中国水利水电第九工程局有限公司
混凝土材料在工程施工中发挥着举足轻重的作用,为了提高整体工程现场施工的质量,适应建筑工程要求,必须不断提高混凝土材料的质量。但是,从当下建筑行业的施工现状可以看出,混凝土材料依旧存在很多质量问题,进而影响建筑物的整体质量。因此,建筑企业应不断加强对混凝土材料质量的管理与监测,找出混凝土产生裂缝的原因,并制定有效的解决措施。
混凝土裂缝的形成原因之一在于建筑物的受力,由于荷载作用,混凝土受到拉应力,从而导致建筑物形成裂缝。另一方面,混凝土是否产生裂缝或裂缝问题的严重程度还收轴压力与压应力的作用与干扰,这其中还包含在顶部位置形成的裂缝,通常为水平裂缝。
混凝土完成浇筑之后,需要在连续一周的时间内进行混凝土的养护,养护工作的目的包括有效干预产生干缩裂缝。干缩裂缝生成的缘由是主要在于建筑物的内外水分所蒸发时的速率不相同,因此才导致建筑物里外发生不一样程度的形变量,裸露在空气部分的混凝土因缺乏保护会以比较大的速率蒸发表面水分,因而产生的形变较快较大,内部的混凝土因保持一定的温度与湿度,所以在水分蒸发方面速度较缓,从而与之相对应变形等相关方面全部以比较低的速率进行,这种情况下才会出现内外形成相对较大的干缩性变形,混凝土内部之间的相互作用会产生拉应力,进而形成裂缝。外部环境的湿度越低的情况下,这种干缩导致的裂缝就会越严重。
受温度影响而产生的裂缝主要有两大类:(1)表面性裂缝,该种裂缝的走向无特定的规律;(2)贯穿性或者深层性裂缝,这类裂缝与表面性裂缝不同,其形态与方向与主筋的走向区域一致,但大小不一裂缝宽度,还有受温度的影响比较大,表现为在温度高的情况下形成的裂缝相较于温度低时形成的裂缝要窄。温度裂缝形成的主要诱因归纳如下。水泥自身的水化热是形成表面裂缝的主要原因之一,相关领域的专业人员都在不断致力该问题的解决研究,通常是体积较大的混凝土土建物会受到这类裂缝的影响较多。大体积的建筑物由于混凝土自身产生的水化热难以快速挥发,因此在不同的温度梯度下会受到温度应力的很大影响,如果数值超过一定限度就会导致裂缝的形成。绝大部分贯穿裂缝形成的主要原因是由于周围环境急剧降温导致内部结构无法适应发生收缩而产生的裂变,即建筑物的体积胀缩被限制住所导致的裂变。此外,混凝土是否形成裂缝还与周围气候条件、环境密切相关,若受到冷空气、降雨等气候变化的影响,使得内部温度与表面温度有较大的温差,会导致温度梯度达到变形的限度,进而生成裂缝。
通过不断改良建筑物的设计,可以显著降低混凝土产生裂缝的概率。例如,设计人员在考虑结构设计的时候可以选择中低强度的混凝土材料,也可以在承台表面增加钢筋的使用量;针对温度变化所形成的裂缝,在实际操作中,可以通过采用永久式的伸缩方式来避免因温度变化而形成裂缝。总而言之,相关人员需提前总结会导致混凝土出现裂纹的具体因素,并做好预先准备工作,让设计更加完美。
工作人员配置混凝土材料的时候,应注意较大吸收率施工骨料、较大干缩量或含泥量骨料的不良影响,因为不合理的配制会让该种混凝土的干缩性不断变化。不同骨料的弹性模量不一样,收缩性也不一样,同一种水泥相同用水量、不同骨料的收缩性。由此可见,为降低混凝土产生裂缝的概率,可以通过改变混凝土材料的抗渗透性、和易性、抗离析性,或将减水剂、粉煤灰加入混凝土材料中从而使混凝土减少渗水。除此之外,施工人员必须在配置混凝土相关材料的时候提前到施工现场进行全面考察,根据现场考察结果系统分析混凝土构件截面和浇捣等事项,最终确定科学合理的混凝土施工材料配比。
在工程施工时,建筑企业需要加强对混凝土浇筑工作的监督管理,明确混凝土浇筑的基本信息,如混凝土的浇筑量、混凝土浇筑振捣的耗时、运输混凝土的时间、施工缝大小等。根据混凝土的泌水性,其表面的二次压抹工作应该在终凝结束之前就做好。除此之外,还需增加混凝土材料的刚度以适应施工的周边环境,或通过扩散应力来适应施工环境,如在混凝土表面铺设脚手板。
混凝土在施工中尤其要注意对其的保温养护。建筑施工企业在对混凝土进行养护工作的时候,应注意浇筑混凝土时内外的温度差以及混凝土的约束力。如果是对成型的混凝土进行养护应注意降低内外温差,以降低温度应力并使混凝土的温度不会过快降低,从而使得混凝土可以充分发挥其应力松弛作用,并增加混凝土的强度。如果遇到雨雪天气,还可以通过给混凝土表面搭建防雨设备以起到遮盖作用,同时设计人员还要注意施工场地的排水问题,避免出现雨水流入基坑的情况发生。
混凝土裂缝的成因复杂,是建筑工程中一项公认的技术难题,其成因涉及材料、设计、施工、温度、地基沉陷、荷载作用等多个方面。如何控制混凝土裂缝的发展是一个必须重视的问题,应仔细判别分析裂缝的成因,从施工、设计、材料等多方面综合考虑防治措施,使混凝土构件能够安全稳定地工作,从而保证建筑在使用阶段的适用性、耐久性和安全性。