王凯
摘要:本论述研究目的是通过土木工程建筑中常见的两种混凝土裂缝类型,具体分析可能导致混凝土出现裂缝的因素,并针对性地提出混凝土裂缝施工处理优化策略,从而有效提升混凝土结构的稳定性和抗裂性,保证土木工程建筑顺利进行。本次研究主要采用了文献研究法,通过进行相关文献资料查询,以此为本论述研究奠定基础。通过研究后发现,导致土木工程建筑中出现混凝土裂缝的因素较多,包括材料因素、施工设计及施工过程中技术选择因素、温度因素以及运输及养护因素。为了避免出现混凝土裂缝,相关工作人员需优化混凝土材料、加强施工过程中的监管力度、采取科学混凝土控温技术以及加强混凝土施工的后期养护。
关键词:土木工程;混凝土裂缝;施工处理技术
中图分类号:TU755.7文献标志码:A
0引言
在工程建设过程中混凝土结构出现裂缝问题会降低工程施工质量,并可能会出现渗漏等问题从整体上影响工程建筑的安全性能。因此在土木工程建筑施工过程中加强混凝土裂缝施工处理监管力度并有效提升处理技术至关重要。
1土木工程建筑常见混凝土裂缝类型
1.1结构性裂缝
土木工程建筑中混凝土结构性裂缝通常是由于其结构应力达到极限状态,导致承载能力不足产生裂缝,对混凝土结构强度和稳定性产生直接影响。在施工过程中混凝土出现结构性裂缝的主要原因有:(1)土木工程在设计阶段针对混凝土结构的设计规划不合理致使其内部轴承容量不足而出现裂缝;(2)在开展具体施工的过程中混凝土结构受到外部环境的干扰或是外部力量的冲击而产生裂缝;(3)土木工程施工技术存在问题而导致混凝土结构出现裂缝,若工作人员操作不当产生偏差同样会造成混凝土出现结构性裂缝。
1.2非结构性裂缝
土木工程建筑中混凝土也会因受到建筑材料、环境湿度等因素的影响产生收缩裂缝这类非结构性裂缝。一方面,当土木工程建筑施工环境的相对湿度较高时,混凝土材料长期处于这种扩展環境中虽然会吸收一部分水分,经过太阳暴晒使吸收的水分快速蒸发,会导致混凝土结构受到收缩力的作用进而出现裂缝纹路;另一方面在进行混凝土施工的过程中可能会由于其结构内外温差较大,导致混凝土受到两种不同的收缩力从而在表面形成拉力进而造成裂缝。
2混凝土裂缝影响因素
2.1材料问题
首先,在混凝土前期配比混合阶段粗骨料中可能存在数量较多的针片状石粒,若不加处理进行应用会使混凝土的孔隙进一步加大。在进行混凝土材料配比过程中若添加的泥料更多时,或细骨料本身的颗粒直径较大,若处于夏季湿热的情况下,进行材料配比搅拌时极易出现裂缝问题,同时,不同骨料颗粒大小和收缩性能存在差异,若与土木工程项目实际情况存在不匹配问题容易导致混凝土出现裂缝问题。其次,在进行水泥材料选择过程中若选择矿渣或低热水泥,当水灰配比相对较高时也会产生程度不一的混凝土裂缝。最后,在配比混合过程中一旦出现泌水问题就会导致混凝土搅拌不均匀,从而影响其后续使用过程中的稳定性出现裂缝。除此之外,若在混凝土材料中添加过多的粉灰土物质可能会影响其本身强度从而在后续使用中因承受能力较低而产生裂缝。
2.2施工设计及过程中的问题
从施工设计因素来讲,部分土木工程建筑施工单位在进行项目规划的过程中过于追求建筑外观而忽视设计中存在的不合理问题,设计过多的凹凸角度会导致这一部分承受集中应力并导致混凝土裂缝,或设计长度较长的建筑结构使承重板的厚度相对较薄,使混凝土受到的压力增加最终形成穿透性裂缝。施工因素来:(1)若未在混凝土结构中设置一定面积的钢筋保护层,或在混凝土表面收浆过程中并未进行合理的加固处理,就会在后续使用过程中出现结构沉降和裂缝从而影响工程质量性能;(2)若完成土木工程建筑混凝土部分的施工后没有进行配套的维护施工工作,混凝土长期受到外界环境如高温、大风等天气的影响可能会导致不同程度的收缩性混凝土裂缝;(3)混凝土在施工后的凝结过程中会产生水分蒸发过程,这一过程会导致混凝土表面出现一定的温度差,并对混凝土承受较强的压力从而形成裂缝;(4)混凝土还会受到坍落度的影响而产生裂缝,若坍落度角度且砂浆层收缩力较强时,施工过程中混凝土极易产生裂缝[1]。
2.3温度问题
土木工程建筑若受到外部环境温度差异的影响可能会出现非结构性温度裂缝,通常情况下这类裂缝不易出现,可能导致温度裂缝的情况有以下几种,一方面土木工程建筑项目所处环境存在范围较大的昼夜温差,并且温度会受到季节变化的影响产生波动导致温差出现,这种情况下若土木工程建设工期较长且实际施工中忽略了混凝土会受到温度影响而产生热胀冷缩,施工单位没有针对这类问题进行及时灵活的配比调整和养护措施,因此导致混凝土结构不可避免地产生温度裂缝。另一方面混凝土结构自身以及水泥部分都会散发一定的热量从而影响整体建筑施工环境温度,从而受到温差影响产生温度裂缝。
2.4运输及养护问题
混凝土在进行运输的过程中可能会产生混合分层或离析现象,需要在结束混凝土运输后实施再次搅拌,搅拌完成后需要转移到指定范围进行坍落度检测,若进行坍落度检测得出的结果无法达到相关规范标准则代表混凝土在后续使用中极有可能出现裂缝问题[2]。除运输因素外,后续的混凝土养护也在一定程度上影响着裂缝的产生。若混凝土结构施工完成后建设单位并没有予以定期合理养护措施,会导致混凝土结构的强度和抗渗透性随着时间的推移逐渐下降从而影响结构整体的稳定性。通常情况下土木工程建筑采用草料或麻袋将混凝土部分进行覆盖保护,若这项工作都没有及时实施,则会导致混凝土结构失去保护而产生程度不一的裂缝,并在整体稳定性能上有所下降。
3混凝土裂缝的施工处理技术分析
3.1优化混凝土材料
为进一步防止土木工程建筑混凝土裂缝对项目整体产生不利影响,首先要对混凝土材料进行优化,第一步就是要立足于土木工程建筑的实际情况和具体要求合理优化原材料的配比方案,以某土木工程建筑的混凝土配比方案为例可得出各项原材料的添加比例,具体参照表1所列:
其中粗骨料1的颗粒直径范围在5~15 mm之间,粗骨料2的颗粒直径范围在20~30 mm之间,掺和料选择的是磨细粉煤灰,由此可见当混凝土的掺灰量控制在30%左右时可达到其抗裂缝的最佳性能。
其次具体来看混凝土材料选择,需要选择收缩性不明显的水泥材料,并做好水泥强度的控制工作,保证水泥强度比混凝度强度高出一个等级从而实现混凝土质量性能的有效提升[3]。针对骨料的选择可以参照表1,粗骨料重点注意控制针片状石粒的含量并合理调整其含泥量,若土木工程建筑处于温度较高的环境下需要注意通过定期洒水的方式使骨料温度得到降低从而保证混凝土原材料的温度。
3.2加强施工过程中的监管力度
实现混凝土裂缝处理效果的进一步提升需要加强土木工程建筑在施工过程中的监管力度。首先针对土木工程建筑的设计阶段,应充分考虑到混凝土结构会随着工期的持续导致收缩裂缝问题加剧,建筑项目中最易产生裂缝的结构范围是混凝土强度相对较高的部分,因此工程设计中应注意考虑建筑实际情况合理避免高强度混凝土的使用。混凝土的裂缝问题与其收缩性能具有直接关联性,可以通过补偿收缩技术的应用来平衡裂缝问题,可以选择在混凝土的设计方案中添加膨胀剂以处理收缩缝问题[4]。除此之外需要针对混凝土结构中非承重性裂缝采取保护,以有效控制土木工程建筑的变形问题。
其次是针对混凝土施工过程进行合理优化,加强监管力度。在满足土木工程施工需求中对混凝土强度要求的基础上,适当对水泥用量进行减小。进行混凝土施工时需要注意水泥石在凝结和硬化的过程中会产生大量的水分蒸发,要充分考虑这一因素以调整混凝土加水量从而实现蒸发量的控制,使混凝土的收缩性能保持在可控范围内,必要时候也可以适当增加减水剂以需求更精准的水量控制[5]。进行预埋管线位置确定及施工过程中,要预见性地做好裂缝防治方案,施工过程中若出现管线直接超过规定范围这一情况,施工铺设时管线会出现重合的状况并在后续施工过程中导致重合部分出现裂缝,因此施工人员可以在铺设管线的过程中合理增加抗裂短钢筋以起到支撑作用。除此之外,需待混凝土浇筑完成24 h方后进行材料运输和吊装,否则负荷和震动都可能导致混凝土在成型固定前产生裂缝,且这类裂缝无法通过后期修复来弥补损失[6]。
3.3采取科学混凝土控温技术
通过控温措施来进行混凝土裂缝处理具有重要意义,土木工程建筑可采取的方式一是选择厚度在0.14 mm的塑料薄膜对混凝土结构进行覆盖,二是针对混凝土的骨料配比进行合理调整,可在混凝土中适量添加粉煤以减少水泥和细骨料的应用从而实现温度应力有效减低的目的[7]。表2为某土木工程针对粉煤掺入后混凝土温度的测试对比:
三是适当降低混凝土内部碎石温度以达到控温目的,四是当土木工程建筑环境温度较高时可适当减小混凝土浇筑厚度,并在混凝土结构中铺设冷却管以通过冷水流通实现散热,除高温状况外还要针对可能出现的低温情况进行合理控制。
3.4加强混凝土施工的后期养护
进行混凝土裂缝处理的又一重要步骤就是完善后期养护工作,土木工程建筑施工人员要严格遵循建筑项目的混凝土养护相关标准进行后期操作,在混凝土施工凝结2 d后将其侧面模板拆除并及时覆盖塑料薄膜进行保护,通常情况下混凝土的养护时间在28 d左右,每日养护时间需要超过15 h,工作人员可以根据混凝土状况适当进行表面洒水,保证混凝土始终处于温度和湿度适宜的环境中以防治裂縫的产生[8]。
4结束语
土木工程建筑出现混凝土裂缝会在极大程度上影响建筑整体的质量稳定和安全性能,对后续施工和使用造成不利影响。因此土木建筑施工方需要针对混凝土出现裂缝的具体原因,对各个环节进行混凝土裂缝控制措施以最大限度地降低产生裂缝带来的损害,为土木工程建筑正常开展建设提供坚实保障。
参考文献:
[1]贾广鑫.土木工程建筑中混凝土裂缝的施工处理技术分析[J].房地产世界,2021(8):85-87.
[2]杨兆鹏,刘振栋,刘坤,等.土木工程中混凝土裂缝的成因与防治措施研究[J].建筑技术开发,2020,47(22):147-148.
[3]刘铖,王一帆,何影卓,等.结晶外加剂对混凝土裂缝自修复的作用[J].山西建筑,2021,47(6):109-110.
[4]刘映凯,陈晓晖,杨炳勇,等.防裂抗渗复合材料对地铁结构混凝土裂缝控制及其耐久性研究[J].建筑科技,2020,4(5):66-69.
[5]刘腾.建筑工程大体积混凝土温度裂缝控制研究[J].工程技术研究,2021,6(4):159-160.
[6]李巍.高温环境下大体积混凝土温度应力裂缝的施工控制技术[J].工程机械与维修,2021(1):114-115.
[7]姜峰.基于裂缝控制技术及配合比优化设计的混凝土应用研究[J].黑龙江水利科技,2021,49(1):206-211.
[8]宋国柱.房屋建筑工程混凝土裂缝成因及控制对策探讨[J].中国住宅设施,2021(3):24-25.