王 振 义
(郑州工业应用技术学院,河南 郑州 451100)
混凝土结构施工作为工程项目的关键环节,其施工质量直接关系到项目工程的工程质量和结构稳定性。但是混凝土结构在实际施工过程中,极易受到温度、施工技术等因素的影响而出现裂缝,为工程后续建设埋下了巨大的安全隐患。因此着重分析混凝土结构裂缝形成原因,进而制定有效的应对措施,防止裂缝的产生,是当前施工技术人员的重要工作之一,同时也是提高项目寿命的重要举措。
在混凝土结构中,随着混凝土裂缝的加深,空气中的CO2会渗入到结构内部,在潮湿环境的作用下,CO2与水泥中的Ca(OH)2,2CaO·SiO2等成分发生反应产生硅酸盐,在与水泥的碱性中和后,能够降低混凝土的碱度,引发钢筋锈蚀现象发生,使得混凝土收缩,最终导致混凝土结构稳定性差,甚至造成严重性破坏。
混凝土结构作为建筑工程承重和支撑的重要组成部分,会受到多种介质的侵蚀,混凝土结构自身具有较好的耐腐蚀性,但是一旦出现裂缝,介质会随着裂缝侵蚀混凝土结构,造成混凝土耐腐蚀能力降低,最终导致混凝土结构被破坏。混凝土结构在施工裂缝的影响下,极易造成溶蚀性混凝土腐蚀,基础结构或地下混凝土结构较为突出。此外,盐酸和镁盐腐蚀、结晶膨胀型腐蚀也较为明显,并且在侵蚀过程中易与混凝土裂缝的共同作用下形成新物质,使得裂缝程度更大,导致混凝土结构遭到破坏。
混凝土结构施工裂缝的存在,会给混凝土结构的强度、稳定性和耐久性造成直接的影响,不仅不利于结构外观的正常使用,同时还限制了结构的耐久性,甚至导致贯穿性裂缝,导致结构功能受损,对结构的安全性造成严重的威胁,严重情况下会影响人们的生命财产安全。
混凝土结构中温度裂缝的产生十分常见,其主要原因在于混凝土结构在浇筑完成后,由于内部与外部温差较大,且后期养护方面混凝土温度控制不到位而导致的。混凝土在凝结过程中,内部会产生水化热失去水分,外部温度和环境出现变化,内部混凝土的温度高于表面,混凝土构件的内部会对表面产生一定的拉应力,加上早期混凝土的抗拉强度较弱,产生较大的收缩值,进而导致温度裂缝的产生。
当前建筑工程主体结构主要是采用钢筋混凝土结构,钢筋材料的好坏决定混凝土结构的稳定性。钢筋材料具备一定的抗腐蚀能力,但是在实际施工过程中,钢筋材料的存放和施工极易受到空气、水分等外在环境的影响,进而导致钢筋锈蚀的发生,影响钢筋的强度和性能。另外,混凝土结构施工过程中,若没有选择合适的混凝土外加剂,也会导致钢筋锈蚀问题的发生,一旦钢筋出现锈蚀,将会导致混凝土内部结构开始膨胀,破坏钢筋保护层,降低混凝土结构稳定性。
对于高层建筑中的混凝土结构裂缝存在还与地基发生的不均匀沉降有关,在地基基础上因为结构的作用力而存在,但是如果不均匀沉降问题出现,受力发生不均衡情况,将会导致发生一定程度的裂缝问题,呈现出由下向上的发展态势,且呈现倒八字的形式不断的加大。
混凝土结构是由人工参与合成的一种建筑材料,其品质高低主要是由施工过程中的施工工艺质量决定,如混凝土的运输、搅拌时间、浇筑方式以及振捣时间和方法、钢筋保护层的大小等,另外,模板的构造不当,漏水、漏浆以及支撑刚度不足、过早拆模等,也会导致混凝土结构裂缝的产生。可见,各个施工工艺流程中任一疏忽和错误,均会直接或者间接导致混凝土裂缝的产生,进而影响工程质量。
建筑工程项目中采用的混凝土材料质量与最终工程的整体质量有着紧密的联系,在选择建筑工程原材料的过程中,要将施工设计中的基础工作严格完成,对原材料的选择也要具备一定的针对性,混凝土结构中水泥材料选择中,将一些水化热程度较低的材料积极的应用到工程建设中,保证混凝土中水泥的用量得到最大限度的降低,进入到施工现场的混凝土材料要经过严格的检查和测验,将一些与建设标准不符合的材料去掉,对于混凝土中集料质量控制,选择一些较为坚硬的石材,从而保证配置与设计要求相符,将混凝土中能够加入一定量的添加剂,对混凝土性能加以改善,避免混凝土裂缝的存在。
混凝土中地基发生沉降问题也会导致裂缝的存在和发展,因此对于地基沉降问题要采取相应的措施去治理,从而保证建筑物的刚度符合要求,混凝土结构中会存在一定的刚性转移情况,通过一定技术方法,将建筑物以及混凝土刚性问题统一化,降低了发生地基沉降问题的可能性。相关工作人员在设计施工方案时,要加强对此问题的重视度,根据现场施工的各种条件,将可能发生的地基沉降问题加以分析,最终给出相应的处理方案,降低发生裂缝问题的概率。另外方案中结构防水操作也要加强,避免发生渗漏问题。
钢筋发生锈蚀后对混凝土结构的影响很大,因此控制钢筋锈蚀是很有实际意义的。在施工过程中,可以采用提高混凝土的密度以及增加保护层厚度的方法来减少气体透过混凝土以避免钢筋发生腐蚀现象。在发生腐蚀时,氯离子是导致腐蚀的重要因素,所以也可以通过选用氯离子含量低的海沙和外加剂等方法来控制氯离子的含量。
混凝土施工一定要根据混凝土结构具体情况选用符合要求的模板。对于如外露面积较大的混凝土结构,需要选用木模板,施工时将模板充分湿润,有利于混凝土的保湿和散热。模板的支撑结构要合理,且具有足够的强度和刚度,避免在混凝土浇筑时由于施工荷载较大,导致模板变形混凝土产生裂缝。混凝土结构在钢筋绑扎时,需要注意板角构造筋的绑扎位置、保护层厚度等符合要求规范,钢筋的表面要保持洁净,钢筋的代换必须要考虑对混凝土结构抗裂性能的影响。最后,合理的控制拆模时间,拆模时应密切关注混凝土龄期以及天气变化,拆模后及时进行覆盖养护。加强混凝土的早期养护,并适度延长养护时间,在气温高、湿度低或风速大的条件下,更应及早进行喷水养护,在浇水养护有因难时,或者不能保证其充分湿润时,可采用覆盖保湿材料等方法。养护时间不少于14 d。如果必要的话,可以将混凝土中加入适量的缓凝剂,避免发生内部和外部温度差过大的情况,导致混凝土裂缝的出现。
在混凝土施工中,塑性收缩裂缝的存在与骨料自身发生的下沉情况也有很大的关系,为了降低完成凝结之前的混凝土受到外力的振动和冲击,在混凝土初次凝结以及最终凝结完成之前,对混凝土需要进行二次的压抹处理。一般来说,完成混凝土施工后的1 d就可以将其分批次进行设置,完成的3 d后就可以将混凝土的刚度进行适量提升,另外还可以在新浇筑的表面铺设旧木模板,减少对混凝土自身的荷载,防止荷载压力下裂缝的出现。
混凝土结构裂缝的产生主要是由上述原因造成的,由上述分析可以看出,混凝土结构裂缝主要来自于材料和施工环节。这就需要施工技术人员,在全面了解裂缝的产生机理的前提下,制定相应的应对措施,加强施工环节裂缝的控制和预防,对确保混凝土结构施工质量,有效的提升混凝土结构的安全性、稳定性和耐久性具有重要意义。