朱 哲
(江苏苏博特新材料股份有限公司, 江苏 南京 211103)
随着现代建筑的发展,混凝土已经被广泛运用到各类建筑之中。然而,混凝土质量问题也在不断增多。裂缝是混凝土常见的质量问题,不仅会影响建筑美观,还会影响建筑的结构和性能,甚至会引发建筑物使用的安全风险。而混凝土裂缝的产生与建筑设计、施工、外部环境、养护工作等有着密切关系。针对混凝土裂缝问题,建筑单位积极探索混凝土裂缝的有效防范策略。研究混凝土裂缝的有效防范不仅能够优化混凝土建筑质量,而且对建筑工程发展意义深刻。
建筑设计不合理会引发混凝土裂缝。具体来讲,在设计过程中,有些建筑物的构造设计不够合理,主次梁接口处并没有使用附加吊筋,有些大截面没有设腰筋,这些缺陷很容易引起混凝土裂缝。并且,在楼板设计过程中,除了楼板的厚度和受力钢筋之外,还需要注重楼板的盈利分布状况。如果楼板应力状况不合理,也很容易引发混凝土裂缝。
施工方法不当会造成混凝土裂缝。具体来讲,在施工过程中,混凝土的水泥加入量过大,水灰比例不合理,水泥搅拌力度不够等,很容易导致水泥的稳固性不强,在建筑物使用一段时间之后出现裂缝。并且,施工过程中,如果钢筋表面污染或钢筋表面的保护层过大,很容易导致混凝土不稳定。另外,建筑过程中的后期施工干扰、不处理构建内外温差、缺乏防冻措施等也会造成混凝土裂缝。
混凝土内部因素也会导致混凝土裂缝。具体来讲,混凝土的材料会影响混凝土的稳定性。如果混凝土的粒径过细,混凝土砂石中加入泥量较多,混凝土中的水灰加入量较大,会导致混凝土的收缩程度加大,因而产生收缩裂缝。并且,混凝土添加剂使用不合理也会导致混凝土收缩程度加大。另外,混凝土的温度控制不合理会导致裂缝。混凝土在硬化过程中,水泥会放出大量热量,导致混凝土内部温度升高,进而使混凝土表面和内部形成拉力,当表面拉力和内部拉力超过混凝土的耐性时,混凝土便会产生裂缝。
建筑过程中的外部因素也会导致混凝土裂缝。具体来讲,建筑过程中由于选址不当、地基深度不均匀等因素,很容易出现地基变形的问题。同时,建筑物施工过程中的过度负载也会导致地基变形,进而引发混凝土裂缝。另外,建筑物在使用过程中的人为因素破坏或自然灾害也会导致混凝土裂缝。
养护工作不足是混凝土裂缝产生的重要原因,有些建筑单位在施工结束之后没有对建筑物进行养护。并且,有些建筑单位虽然对混凝土采取了一定的养护措施,但是养护过程中缺乏对标准化养护方式的采用,养护工作难以达到相关标准,很容易导致混凝土由于养护不足而产生裂缝。
建筑材料对混凝土的质量有着重要影响,因此在建筑过程中,建筑单位应严格控制混凝土材料的质量,确保混凝土含泥量达标,避免含泥量过高而出现的混凝土粘结力不不足等问题。并且,建筑单位应选择细度合适的水泥,避免细度过高而造成的混凝土收缩裂缝。另外,建筑单位在混凝土中要合理使用高效减水剂、缓凝剂、膨胀剂等增强混凝土的拉伸性,避免混凝土裂缝。
如果混合料过少,混凝土的坍塌度和沉降量会大大增加。并且,混合料过少会导致水灰比例加大,增强了混凝土的收缩能力,进而导致混凝土裂缝的产生。因此,在施工过程中,建筑单位应合理控制混凝土的坍落度,尽可能降低混凝土的坍落度,使混凝土的坍落度能够实现泵送即可。同时,建筑单位应严禁施工人员私自向混凝土中加添加剂或水。
混凝土中的水灰比、砂率、水泥用量等配合比会影响混凝土裂缝。因此,预防混凝土裂缝需要合理设计混凝土的配合比。具体来讲,混凝土中砂率与混凝土干缩呈正比,混凝土中砂率过高会加大混凝土的粘稠度,进而加大混凝土的摩擦阻力,降低混凝土的扩展能力和混凝土的流动性。因此,混凝土砂率的设计应充分考虑泵送的长度、高度等因素,避免砂率过高。
钢筋对混凝土裂缝有着一定的控制作用,因此,混凝土裂缝的预防应积极改进钢筋的使用。具体来讲,钢筋能够约束混凝土的塑性变形,承担部分压力,进而提高混凝土的拉伸力,有效预防裂缝。然而,钢筋对混凝土的约束作用难以从根本上预防混凝土裂缝的产生,钢筋数量过少也会导致混凝土裂缝的产生。因此,建筑施工应合理使用钢筋,在保证钢筋约束混凝土变形的同时,实现预防混凝土裂缝的目的。
良好的养护工作能够有效预防混凝土裂缝的产生,因此建筑单位在施工过程中要做好混凝土养护工作。并且,错误的养护方法会降低混凝土的耐力和防裂能力。为此,建筑单位应积极开展湿度养护工作和日常养护工作,采用科学的混凝土养护方法,预防混凝土裂缝。
混凝土干缩裂缝经常出现在混凝土养护工作一周之后,在养护工作结束后,混凝土外部水分蒸发速度与水泥浆内部的蒸发速度不同,因而产生裂缝。干缩裂缝的防范需要建筑单位在施工之前选择收缩性较小的水泥,并严格控制水灰比,适当使用减水剂。同时,建筑单位应合理控制搅拌比例,使水和水泥的使用符合工程要求。另外,建筑单位应积极做好早期养护工作,在冬季延长养护时间,进而控制干缩裂缝。
塑性收缩裂缝经常出现在大风天气或干热天气,在大风或干热天气中,混凝土终凝之前表面水分蒸发过快,进而出现塑性裂缝。塑性裂缝的防范要求建筑单位选择高强度混凝土,并在浇筑之前湿润模板。同时,在浇筑完成之后要覆盖混凝土表面,防止混凝土表面快速蒸发。
沉陷裂缝主要是因为建筑物的结构不够均匀牢靠,在外力作用下产生的裂缝。在冬季施工需要将浇筑模板放在冻土上,而冻土开化之后会造成地基变软,产生沉降裂缝。沉降裂缝的预防要求建筑单位科学处理软土地基,确保软土地基的强度。并且,建筑单位要确保模板支撑的刚度和强度。同时,混凝土的浇筑要避免水的浸泡,严格控制施工工序和拆模时间。
温度裂缝主要是因为温差过大而产生的。温度裂缝的防范要求建筑单位选择中热水泥或低热水泥,在施工过程中合理控制水灰比,减少水泥的使用量。并且,建筑单位应对骨料降温,进而降低混凝土入模温度。同时,混凝土浇筑可以使用遮阳板等降低浇筑温度,防止温差过大而产生的温度裂缝。另外,对于大体积的混凝土浇筑,建筑单位应重视混凝土结构尺寸与温度应力之间的正比关系,合理安排混凝土浇筑的工序,采取分层浇筑和分块浇筑,以此来促进混凝土裂缝问题的有效防范。
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