在內部形成一定的拉應力,由此導致混凝土結構內部形成裂縫。
3.4 在施工過程中質量控制管理不夠嚴格
部分技術人員在開展工民建工程建設時,未能嚴格控制整個建筑體的建設質量,施工單位也未能做好質量管控工作,就會對混凝土結構的施工效果造成較大的負面影響,更易產生各種裂縫問題。
3.5 混凝土養護工作不到位
大面積混凝土結構的施工作業時,當混凝土澆筑結束,必須要立即采取有效的養護措施。若是養護工作開展得不夠及時,就會使得混凝土結構的內部和外表收縮程度產生較大差別,即內部收縮變形低于外表的收縮變形,由此形成一定的作用力,引發干縮裂縫。由于混凝土結構的尺寸普遍比較大,而混凝土自身散熱效果不佳,使得結構出現受熱膨脹的情況,而當后期溫度降低,便會產生收縮變形。
4 工民建混凝土結構裂縫控制措施分析
4.1 科學制定施工方案
在前期設計環節做好完成的規劃。一方面,相關管理人員需要合理編制施工組織方案,構建科學的質量控制機制,從而規避裂縫的形成。基于落實前期準備工作,明確合理的工藝、技術,編制出有效的裂縫防控計劃。另一方面,仔細挑選施工作業中所用的混凝土模具,編制混凝土結構防裂方案,防止由于隨意施工操作而形成裂縫[3]。
要注重方案審查,對施工方案予以全面把控,將已經實施完畢的施工方案加以多方位審查,從而保證施工方案的科學、合理、可行。施工方案的審核需關注以下內容:①掌握混凝土結構的施工重點內容,加強對施工環節的裂縫防控力度。②合理設定伸縮縫、后澆帶,還要把握每一施工流程的關鍵措施,更加有效的管控混凝土結構中的裂縫問題。③加強技術交底與人員培訓。施工人員的專業素養關系到混凝土結構的施工效果。所以,務必要在開工之前完成技術交底,對相關工作人員提供專業化的技術、知識培訓,以此提升施工人員的專業化水平,避免產生裂縫。
4.2 加強混凝土的設計優化
一方面,需要對構造筋進行合理設計。應當高度重視混凝土構件的結構設計工作,對構件之中的強錨固、強節點、最低配筋半徑、最低配筋率等慎重思考,并合理設計,以此提升混凝土結構自身的抗拉、抗裂能力,以免在混凝土結構中存在薄弱位置。
另一方面,改進配比設計方案。在進行混凝土的配比設計過程中,工作人員應當首先考慮設計的配比能否滿足混凝土結構強度、和易性等要求,確保混凝土結構施工質量滿足工程建設要求,最大程度上降低對水資源的使用。基于“一高、二摻、三低”的原則進行配比設計,確保能夠配制出具有較強韌性、強度、抗拉性能,以及良好彈性與較低熱量的混凝土材料,以此減小混凝土結構形成裂縫的概率。
4.3 加強混凝土原材料的質量控制
4.3.1 骨料
砂石骨料是構成混凝土的基礎材料,若是其存在質量缺陷,必定會對混凝土的施工強度、質量效果帶來重大影響。所以,在挑選骨料的過程中,需要基于經濟效益、質量穩定、取材難易度來作出考慮,選取雜質占比率低、顆粒形狀規則、級配優秀的材料,保證還要骨料不能夠和水泥產生反應。
4.3.2 水泥
在建筑項目的混凝土結構施工之中,通常選取硅酸鹽水泥,如普通、火山灰質、礦渣質等。不同類型的水泥之間在性能層面存在較大的區別,所以在選取水泥材料時,需要盡可能挑選經營規模較大、信譽口碑較佳的生產廠商制造的水泥,要求水泥的技術指標、強度等級能夠滿足國家規定與工程建設要求。
在購入水泥以后,施工公司需要對水泥的安定性、凝結速度、強度級別加以準確的檢測,并仔細核對其出廠質檢報告。水泥的存放時間通常為90 d左右,所以在用水泥配制混凝土時,應當遵照先到先用的原則,防止出現水泥長時間積壓而變質的情況。
4.3.3 外加劑
在挑選外加劑的過程中,需考慮施工現場的氣候特征、工藝技術、混凝土材料以及強度要求、水泥的適應能力和配合比等,在此基礎上合理確定外加劑的用量與品種。
4.4 注重溫度控制
在對大體積混凝土進行澆筑施工時,溫度的變化會對整體施工效果帶來較大的影響。對大體積混凝土實行溫度控制,并進行相關的分析計算,本質上是為了把握混凝土結構中的溫度變化情況,防控裂縫得到形成。
在實際施工作業環節,會受到自然條件、人工等多方面因素的干擾,導致溫控效果難以達到預期的目標。所以,在施工期間,一定要對整個混凝土結構的溫度進行全程監督管控,對測得的溫度數據仔細分析,并及時制定與采取有效的溫控措施,防止混凝土結構形成裂縫,更好地保障工民建工程項目的建設效果。
對于混凝土結構溫度的控制,主要可采取減小澆筑溫度、水管冷卻這兩類方式。結合實踐經驗可知,在進行混凝土的澆筑作業時,環境溫度最好控制在不超過28℃。如果混合料之中存在砂石、黃沙等物質,則在澆筑環節要注意避免陽光的直接照射,可采用搭建涼棚的方式,在棚中開展澆筑工作。如果施工環節環境溫度相對比較高,便需要對所用的石料予以澆水降溫。
還需要在混凝土的額輸送泵中安設遮陽泵。考慮到大體積混凝土構件自身體積太過龐大,在開展澆筑施工時,如果未及時采取有效的人工降溫,只是讓其自然冷卻,則需要經歷較長的實踐。所以,需要使用埋設水管、通入冷水的方式來降溫,如此能夠更好地控制基礎溫差,減小溫度應力,避免裂縫的形成。
膨脹劑的種類與摻加量的選取應當事先組織試驗檢測,以此選取最為合適的配置方案。在第二層混凝土的澆筑施工時,需要盡可能選在前一層混凝土初凝前開展。根據混凝土結構澆筑總面積確定測溫設備的使用數量,將測溫設備安設在混凝土結構的各個部位,定期讀取測溫數據,并做好相應的記錄工作。在混凝土結構澆筑的1~4 d,需要每隔2 h進行一次測溫。在5~7 d,需要每隔4 h進行一次測溫。在8~15 d,需要將測溫頻率降低至每日一次。在此期間,盡可能把混凝土結構的內外部溫度差控制在25℃下。若發現溫差太大,就必須使用專門的養護措施予以控制。
4.5 強化混凝土施工過程控制
調整混凝土結構中原材料的成分與比例,往干硬性混凝土內添加塑化劑與引氣劑,以減小水泥材料的總體用量。在對混凝土予以攪拌處理時,需采取冷處理措施,減小其澆筑時的溫度。如果需要在氣候較為炎熱的情況下開展混凝土澆筑工作,則應當控制好澆筑厚度,不可超過50 mm,以便更快散熱。
4.6 科學化養護
為取得理想的混凝土結構裂縫控制效果,需要在混凝土澆筑結束之后,及時開展養護管理,從而實現對裂縫的有效控制。
其一,需準確把握合適的養護時機。工民建工程混凝土結構養護工作需要在結合施工結束后立即開展,而且養護工作不可在當日溫度最高或者是最低的時段進行,可提高養護工作的實施效率。
其二,需提高養護人員的專業能力、技術素養。在不同時間段實施養護工作,對于技術與操作的要求有所區別,最終取得的養護效果也會有著明顯的差別。所以,在開展養護工作時,需要大力引入先進的養護技術和理念,為養護人員定期提供專業培訓,促使養護人員專業能力不斷提高,掌握更多的專業知識,在養護工作中更好地發揮出自身作用。
其三,加強養護工作的監督控制。對于施工單位來說,養護工作并非是短期性、一次性的任務,而是屬于一項長期性工作。因此,為了保證養護工作的確切落實,需要對養護工作開展情況、實際效果予以全面監督。通過定期評價養護工作成效,就能及時發現不足,不斷積累經驗,提高養護效果,為工民建工程混凝土結構裂縫的防控起到重要幫助。
5 結束語
建筑工程中,混凝土結構裂縫的形成原因較多,裂縫類型也多種多樣,而且在施工建設中,混凝土結構裂縫出現得較為頻繁,對工程施工質量與正常使用帶來了較大的影響。為促進工民建工程建設水平的不斷提高,亟需解決混凝土結構裂縫問題,探尋有效的裂縫控制策略。對此,需要仔細分析裂縫的形成原因,做好設計與施工管理工作,提高施工人員的專業素質,減小由于人為操作不當而形成的裂縫問題,再采取有效的溫控與養護措施,促進混凝土結構的順利施工,避免裂縫的形成。
參考文獻
[1] 王文奎.工民建混凝土結構裂縫控制研究[J].綠色環保建材, 2021(4):7-8.
[2] 錢遠橋.工民建中混凝土結構裂縫控制技術措施分析[J].四川水泥,2020(8):39+41.
[3] 羅國占.工民建中的鋼筋混凝土結構裂縫解析[J].現代物業(中旬刊),2020(5):122-123.