建筑工程大体积混凝土施工裂缝控制分析

2022-09-26 11:22张艳
建材发展导向 2022年19期
关键词:温差体积环节

张艳

(阳泉市建设集团有限责任公司,山西 阳泉 045000)

在建筑行业当中,混凝土是其中最为常见建筑材料之一,被广泛应用于各个建筑工程当中。从我国社会经济发展状况来看,建筑行业在其中发挥了重要作用,与国家进步密切相关。而在建筑工程大体积混凝土实际施工环节当中,出现裂缝问题,不仅影响建筑工程质量安全,更是会损害建筑单位的社会效益。现如今,混凝土施工材料广泛存在于各个工程当中,如:城市建设、工业进步等,都发挥着十分重要的作用,一旦大体积混凝土出现施工裂缝,那么则会对建筑行业产生十分不利的影响,甚至还会危害建筑工程的安全稳定性,缩短建筑使用寿命,影响建筑单位社会效益与经济效益,并不利于建筑行业的发发展与建设。针对此,就应提高对建筑工程大体积混凝土施工裂缝问题的重视程度,分析其发生的原因并寻找相应解决措施,以推动建筑工程更加稳定的发展进步。

1 大体积混凝土施工裂缝分类及危害

1.1 施工期间产生的裂缝

大体积混凝土具体施工环节,若存在模板不规范的情况,或在实际作业环节当中,混凝土未完全凝固,就拆除模板,那么都会引发大体积混凝土出现裂缝问题。另外,若施工材料质量不符合操作标准,那么也会增加裂缝发生的机率。在底板混凝土浇筑环节当中,应重视加强该环节操作流程的监督与管理,以便于能够有效解决其中存在的问题,当混凝土强度低于1.2MPa,监督人员注意监督施工作业人员进行下一步作业。

1.2 温度裂缝

建筑工程实际作业期间,其中部分物质可能会发生化学反应,在此过程中,就会使得混凝土内部温度升高,进而与混凝土外部出现产生较大温差。基于此,若大体积混凝土未进行及时散热,内部温度持续过高,外部散热速度过快,那么大体积混凝土内外部温差就会相差较大,进而引发温度裂缝。

1.3 收缩裂缝

在进行混凝土配比作业时,若工作人员未及时添加水分,或者没有严格按照操作流程添加水泥用量,都会增加裂缝发生的机率。混凝土在实际收缩环节当中,较易受多种因素的影响,如:温度等,进而导致混凝土出现硬化反应,进而增加大体积混凝土施工裂缝发生概率。

1.4 沉降裂缝

每一个建筑工程,其地基承载力都会具有一定差异性,所以构筑物重心也会发生较大偏离,进而构筑物整体就会产生不均匀沉降的现象,进而引发大体积混凝土施工裂缝。此种裂缝的发生也可称之为不均匀沉降裂缝。通常而言,沉降型裂缝都会从建筑物下部位置开始出现,逐步向上发展,最终呈现出“八”字形态,且广泛分布在建筑物当中,对整体构筑物产生十分不利的影响。

2 大体积混凝土施工裂缝产生原因

2.1 养护不当

实际施工环节当中,每一位工作人员都需要严格按照规定对混凝土进行养护管理,若未及时养护作业,那么大体积混凝土就极易发生施工裂缝。此种情况的发生,主要是因为混凝土当中的水分会快速挥发,并且受周边环境、温度等因素的影响,混凝土外部会较易出现干燥、开裂等现象。针对此,施工人员就要注意,对已完成施工的混凝土进行及时的覆盖,并根据具体施工情况,对其进行养护保湿,且结合实际环境、温度等因素,对养护措施进行及时的调整优化,便于合理控制混凝土内外温差,以此有效减少大体积混凝土出现施工裂缝的情况。

2.2 温差裂缝

客观而言,温差裂缝的发生,主要是因为在实际施工环节当中,混凝土内部与外部存在较大温差,进而引发施工裂缝。而温差较大的原因,则是因为其内部物质产生了化学反应,在混凝土内部释放大量热能,导致内部温度不断上升,且无法及时散热,由此与外部混凝土出现较大温差。根据相关研究发现,通常温差裂缝发生在大体积混凝土浇筑后的第三天。另外,大体积混凝土浇筑后拆模前与拆模后阶段,也极易发生温差裂缝。在这两个时间段范围内,大体积混凝土内部温度并不稳定,十分容易产生较大波动,并且因化学反应,内部温度也会不断上升,而降温方法通常都是外部散热,进而导致内外温差持续加大,对大体积混凝土质量产生十分不利影响。尤其是在冬季外部气温较低期间,应注意对混凝土出罐温度进行严格的把控,操作人员注意混凝土出罐温度必须超过10℃,且后续入槽温度也应不低于5℃。当泵送混凝土排出泌水及浮浆之后,混凝土表面仍然会存留部分水泥浆,所以在浇筑混凝土之后,工作人员需注意严格按照规定进行作业,将超出规定的高度进行刮平,保障其在规定标准范围内。另外,在混凝土凝结之前,还应对其进行压光,确保收缩裂缝能够及时闭合,然后在此之上覆盖适当的保温材料,对混凝土进行合理的养护管理。

2.3 安定性裂缝

通常而言,此种裂缝的发生常见于高架桥工程当中。安定性裂缝发生的原因,与水泥材料质量具有密切关联,水泥材料的采购质量若不符合相关规定标准,那么其在实际施工期间,所表现的形式就会出现大量龟裂现象。针对此,在混凝土降温阶段,受热胀冷缩物理因素的影响,混凝土就会出现大面积缩小的现象,如若在此期间,受外部作用力,其内部就出现较多反应,进而增加大体积混凝土施工裂缝发生机率。

2.4 过度振捣引发的开裂

客观而言,若在实际施工环节当中,出现过度振捣的情况,那么粗骨料就会发生大量下沉的情况,且粗骨料与砂浆也会出现分离现象,如:其中密度较大颗粒,会很快下沉到底部位置,或出现不易与其他材料搅拌混合。针对此,为了有效防止此种问题的发生,在实际施工环节当中,就应严格按照泵送浇筑的坡度标准要求进行作业,每道浇筑带后位置均需布置三道振捣棒。前振捣棒可放置于钢筋坡脚处位置,以便于充分保障混凝土具有较高的密实度,后振捣棒则可放置于卸料点位置,以此确保上半部分混凝土始终处于结实状态。与此同时,振捣棒的振动频率还需遵循快插慢拔的原则进行振荡,保障混凝土上层与下层均处于紧实状态,避免上层处于紧实状态,而下层出现气泡现象。在实际作业环节当中,施工人员需严格把控振捣时间,确保混凝土密实度符合规定标准即可停止。通常,在混凝土表面出现浮浆,且不再出现下沉的情况,即可停止继续进行振捣作业,以有效防止工作人员过度振捣情况的发生。

2.5 混凝土收缩裂缝

在实际施工环节当中,为了能够有效避免大体积混凝土出现收缩裂缝,不仅仅需要注意前期工程设计,还应注意对浇筑层厚度进行严格控制,防止混凝土内外温差超过25℃,降低裂缝发生概率。混凝土在实际硬化期间所发生的变形问题可以分为两种,第一种为硬化之前,混凝土出现塑性收缩,第二种则为混凝土凝结阶段,水化热反应,导致混凝土出现体积变形的情况。一般而言,水泥在水化热的过程中,温度、湿度两种因素往往会发生较大的变化,且这两种因素往往是交替变化。针对此,不论是何种作用因素引发的收缩变形,那么均可能与温度、湿度两种因素相关联。

3 大体积混凝土施工裂缝应对方法

3.1 技术准备

混凝土施工环节当中,应注意根据项目实际特点,提前明确具体操作流程,并组织相关部门论证大体积混凝土具体施工方案,确定相关工艺标准、质量要求等内容。如若选择采用商品混凝土,那么则应提高商品混凝土技术交底工作的重视程度,充分保障具体操作环节,其能够充分符合相关规定标准。与此同时,还需对施工现场进行合理规划,明确临时用水、用电等位置规划,配备相应运输工具,充分保障混凝土施工能够顺利作业。另外,还应注意混凝土养护管理,明确测温点,合理布置测温传感器,充分保障后续能够严格控制混凝土温度,避免出现内外温差过大的情况。除此之外,建筑工程管理人员就应结合建筑项目实际特点,根据当前科学合理的管理模式与方法,以完善优化现场管理制度为基础,从多角度入手,重点分析施工现场情况,制定出多种不同现场管理方案,以便于确保有专人负责每一项流程的管理,保障每一条管理工作都得到有效落实。如若施工建设期间出现任何问题,都能够及时寻找到负责人,以此加强管理人员的管理意识,明确施工现场管理工作开展的重要性。与此同时,完善优化现场管理制度,还能够便于管理人员更加清晰规划每一个施工流程,掌握施工细节问题,为有效避免大体积混凝土出现施工裂缝奠定良好基础。

3.2 严格把控施工原材料

大体积混凝土实际施工环节当中,水泥是其中应用最为广泛的原材料之一。针对此,为了能够有效保障大体积混凝土施工质量,降低施工裂缝的发生的概率,就应注意从根本上解决问题,以便于有效提高施工质量与效率,充分保障施工稳定性。针对此,在采购原材料环节当中,采购人员需对质量进行严格控制,在保障性价比的基础上,应确保材料充分满足施工标准。将材料运输至施工现场之后,应该重视现场存储管理,避免天气、环境等因素对材料质量产生不利影响。在此环节当中,现场管理人员需根据材料特点,首先对其进行合理分类,然后采用科学的存储方式,如:塑料薄膜覆盖等,合理保护原材料,避免管理不当而造成原材料的损坏。在此过程中,如何选择水泥材料的型号十分重要,采购人员需结合项目实际情况,并综合考虑性价比等因素,选择水化热较低的矿渣水泥,且选择强度较低的水泥。另外,在选择骨料颗粒过程中,注意根据项目实际施工状况,选取符合施工标准要求的粗集料和中粗砂,且颗粒大小均匀,并且混凝土当中还需要添加适当比例的粉煤灰,以便于混凝土温度、强度都得到有效控制,进而有效减少裂缝问题发生的概率。另外,施工原材料在进入施工现场之后,注意将其放置于通风良好且干燥干净的位置,确保骨料干净程度符合国家规定标准,防止该原材料当中存在其他杂质,避免对混凝土质量产生十分不利的影响。而在选择掺合料期间,注意为有效降低混凝土温度,减少裂缝发生,可以在其中掺入粉煤灰,以降低发生化学反应而不断上升的内部温度。一般而言,在施工现场混凝土拌合站与施工现场位置相对较远,所以运输混凝土的过程中,往往就会出现水泥水化热的情况,导致混凝土浇筑结束后,其中仍然存在未融合现象。针对此,可以在混凝土当中加入外加剂,以便于有效提高混凝土高活性,确保其能够更好的搅拌融合,便于后续施工浇筑。

3.3 加强混凝土温度把控

为有效降低大体积混凝土施工裂缝的发生,应注意对混凝土温度进行严格把控。在混凝土浇筑阶段,需提前明确其浇筑温度,并采用科学合理对措施,合理选择控温材料,如:温度计、塑料布、麻袋、碘钨灯等。一般而言,混凝土所处环境温度需控制在20℃以内,进而便于提高混凝土质量。值得注意的是,此温度可跟随混凝土抗裂性能及质量要求而进行适当改变,如:若混凝土质量高,那么温度可稍高于20℃。在此过程中,可将测温管埋设于混凝土周围,观察检测混凝土温度变化,以便于及时了解掌握混凝土内外温差。但是应注意,此过程需要在浇筑混凝土的过车过中国开展,如果出现测温管温度与外部测温仪的温度差超过规定标准,那么技术人员就需要及时采取相应措施,确保混凝土浇筑内外温差符合施工要求。与此同时,在混凝土浇筑成型阶段,还需要全面考虑施工现场外部因素,分析能够影响混凝土发生裂缝的原因,从而选择恰当的时间展开混凝土浇筑作业。与此同时,在实际进行混凝土浇筑工作时,合理应用加冰块等降温措施,以便于严格控制混凝土温度,降低混凝土内外温差,充分保障混凝土的施工质量。通常,混凝土内外温差控制方法主要包含四种,分别为:内温超过外温、外温超过内温、正值温差、负值温差。负值温差则表示混凝土温度较低,所以可采用覆盖塑料薄膜等方法,帮助混凝土提升温度。正值温差则表示混凝土温度过高,那么就需要采取相应措施降低温度,从而为后续施工提供有利条件。

3.4 分层浇筑

1)全面分层。具体见图1所示沿模板水平方向,在浇筑第一层之后,继续浇筑第二层,逐层浇筑。一般而言,此种方法适用于大小约为平面尺寸的结构,如:板墙浇筑等。

图1 全面分层浇筑

2)阶段分层。先从底层开始浇筑,逐步向上进行浇筑,最终浇筑情况呈现为向前推进状态。此种浇筑方法较多用于面积较大,或长度较大的建筑结构。

3)斜面分层。此种浇筑方法应用之后,混凝土拌合物会呈现出斜坡状,振捣工作的开展,则应开始于斜坡下端,逐步上移进行振捣作业,维持斜坡状不断向前推进。此种方法通常应用与长度较大或面积较大的建筑结构。

3.5 重视养护管理

钢筋混凝土具体施工环节,为确保施工质量与效率,需注意重视施工质量管理。首先,对于已经安装的钢筋骨架,需提前将其固定于可靠位置,以便于充分保障钢筋混凝土保护层厚度符合相关规定标准。其次,在进行混凝土浇筑作业时,应确保振捣符合规定要求,保障混凝土具有较高密实度。在浇筑混凝土结束之后,可以根据实际作业情况,进行二次振捣,此环节当中,应注意主要为清除混凝土当中存在的水分与空隙,避免混凝土在初凝阶段就出现开裂情况。另外,若工程在夏季温度较高时进行施工,需注意对混凝土进行养护管理,如:洒水保湿,草袋覆盖保湿等,确保混凝土当中的水分大量蒸发而出现开裂现象。若工程在冬季温度较低时进行施工,那么需采取相应保温措施,如:保温模板,避免混凝土顶面出现冻害,进而增加大体积混凝土施工裂缝出现的机率。

4 结语

在建筑工程项目当中,混凝土是其最为常见的材料之一,且混凝土施工也会直接影响建筑工程的整体质量。由此可见,大体积混凝土施工十分关键。针对此,为确保建筑工程施工质量安全,降低大体积混凝土施工裂缝发生的机率,就需要结合项目本身特点,分析裂缝发生的原因,并总结相应解决措施,严格把控混凝土配合比、混凝土温差等,确保大体积混凝土能够最大程度上发挥出自身优势,以便于有效提高建筑工程的整体质量。

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