浅谈大型混凝土裂缝与控制措施分析

2023-09-21 15:51:27何晓云
城市建设理论研究(电子版) 2023年23期
关键词:裂缝混凝土温度

何晓云

第二储备资产管理局昆明管理站 云南 昆明 650100

随着建筑工程的发展,对混凝土的用料增加。但是,裂缝是大型混凝土结构的通病,空气的湿度、温度,施工中受力不均匀、原材料的影响等对混凝土性能影响较大,产生裂缝的概率显著增加。为了防止混凝土出现拉伸变形,对建筑物整体结构造成破坏。在结构上,必须严格控制原材料的比例。建设后,需要有效地维护管理,特别是温度管理[1]。为了确保混凝土的整体建设质量,水泥等原材料必须根据现场工程情况和建设环境进行科学合理地分布。因此在利用混凝土施工中,所有施工技术人员也应做好相应的准备,主要包括施工组织设计、施工设备准备和性能检测、施工方案确定、施工工艺说明等,同时需要了解建设的所有细节,注意施工程序,严格管理裂缝的产生,有效地消除裂缝对建筑工程的影响。

1 混凝土裂缝形成的原因

1.1 外界温度变化的影响

在大型混凝土施工过程中,温度是大型混凝土结构裂缝的主要因素。当外部温度和湿度变化时,混凝土容易产生裂缝。一般来说,外界与内部温差过大,受热不均匀会产生裂缝,建筑构件产生不同程度的变形,可能会降低构件承载力。因此水泥的用量必须得到严格控制。此外,混凝土混合技术必须用于促进混凝土结构的散热,以确保混凝土混合的质量和效果,特别是严格控制浇筑的温度。温度变化对注入的温度有很大的影响。当外部温度降低或升高时,混凝土内外温差增大,可能容易引起混凝土开裂。

1.2 原材料的影响

在混凝土施工中,裂缝是比较最常见的。其中,表面裂缝对结构整体影响最大,直接影响整个结构的承载力、抗渗性。造成裂缝的主要原因是钢筋不合格导致混凝土施工时受力不当。首先,钢筋是建筑工程混凝土施工中常用的材料。但由于钢筋的特殊结构和材料,往往会被氧化腐蚀。考虑到现场材料检测与控制中的生态和技术差异,部分企业擅自调整混凝土比例,导致混凝土抗压强度不够。其次,从原材料质量来看,部分施工企业采购的混凝土无法满足项目的基本需要,同时受比例结构不合理等因素的影响。由于其分布不均匀、分布比例不合理,最终在后续使用过程中分散。第三,混凝土配合比不受控制。为保证粗骨料含水量的稳定性,原料场的砂石应符合搅拌和技术规范的要求。目前,即使没有合适的设备,混凝土搅拌站也需要进行测试,但一些搅拌站常常根据自己的经验进行混合,没有科学地规范和施工标准,这影响了材料的稳定性。最后,在混凝土生产中,为了加快项目进度、减少资源消耗、增加产量,导致钢筋保护层薄弱,直接影响结构耐久性,浇注混凝土后也会发生开裂。建筑工程结构复杂,混凝土的特性必然对工程产生一定的影响,容易让建筑工程产生质量问题。

1.3 混凝土构件模板的拆除所造成的影响

施工中产生裂缝的原因很多,主要是人工操作、施工工艺的选择以及施工裂缝的原因很多,但裂缝的分布是随机的,通常由于浇筑与模板间粘结不足,或浇筑速度过快,以及浇筑程序缺乏正确的方法,这些都会导致混凝土产生裂缝。拆除混凝土构件模板时,相关区域可能产生不均匀应力,混凝土下部易受拉裂缝,形成荷载裂缝,可引起混凝土膨胀和开裂。

1.4 不均匀沉降的影响

不均匀的沉降会在混凝土上引起一定的裂缝,主要原因是混凝土结构基础的不稳定性,这种现象在冬天很容易发生。在冬天,模板主要放在冻土上,冻土融化后会下沉,产生沉降。同时于上部建筑物的负荷,设计模板与地质实际不符,出现不同方向的拉伸应力,产生裂缝,可能会危及建筑物的安全和使用。

1.5 施工技术应用不合理

工程人员受到传统思维和习惯的限制,大部分施工人员的专业水平不能满足技术的快速进步。施工管理人员无法将先进的工程管理技术应用于工程的施工管理和质量管理,产生混凝土裂缝。此外,部分施工管理人员还存在实践经验不足、对工程管理和质量管理重视不够等问题,施工管理成本、进度、质量和安全得不到合理控制,导致裂缝的产生,严重影响最终施工效果。同时,工程具有工期长,工程结构复杂,不同的施工技术起到的作用也不同,振捣不实或有杂物进入,造成混凝土产生裂缝现象[2]。最后,许多施工单位对工程检查不够,无法有效地限制施工中出现的裂缝问题,影响工程的施工质量。

2 当下建筑施工存在的现状

2.1 做好施工计划

近年来,在有关专家和管理人员的努力下,我国在建筑工程质量管理和安全管理方面取得了重大进展。大量管理学者专注于研究做好施工计划,适合中国发展的建筑裂缝质量管理模式。总的来说,引起混凝土裂缝的各种因素较多,控制水平的不平衡仍然存在。根据做好施工计划,还需要进一步探索裂缝的成因和相应的科学有效的预防措施,结合自身的实际情况和环境,探讨具体施工管理。建筑工程就是一项整体工程,在初期施工计划中,施工计划主要集中在人、物等方面,需要使原材料合格,采用合理的混凝土配合比,才能提高质量,防止混凝土开裂。应根据当地的季节性特征,在雨雪和刮风的天气里,湿度和温度不适合影响材料,势必影响施工进度和作业难度。因此,按照结构设计原则,进行混凝土施工技术计划。在施工过程中,应随时注意外部环境对混凝土裂缝的影响,随时进行灵活的技术调整,减少混凝土结构产生裂缝。

2.2 检验手段的局限性

对于不同的混凝土结构,为了减少内外温差引起的质量波动,必须控制施工时间,进行整体检验。但是建设项目周期长,检测项目多,隐蔽工程多,检测技术要求高,检查极为困难,因此,相关人员必须按步骤进行检查。如果没有问题,可以进行下一步工作,确保工程质量,保证不留隐患。同时建筑行业一般是大型工程项目,不能像其他零件和半成品那样进行拆卸和检查。定期的检查和维护很困难,主要是建筑施工存在很多不确定因素。在此过程中,施工技术人员还应根据大型混凝土连续浇筑的需要,进行针对性的检验准备,还可以消除不利于混凝土浇筑的各种因素。施工检验后期,全体施工技术人员要积极进行混凝土的维护。也就是说,施工中应及时检查混凝土的稳定性,避免工程项目后续投入后引起各种安全问题,特别是施工项目结束时,要做好混凝土的维护工作,防止混凝土受到各种外部因素的破坏[3]。

3 混凝土裂缝控制措施

3.1 原材料选择控制措施

在施工中,原材料直接影响建设项目的整体质量,因此必须采取有效措施监督原材料的筛选和比例。首先,为了减少水泥消耗和水化热,尽可能使用低热或中热水泥,控制水泥用量,以免影响水泥的反应性。其次,选择原材料时,可以根据产品手册中推荐的剂量使用,但最终剂量应根据大型混凝土的混合比确定。经设计人员批准,应根据抗压强度对混凝土进行试验,混凝土混合料性能可以重新计算,必须合理设计混凝土混合比并进行相应的实验,控制水灰比,并且对碎石进行分级,符合标准施工要求。此外,技术人员还需要科学制定特定的混合比方案,实施特定的混合操作,并根据实际工程条件和设计要求以及测试报告优化和改进特定的混合比方案。第三,原材料必须符合建设要求,在项目使用前必须按照规则进行测试。合适的混凝土材料也可以在使用前直接购买,但必须根据施工要求科学选择,确保材料的质量和性能,提高混凝土的实用性和耐久性。

3.2 施工方法控制措施

3.2.1 制定合理的施工方案

建筑工程大型混凝土施工中裂缝的原因多种多样。因此,对于所有施工技术人员来说,在具体施工过程中,也可以多角度考虑问题,全面实施,避免施工裂缝的发生。制定合理的施工方案,需要明确大体积混凝土建设的具体流程,合理使用各种建设设计技术,合理分析当地建设地质状况,选择正确的浇筑顺序和浇筑方案。在选择施工工艺时应符合实际情况,减少混凝土的裂缝。首先,在混凝土施工中,由于施工工艺和施工方案布置不合理,如浇筑时间和速度控制不当,在建筑材料存在质量问题或材料配比不合理的情况下,也会引起混凝土裂缝。在施工过程中,严格按照施工方案和技术说明的要求指导施工,分工明确,责任涉及人,还负责早期施工计划、施工结构特点、原材料零部件采购、调整配方。因此,严格遵守有关规章制度,按规定施工。施工技术人员还应在混凝土施工期间控制整个施工过程。这还要求施工技术人员在开始具体施工作业前对项目的具体情况进行分析,以确保总体施工设计的合理性。这也要求施工技术人员能够全面确定工艺参数、材料类型等方面。第二,混凝土本身的稳定性也是施工裂缝的重要原因之一。这主要体现在混凝土自身的抗变形能力,加强原材料的检测和试验。同时,要制定合理的施工方案,充分控制浇筑过程和振捣时间,最终确保施工过程中混凝土的动态质量,避免出现表面裂缝等情况。

3.2.2 加强搅拌和浇筑施工控制

(1)搅拌施工控制。在混凝土施工中,施工人员往往需要搅拌混凝土。有关人员应按一定比例搅拌,注意混凝土的配合,搅拌后仔细称量。配合比有偏差的话,会影响混凝土的质量。因此,有关人员在称重时必须认真慎重,保证称重结果的准确性。同样,也要注意水灰比和砂砾比的称量,选择合适的称量方法。此外,拌制混凝土时,搅拌时的温度过高会影响混凝土施工的效果。此时,施工人员应注意控制用水量,有效防止因混凝土中加冰、用水量过多导致混凝土搅拌质量恶化。(2)浇筑施工控制。在浇筑施工过程中要消除影响浇筑工程质量的外部因素,应注意保证混凝土的密度,满足工程的基本需要,避免因浇筑不规范而造成二次施工的问题。因此控制混凝土配合比,调整施工进程,确保施工顺利进行。一般来说,在浇注混凝土时,施工人员坚持分层连续推进原则,确定浇注是否可行,以更好地控制浇注和普度。更重要的是,严格控制浇筑时间,可以有效保证浇筑质量,减少混凝土产生裂缝的概率。

3.2.3 合理进行温度控制

在混凝土施工过程中,当混凝土内部的温度积累难以消除时,混凝土内外的温差会发生很大变化,混凝土结构的内外应力模式也会发生变化。超过混凝土承载力后,会产生施工裂缝。这种由温度变化引起的裂缝在当前的许多工程项目中非常常见。大型混凝土施工需要减小内部和外部的温度差,减少裂缝产生的概率。管理人员应实时测量施工区域内的温度、湿度和混凝土的融合效果。如果发现漏洞,及时采取措施补救,实现对具体应用的全方位监控。在进行浇筑前,将混凝土运输车用麻袋覆盖,经常喷洒冷水进行冷却,减小混凝土的内外温差。在混凝土浇筑过程中,采用循环冷水冷却、骨料和水泥,分层浇筑,确保材料成型。浇筑后,还可采取隔热措施蓄水养护或覆盖防水草被,降低混凝土表面的温度。最后进行施工时不仅要注意混凝土表面,还要注意结构周围的隔热,进行温度跟踪监测,使计算值与实测值基本相符,防止混凝土产生热应力和裂缝。

3.3 混凝土表面养护

改善大型混凝土施工环境湿度,根据工程施工的有关要求控制湿度和维护时间,避免大型混凝土表面出现干燥裂缝。此外,设置湿度保护措施可以有效缓解大型混凝土结构内外温差大引起的结构裂缝问题,提高混凝土结构强度,从而降低混凝土抗拉强度弱引起的结构裂缝概率。同时。采用先进的测温装置进行温度记录,可以全面准确地掌握大型混凝土的实时温度变化,技术人员可以利用测量结果制定和实施相应的温度控制措施。在项目施工过程中,可以用塑料袋包裹混凝土表面,也可以使用麻袋、棉毡等材料,保湿效果很好。混凝土的维护比较及时。在浇筑完成后,应迅速养护,使混凝土在硬化初期保持在规定位置,适应施工需要和环境变化。首先,大型混凝土表面可以通过湿布覆盖进行养护。在外部温度比较热情况下,混凝土中水分的快速蒸发和壁体内外的温差容易增大,在混凝土表面设置期定量放水,可以达到养护混凝土表面的目的。其次,采用湿砂维护策略。该方法与湿布覆盖相同,适用于大型混凝土表面养护。湿砂能有效防止混凝土中水分的蒸发,从而减少混凝土表面裂缝的问题,第三,太阳能隔热方法。混凝土施工中环境温度低,在寒冷和裂缝下混凝土容易急剧收缩。太阳能隔热作为绿色环保能源,可广泛应用于大型混凝土表面养护。用集热装置覆盖混凝土表面,加快硬化速度,有效保持混凝土内部和外部温度,不仅可以达到维护的目的,还可以降低工程能耗。

3.4 建立完善的施工质量控制体系

在建设过程中,要建立完善的施工质量控制,综合考虑才能周密计划方案。具体施工方案制定后,必须严格执行,以保持方案实施的连续性和稳定性,使大型混凝土符合施工要求。在设计过程中,注意建设不要与周围环境发生冲突,避免将来使用的变化。同时相应人员进行实地调查,选择合适的施工技术,避免施工中出现裂缝。人员在具体施工作业前,对所选用的混凝土施工方法进行可行性分析,从现有施工方法中选择提高施工质量的混凝土施工方法,提前进行材料混合,确认施工方法可靠后再进行实际施工作业,找出所有隐患问题,不严重的问题稍加养护,比较严重的裂缝问题直接纠正。对于管理者来说,有必要建立完善的施工质量控制体系,以保证建设中的所有环节都在相关规定的要求下进行,有效避免裂缝,保证施工质量。

4 结语

研究表明,为确保施工项目质量,应高度重视混凝土裂缝控制,完善施工管理体系。在混凝土浇筑施工前,应制定相应的预防工作和计划,以最大限度地减少可预见的风险和危险性,降低裂缝的发生概率。而裂缝控制与治理过程贯穿全过程,处于动态状态。在质量管理过程中,为了适应施工需要和环境的变化,改善大型混凝土施工的具体情况,需要结合实际不断进行相应的调整和改进,根据行业标准明确混凝土质量参数。这样,施工企业就可以根据所有施工阶段融入施工过程,从而减少裂缝发生的概率,显著提高了最终施工效果。

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