房屋建筑工程混凝土裂缝成因及控制对策探讨

2021-10-25 00:59肖平陈舟
建筑与装饰 2021年26期
关键词:水化裂缝混凝土

肖平 陈舟

富利建设集团有限公司 湖北 武汉 430014

引言

混凝土是一种常见的施工材料,受施工工艺不当、原材料配比不科学以及外界温度、气候等因素影响,房屋建筑中的混凝土结构容易产生裂缝。通常情况下,裂缝在产生初期并不会对工程质量造成直接影响,因此容易被人们忽略,但随着时间的推移,混凝土裂缝会不断延长和扩大,并危害建筑结构,如此不仅会增加处理难度,还会给居民生命财产安全带来巨大威胁。为了避免混凝土裂缝造成的不良影响,需要施工单位提高质量防控意识,强化混凝土裂缝预防和处理力度,全面提高房屋建筑质量,为人们营造良好的生活和工作环境。

1 房屋建筑工程混凝土裂缝成因

1.1 温差变化

建筑工程整体施工管理的时候,所有建筑材料几乎都涉及混凝土的生产和使用,所以在工程中,施工所用的混凝土直接影响了整个建筑工程的施工质量和安全。施工阶段混凝土内部为何会出现裂缝,主要原因则是其内在温度差的存在。混凝土在施工的时候很有可能会出现水化热的情况,这就可能会让施工时的混凝土内部和外部直接出现了比较大的温差,而使得混凝土内部和外部出现裂缝。有一些还可能是由于不好的天气影响等一些外在原因导致的,还可能是混凝土在使用过程中,里面温度太高,在凝固的时候会跟着混凝土含水量的变化随即蒸发然后带走一些热量,然而外部的混凝土温度基本不会发生变化,进一步就有了内在的温度差,也就出现了裂缝[1]。

1.2 水泥水化热

在具体实施混凝土施工作业时,水泥水化热会有大量内部热量产生,会在一定程度内出现温度裂缝。一般而言,混凝土所具有的截面厚度相对较大,而混凝土内,水化热会大量集中,很难及时散去。通常情况下,结构能够使其进行自然散热,所以,在完成混凝土浇筑作业之后的72小时内,会产生最高温度。在混凝土浇筑的初期,弹性模量和强度也相对较低,很难限制由于水化热导致出现的急剧升温状况,所以温度应力也会相应减少。但是在混凝土龄期不断增长的过程中,弹性模量也会出现很大的提升,能够有效限制混凝土内部,进而使其温度应力问题相对较大,如果混凝土所具有的抗拉强度无法抵抗一温度应力,则会导致产生温度裂缝问题[2]。

1.3 地基沉降不均

地基是承受上部荷载的土体或岩体,其施工质量会直接影响工程安全性和稳定性。在房屋建筑施工过程中,部分施工单位为了提高施工效率,没有对施工区域土质条件进行科学分析,所以在地基处理方面存在诸多不合理现象。例如:在地基施工过程中,习惯性采用高挖低填施工技术,也就是将较高地区的土壤挖出并填入低洼处,这种方式虽然能够满足地基平整需求,但是却容易导致地基沉降不均。具体来说,由于土壤密度不尽相同,导致工程在投入运行后,长时间受垂直作用力,使得地基结构中密度较小的位置不断下沉,导致整个建筑结构出现倾斜、变形等问题。一旦变形问题超出混凝土结构拉应力,会导致混凝土出现裂缝问题,并且这类裂缝的长度和宽度会随着地基沉降不断增加。

2 房屋建筑工程混凝土裂缝控制对策

2.1 材料的选择

在具体施工过程当中,一定要对所要应用的材料进行科学合理的挑选,再根据实际施工所设定好的设计方案以及具体的施工环境条件来进行混凝土材料的选择。在具体挑选当中,一定要将所有的材料进行分类,不能够让混凝土所需要用到的骨料之中有其他多余的材料掺杂。在挑选混凝土碎石的过程当中,碎石的大小比例都需要进行规定,否则在实际应用过程当中,他很难融入混凝土之中[3]。除此之外,对于骨料的直径要适当地进行挑选,工程所需要用到的直径一般在15~50mm之间。只有这种材料大小的混凝土骨料符合具体要求。除此之外,整个施工过程当中,可以利用减水剂,膨胀剂以及防水剂等来将混凝土之中的含水量降到最低。混凝土的材料配置过程当中一定要做出防止出现裂痕的措施。在他投入到工程进行使用之前,所有的配比材料都需要进行提前的试验,比如说混凝土的各项数据是否达到了工程所要求的标准,否则无法进行具体施工。不仅如此,整个材料实际搅拌的过程当中也需要适当添加一些外加剂,让其具体放热状况得到改善,否则混凝土的质量提升就无法实现。

2.2 重视混凝土浇筑工作

2.2.1 混凝土浇筑前,首先检查混凝土支模架体系的强度、刚度和稳定性,避免浇筑过程中支模架下沉、失稳从而引起混凝土拉裂。大跨度梁板模板应按设计要求起拱,浇筑前充分浇水湿润模板和基底,减轻混凝土水分的物理损失。

2.2.2 采用泵送混凝土时,根据现场实际,选用泵送能力强的设备。适量添加泵送剂,使得浇筑过程更流畅,减少泵送混凝土的坍落度损失。配置输送管时,应缩短管线长度并少用弯头。泵送前宜先用同配比的水泥砂浆润滑管道[4]。

2.2.3 混凝土浇筑前,应清扫模板内木屑塑料等杂物,并保证模板拼缝严密不漏浆。墙柱混凝土浇筑前,可先铺设约6cm的混凝土同配比的水泥砂浆。

2.2.4 商品混凝土卸料前,应现场测量坍落度,检查混凝土是否超过初凝时间,检查首盘混凝土的开盘鉴定技术资料。当混凝土发生离析现象时,应在浇筑前,加入同配比的水泥浆并充分搅拌。已经初凝或经采取措施仍离析严重的混凝土严禁使用。

2.2.5 浇筑前对操作工人进行技术交底,把浇筑顺序、工艺要求、施工机具操作等要领讲明说透。根据工程特点,合理配备振捣设备、布料机、应急电源等设备设施。提前掌握浇筑时的天气情况,避开大雨高温等恶劣天气[5]。

2.3 改善约束条件

在具体开展混凝土工程建设时,对于平板结构,技术人员需要合理应用分缝措施,确保能够使其温度应力得到有效降低,避免形成裂缝。在具体开展施工作业时,还需要合理安排施工工序,通过采取分块措施,进行分层浇筑,可以使其不良约束得到有效降低,进而确保混凝土实现快速散热。如果混凝土已经完成浇筑施工,在终凝阶段,需要迅速实施二次振动,确保能够有效排除空隙和水分,进而保障混凝土具有更高的粘聚性和抗拉性,使其内部断裂和气孔得到有效降低,进而实现其综合抗裂性的进一步增强。与此同时,还需要高度重视早期养护,确保其温度环境和湿度的适宜性,进而使其冷缩变化和干缩变化得到有效抑制,确保水泥能够顺利水化,高度满足强度标准和抗裂标准,为了使其表面快速热扩散得到有效抑制,相关人员还需要科学实施保温措施,确保能够有效缩短温差,进而避免出现表面裂缝。在完成混凝土浇筑之后,相关人员需要利用湿润草帘或麻片对进行保护,与此同时,相关人员通过定期浇水的方式进行养护作业,有效提升养护时间,保证混凝土表面可以缓慢冷却[6]。

2.4 合理应用添加剂

在具体开展混凝土施工时,为了对其工程质量进行更高的保障,避免出现开裂现象,确保混凝土具有更高的耐久性,相关人员需要科学应用外加剂,确保能够使其开裂现象得到有效控制。例如,减水防裂剂的应用具有较高的价值,首先,能够确保骨料和水泥浆具有更高的黏结力,进而确保混凝土具有更高的抗裂性。同时水灰比会对其混凝土收缩造成很大的影响,减水防裂剂的合理应用,能够使其用水量得到有效减少。其次,在开展具体工作时,水泥用量会在一定程度内影响其收缩率,此时,合理掺加减水防裂剂可以实现混凝土强度的有效增强,同时还可以使其水泥用量得到有效减少,通过增加骨料用量的方式进行体积补充。减水防裂剂的进一步应用,还可以对其水泥浆稠度进行科学改善,使其混凝土的泌水现象和沉缩变形得到有效减少。随后外加剂的合理参加,能够确保混凝土具有更高的和易性,使其表面形成微膜,进而实现水分蒸发和干燥收缩的有效降低。通常情况下,大部分外加剂都具有改善塑性,增加和易性和缓凝的功能,相关人员在具体进行工程实践时,需要对其进行科学有效的实验对比,使其整体施工具有更高的经济性和简洁性[7]。

2.5 加强混凝土温度及荷载控制

温度裂缝是建筑工程施工中常见的混凝土质量问题,所以施工单位在施工过程中要严格控制混凝土温度。第一,混凝土原材料控制。在配置混凝土阶段,可以适当添加高效减水剂或者粉煤灰,减少水泥的用量,从而降低混凝土浇筑过程中的水化反应,减少水化热,降低混凝土内外温差,避免混凝土自身体制发生较大程度收缩。第二,加强内外温度控制。控制温度裂缝的主要方法就是降低内外温差。一方面,可以加强混凝土入模温度控制。如果施工处于高温季节,那么要合理选择施工时间,保证入模温度在30℃范围内,避免暴晒原材料,还可以降温处理搅拌用水,加强对混凝土温度变化监测,将内外温差控制在25℃范围内。一旦监测到内外温差超标,就要及时采取降温措施。如果施工处于寒冷的冬季,可以采用覆盖塑料薄膜、草帘等方式,以达到保温保湿的效果。另一方面,加强控制约束条件。为了有效降低温度应力,施工人员可以利用造筋技术设置活动层,用斜向钢筋固定混凝土钢筋孔洞四周,从而提升混凝土约束能力,降低发生温度裂缝的概率。第三,加强混凝土结构质量检测,科学控制拆模时间。在浇筑完成后,相关工作人员要根据混凝土试块检测结果或者利用现代检测设备来明确混凝土结构强度,当达到规范强度要求后可以拆除模板,并且继续加强温、湿度方面的养护管理。在荷载方面,建筑工程可能会发生二次结构变化,为了降低混凝土出现裂缝的问题,就要明确划定地块、裂缝结构,以避免其他因素影响建筑结构的受力情况。建筑工程施工后可能会出现塑性收缩裂缝,为了预防此类裂缝的产生,可以在混凝土施工完成后一天内拆分一些轻质卸料、分散的混凝土,第三天在混凝土硬度增加后铺设木质模板等材料,以此来减少混凝土的压力,从而减小板内产生裂缝的概率[8-10]。

3 结束语

在混凝土施工过程中,裂缝是较为常见的问题,同时也是建筑企业关注的重点。裂缝不仅对美观效果产生一定的影响,还直接威胁到人身安全。所以,须对于裂缝进行有效控制,提升混凝土裂缝的处理水平,加大裂缝处理,以更好地控制裂缝,从而促进建筑行业的可持续发展。

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