张瑞全 孙养梅
摘 要:混凝土施工裂缝问题一直以来都是影响混凝土施工质量和施工效率的关键问题,在工程项目建设过程中,受到周边环境气候以及温度因素的影响,混凝土施工过程中难免会存在一定的裂缝问题,影响工程项目的顺利建设和工程项目的建设质量。因此,需要加强对混凝土施工裂缝控制问题的研究与重视,明确引起混凝土施工裂缝的主要原因,并采取针对性的措施进行解决和优化,保证工程项目建设的稳定性、安全性和可靠性。本文主要针对混凝土施工中裂缝控制的相关方案和对策进行探究,希望能为工程项目地顺利建设提供一定的参考。
关键词:混凝土施工;裂缝控制;对策
1 引言
随着科学技术的迅猛发展和建筑行业的持续进步,工程项目建设水平和建设质量获得了显著的提升,但是在混凝土施工过程中,混凝土裂缝问题一直普遍存在,严重影响建筑物的使用寿命和使用安全性。所以,需要做好工程项目建设期间混凝土裂缝控制工作,有效预防混凝土裂缝的产生,保证工程项目建设的质量和水平。
2 混凝土裂缝的危害
混凝土裂缝是建筑物常见的技术问题和安全问题,直接影响建筑物使用的安全性和稳定性。在实际工程项目建设期间,如果出现混凝土裂缝现象,将会直接影响工程项目建设的进程,工作人员需要返工解决混凝土裂缝问题,不仅会增加工程项目建设成本,而且影响工程项目的顺利建设,降低整体工程项目的建设效率。通过对大量建筑混凝土裂缝产生的现象以及行为进行分析研究可以发现,建筑物出现混凝土裂缝时,项目结构件的钢筋在内部应力的作用下会暴露出表面而影响建筑物的整体强度。受到外界环境的影响,外部水分和空气的侵蚀会导致混凝土内部出现严重的裂缝,而降低项目的整体刚度[1]。
钢筋侵蚀问题是混凝土裂缝诱发的主要问题之一,会进一步造成混凝土结构的软化,导致整体强度的下降。工作人员如果没有及时发现裂缝问题并进行有效处理,会诱发裂缝的进一步扩大,而影响整个建筑工程开发的经济性和安全性。工作人员在混凝土出现微小裂缝时,如果未能足够重视,随着裂缝的不断发展会造成混凝土结构贯穿裂缝以及宽度较大裂缝,不仅增加了裂缝的修复难度和修复成本,而且影响工程项目建设整体进度,无法在交付工期之内完成建筑物的建设,同时也会降低建筑物的抗剪切性能以及抗震性能,难以达到工程项目验收标准[2]。
混凝土结构裂缝在建筑物中逐渐扩散期间,主要轨迹是沿着结构项目的重心轴向上移动,这会造成混凝土建筑物的裂缝问题进一步加重,进而引起建筑物的形变,降低建筑物的可靠性、稳定性和安全性,对人们的生命财产安全产生了一定的威胁。施工人员在项目建设过程中,必须要加强对混凝土裂缝的重视,明确混凝土裂缝的危害,并采取针对性的措施预防混凝土裂缝问题,严格执行工程项目建设流程和组织要求,将诱发裂缝产生的因素消灭在萌芽状态,提高整体工程项目的建设质量和建设水准[3]。
3 混凝土施工裂缝产生的主要原因
3.1 混凝土周边温度因素的影响
混凝土在水化和凝固的过程中会产生大量的热量而引起混凝土内部温度的升高,外界环境温度的改变以及混凝土自身凝固反应都会引起混凝土温度的变化。当外界环境温度较高时,在水泥水化过程中会产生较大的热量,有利于浇注活动的顺利进行。如果环境温度较低,外界环境的温度低于混凝土水化热内部的温度,就会产生一定的内外温度差。另外,温度差会产生温度拉应力而引起混凝土内部应力升高,引起结构的改变,从而产生裂缝问题。其次,外界环境空气的湿度也会对混凝土工程作业产生一定的影响,对混凝土凝固过程造成干扰。当外界湿度比较高时,有利于混凝土浇筑作业的顺利开展,但如果外界湿度比较低,可能会导致混凝土表面干燥收缩而产生裂缝现象。总的说来,温度是影响混凝土早期性能的最关键因素,混凝土强度的提升与温度有直接的联系。根据试验表明,在温度低于零下十摄氏度时,混凝土的强度发展和水化反应都会降低。在实际工程项目建设期间,温度低于零下便可以发现混凝土内部的水分凝结成冰状物,混凝土出现冰冻损伤,严重影响混凝土的强度,不利于建筑物工程项目的顺利进行[4]。
3.2 施工前后温差过大
由于施工前后温差过大而造成的混凝土裂缝现象相对较少,但普遍出现于一些工期较长以及工程量较大的项目当中,这主要是由于施工区域温差过大而造成的。由于工期时间较长导致建设期间经历季节的改变,季节变化过程中存在巨大温差,实际施工期间可能温度比较高,到了晚上温度会急剧下降而产生施工前后温差过大现象,如果混凝土并没有完全凝固以及未能采取针对性的防护措施,会由于热胀冷缩现象而造成混凝土裂缝的出现,混凝土发生不规则形变。这种因素造成的混凝土裂缝多是由内而外延伸的,相对比较深,修复成本较高,难度较大。因此,需要尽可能的避免由于施工前后温度过大所造成的混凝土裂缝现象,合理控制混凝土浇筑的温度[5]。
3.3 施工材料不合格
对于建筑工程项目来说,施工材料的质量和水平对工程项目建设质量有着决定性的影响。在混凝土项目施工期间,如果施工原材料控制不合格,直接会造成混凝土裂缝的发生,影响混凝土项目施工强度和施工水平。从当前建筑工程项目实际施工情况来看,存在材料质量选择不合格,各类基础施工材料應用不合理以及监理部门未能对施工原材料和成品混凝土质量进行严格检验的问题,导致各类施工原材料的质量无法满足工程项目的建设要求。在施工建设期间会产生相应的硬化物质,造成材料水分快速蒸发而产生混凝土结构孔洞现象。这些细小的孔洞在混凝土凝固期间不断收缩而产生一些细微的裂缝,一般来说,混凝土主要是由水泥、沙子、骨料和水等材料搭配而成,实际施工期期间需要将水灰比控制在0.38以内。如果未能合理设置不同材料的比例,也会影响混凝土的强度,导致混凝土裂缝的发生。实际工程项目建设期间,由于缺乏监管和检验导致施工材料不合理的问题时有发生,严重影响工程项目的顺利建设,极大地提升了混凝土裂缝问题的发生概率[6]。
3.4 地基问题所造成的裂缝
建筑工程项目混凝土裂缝的发生还可能与建筑地基整体下陷有关,由于地基局部破损或者塌陷导致建筑物非正常下陷而引起裂缝问题,严重影响建筑物的强度和使用安全性,给人们的生命安全带来严重威胁。地基下陷而造成的混凝土裂缝可能原因包括材料质量不合格、强度不够、地下酸性物质较多而腐蚀地基结构等。相关工程项目建设人员在施工之前未能结合工程项目的建设要求,对施工现场进行细致科学的勘探,缺乏对施工区域地质结构强度的了解,造成地质结构强度难以达到工程项目建设需要而发生塌陷问题,不利于工程项目的安全稳定建设。如果出现由于地基下陷而造成的裂缝现象,必须要进行根治,防止其产生巨大的事故和危害[7]。
3.5 材料本身问题
水泥在拌和过程中由于自身水化热因素的影响,必然会造成混凝土浇筑内部温度的偏高。在实际施工期间,受到水泥水化热的干扰,混凝土中心温度会比混凝土表面温度较高,温度梯度较大而引起混凝土表面出现拉应力,混凝土内部出现压应力,当混凝土表面拉应力大于混凝土的抗拉强度时,便会产生裂缝。同时,施工工艺应用不当也会造成混凝土裂缝的产生,如果混凝土配比不合理,会造成混凝土内部应力集中而产生裂缝现象。由于混凝土配比不合理及浇筑方法和浇筑流程不当造成的混凝土裂缝也被称之为结构裂缝。混凝土施工期间,支撑板拆卸过早或拆卸不当,也会导致混凝土结构沉降而产生裂缝。混凝土浇筑速度过快,容易造成混凝土结构裂缝[8]。
3.6 楼板的力学形变而引起的混凝土裂缝
楼板的弹性形变以及楼板支座处负筋下沉会产生混凝土裂缝现象。在施工过程中,混凝土如果没有达到规定强度,过早拆模或者在混凝土没有到达终凝时间便上荷载,都会引起混凝土楼板弹性变形现象,导致混凝土早期强度低。混凝土在承受较高的弯应力、压应力以及拉应力时,容易造成裂缝现象,严重影响混凝土的使用性能和使用寿命[9]。
4 混凝土施工中裂缝控制的相关对策
4.1 加强对混凝土原料的选择
混凝土原料的质量直接关系着混凝土工程项目建设的质量和水平。因此,必须要加强对混凝土原料选择工作的重视,相关采购人员要做好与技术人员和施工人员之间的沟通,明确施工过程中所选择的混凝土材料的型号以及相关添加剂的质量要求,选择信誉良好、质量价格合理的厂家购买混凝土浇筑所需要使用的材料,尽可能的避免由于材料质量问题而造成的混凝土裂缝现象。同时,还需要做好混凝土材料的运输和管理工作,根据环境气候的情况合理完成混凝土运输,并对混凝土进行抽样检查,合格之后再进入施工现场。还需要做好混凝土施工期间的存储和管理工作,避免由于存储不当而造成的材料质量下降。混凝土中如果选择吸收率比较大的骨料,当骨料含泥量较多以及干缩较大时会增大混凝土的干缩性。在混凝土级配良好以及粒径较大时,可以有效降低混凝土中水泥浆的用量,从而可以减少混凝土浇筑时热量的释放,避免过大温度差的产生。掺杂粉煤灰也可以降低水泥的用量,并有效降低水泥浇筑时水化热,减少混凝土单方水泥用量和用水量,避免混凝土自身体积的扩大收缩。另外,在混凝土中掺杂高效减水剂以及粉煤灰,不仅可以使混凝土具有良好的抗渗性、抗离析性能以及和易性,而且还可以减少表面渗水现象的发生,为混凝土表面的有序处理奠定坚实的基础。相关混凝土原料配比设计人员需要加强对现场施工环境的调研和考察,结合施工现场的操作水平、浇捣工艺及构件截面的相关情况,合理设计好混凝土的坍落度,并针对现场的砂石原材料质量情况,进行施工配合比的有序调整,做好施工构件的养护工作,保证混凝土施工作业可以顺利稳定地开展[10]。
4.2 加强对混凝土施工温度的控制
温度不合理是造成混凝土施工裂缝产生的最主要原因之一,在实际混凝土施工期间,必须要加强对温度的控制,在保证混凝土本身合理强度的基础之上,最大程度的减少混凝土本身的温度。如果必须要在高温情况下进行施工作业时,要做好遮阳措施,防止阳光直接照射混凝土表面,避免混凝土表面与混凝土内部过大温度差的发生。同时,也可以在混凝土内部穿插降低温度的设备和装置,防止混凝土内部水泥热量的迅速聚集而产生较大的温度应力,从而可以有效避免混凝土材料过度收缩而产生的裂缝现象。
4.3 加强混凝土结构的设计
在混凝土工程项目结构设计的过程中,工作人员可以通过适当添加配筋的方式提高混凝土结构整体的抗裂性能。工作人员要结合工程项目的建设要求、建设环境特征,选择适当间距以及适当直径的配筋。其次,工程项目建设人员需要针对容易出现混凝土裂缝的位置增加暗粱,提高混凝土结构整体的延展性,并在设计混凝土结构时,充分考虑到天气特征、环境变化因素等各种各样的制约因素,合理设置混凝土浇筑的时间和间隔,通过一系列混凝土结构优化设计措施,减少裂缝的产生。另外,针对工程建设期间容易出现应力的位置,采取专业的结构强化对策,以减少由于结构突变而引起的应力集中现象,防止混凝土结构裂缝的产生。针对一些不规范和不平整的区域,可以适当在混凝土内部增加支架类的辅助物件,将混凝土调整成比较规整的平面,便于后续施工活动的顺利开展。同时,对于一些伸缩性比较强的结构,不仅需要在设计过程中对其结构进行优化设计,而且还需要规定应用的材料,例如伸缩性较强的结构所选用的混凝土材料,强度要控制在中等偏下,可以有效避免因温差过大而引起的部分裂缝,保证整体施工效果和施工质量。在温度差异较大的施工区域,如果条件允许,可以适当在混凝土结构中设计一些裂缝,用于调整温差,使得内外温度能够平衡,防止温差过大而产生局部开裂现象。
4.4 加强对混凝土浇筑施工管理
混凝土施工项目浇筑工作开展期间,施工人员需要加强对浇筑施工的管理與控制,严格按照工程项目施工流程和施工规范开展浇注操作,避免由于浇筑问题而引起的是混凝土裂缝现象。工程项目现场监理人员必须要充分发挥自身的监督管理职能,防止部分施工人员临时调整施工工序以及随意施工现象,对混凝土施工的整体质量进行监督和检测。为了防止混凝土浇筑期间内部温度过高,还需要设计分层浇筑技术方案,相关技术人员对浇筑面积和分层厚度进行科学系统的计算,并在施工浇筑期间采取单侧浇注的方式,防止从多个方向开展浇筑而引起的大量气孔,保证浇筑环节的稳定性和合理性。在单层混凝土浇筑完成之后,需要等待该层混凝土达到初凝状态之后,再开展下一层混凝土浇筑施工工作,通过分层控制施工浇筑活动还可以防止施工温度过高而引起的温差裂缝问题,提高混凝土浇筑的整体强度。
4.5 优化混凝土养护作业
在混凝土浇筑工序完成之后,工程项目建设人员需要做好后期混凝土养护和维护管理工作。混凝土养护质量直接关系着混凝土浇筑的整体质量,需要加强对混凝土养护工作的监督、管理和重视。工程项目建设人员针对由于温差过大而引起的裂缝问题,需要采取针对性的保温控制措施,使得混凝土可以在比较稳定的工作环境当中完成。浇筑和凝固工作防止混凝土内部水分散失速率过快而产生的裂缝在后续保养和维护期间,还需要及时补充混凝土内部的水分,通过蓄水能力和隔绝效果比较强的材料对混凝土表面进行覆盖,从而可以控制混凝土内部水分的蒸发。同时,技术人员和管理人员还需要针对由于恶劣天气引起的裂缝问题进行控制,加强对当地天气变化情况的监控,采取针对性的预防措施对由天气问题而引起的裂缝问题进行管理和优化。管理人员在混凝土养护和维护期间,要对产生的各类裂缝现象进行系统科学的分析,并采取针对性的措施进行干预,提高工程项目建设效率和建设质量,加强对施工过程的监管,保证维护管理成果。
5 结束语
综上所述,混凝土施工裂缝问题严重影响建筑物的强度、质量和使用安全性,需要加强对混凝土施工裂缝问题的控制与研究。根据调查显示,混凝土内外温差、施工工艺、施工原材料以及施工环境都是诱发混凝土裂缝的主要原因。工程项目建设人员需要针对混凝土裂缝的来源,采取针对性的措施进行解决和规避,保障混凝土工程项目的建设质量和建设水平。
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