文/张正楠
混凝土在建筑施工中是非常重要的施工材料,被广泛应用在施工中的各个环节,大多数建筑结构都是由混凝土浇筑而成,但是在混凝土的使用过程中由于不确定性因素较多,因而也会出现一些问题,较为常见的就是裂缝问题。裂缝的出现不仅会影响建筑结构的美观性和完整性,而且也会影响建筑结构的连续性和稳定性,降低其结构安全质量。基于此,本文对建筑施工混凝土裂缝的预防和处理进行分析探究,以期为相关建筑施工人员提供借鉴。
在建筑施工中,混凝土裂缝是最为常见的问题,其中包括各种不同类型的裂缝,导致这些裂缝出现的原因也相对复杂,因而在施工预防时要根据裂缝的具体特点采取合适措施,否则将会影响裂缝的防护处理效果,不利于建筑工程结构质量的维护。对此需运用科学合理的处理手段及时对裂缝处进行修护,保障建筑结构安全,提升其可靠性。
混凝土是建筑施工活动过程中最常使用的原材料之一,其对于施工建筑活动有着重要影响。混凝土的材料构成较为简单,其是通过凝胶材料、水,以及骨料等按适当比例配合搅拌而成的混合物,经硬化后得到的一种人工石材。人工石材用在施工建筑中,施工建筑后期工作才能保证得以开展。混凝土是保证建筑工作得以正常开展的前提,但是混凝土由于各种原因出现裂缝之后,将会产生一系列危害。最首先的危害是建筑施工外观受到影响,造成不美观性。其次,混凝土产生裂缝之后,混凝土结构的承载能力以及安全系数会进一步降低,这给建筑施工的工作人员带来一定危险风险。最后,混凝土出现裂缝之后,会缩短建筑的使用寿命。建筑施工团队在短期内要对工程进行返工工作,进一步消耗施工费用,同时对人力、物力重复使用,造成资源浪费现象。
干缩裂缝指的是因干湿差异而造成的变形情况,混凝土结构的内部与外部的水分损耗不同,引起内外部的变形,继而形成裂缝问题。
防护措施:一是在对混凝土材料进行选择时尽可能选择收缩量比较小的水泥类型,如煤灰水泥,可以减少混凝土内部的水分,而避免内外部产生较大的水分差异,从而降低拉应力,防止裂缝问题的发生。二是对浇筑所用混凝土的水灰比进行合理明确,根据实际情况尽量降低水灰比,并在其中适量添加减水剂,也可以有效避免裂缝的出现。三是在建筑施工中按照一定的原理计算混凝土结构的最大拉应力和承载力,根据所计算结果在施工过程中设置收缩缝,也可以达到预防裂缝出现的目的。
塑性裂缝指的是浇筑混凝土后其未达到硬化水分就快速损失,而混凝土也快速收缩所形成的裂缝。产生原因主要是温度高、多风吹扰乱了混凝土原本均匀的水分消散速度,外部表面水分消散速度过快,内部水分较多,外部发生快速变形,与混凝土内部结构产生差异,导致裂缝出现。
防护措施:一是对水泥材料进行更换,选择强度较低的水泥材料进行混凝土浇筑,降低外部因素影响。二是在混凝土配置中增加减水剂,与干缩裂缝的原理相同,避免内外部水分差异过大。三是使用塑料薄膜对浇筑的混凝土进行遮盖,保持混凝土内外部结构湿润性的一致,以及水分蒸发速度的一致,提高其水分的稳定性,降低温度或者水分的影响。
沉降裂缝是因建筑所处区域地基不稳、土质松软等原因而导致的,混凝土结构的稳定性不均匀,部分位置发生塌陷而致使结构的连续性受损,裂缝随之出现。
防护措施:一是在施工中对地基较为松软的位置采取必要措施予以加固,必要时可以对松软土壤进行替换重填。二是在稳定地基上设置强度较大的模板,保证地基能够获得均匀受力,避免因受力不均而发生沉降。三是采取措施对地基加以防渗、防水的处理,防止在浇筑混凝土时深入地基而影响其稳定性。
温度裂缝通常是由于温差较大因素影响而产生的,混凝土浇筑后其内部会产生大量的水化热,而由于混凝土结构面积较大,内部水化热很难散发出去,而其表面热量又消散较快,出现热胀冷缩变形,形成拉应力差异,导致裂缝出现。另外,天气因素所引起的温度变化也会加剧混凝土的收缩速度,引发裂缝问题。
防护措施:一是尽量选择低热类型的水泥材料,按照合理比例配置好混凝土所用骨料,提升混凝土的质量。二是采取措施应对自然天气的温度变化,如当气温过高时使用遮阳板进行遮挡,降低混凝土表面的温度,当气温过低时则采用保温措施保持混凝土热量稳定性。三是混凝土搅拌时使用冰水进行降温,降低其入模温度,减小内外部温度差而避免产生裂缝问题。
化学反应造成混凝土裂缝的主要原因是混凝土在搅拌后释放出的碱性离子易与混凝土中的活性骨料相结合发生化学反应,化学反应需大量水分,导致水分被吸收在骨料内部,骨料体积变大后所浇筑的混凝土结构的密度就会降低,出现混凝土松散的现象,并易膨胀造成裂缝。
防护措施:一是减少活性较大骨料的使用,避免与碱性离子发生过多化学反应。二是在骨料中添加一些掺合料,有效抑制其碱性反应。三是在骨料中添加无碱的外加剂,更有效地抑制碱性离子的出现,防止其与活性骨料发生化学反应。
表面修补法是混凝土裂缝处理时最常用的方法,由于其只适用于未对建筑结构造成影响的裂缝处理中,因而操作是比较简单的。该方法的具体处理过程是先找到混凝土裂缝的位置,然后配置与建筑施工相同比例的水泥浆,将准备好的水泥浆直接涂抹在出现裂缝的位置,而为了防止再次出现裂缝也会运用到玻璃纤维布,将其粘贴在裂缝位置后再进行水泥浆涂抹,待其平整且干透后再继续涂刷一层防腐材料,减少外部因素对其影响性。
结构加固法主要适用于混凝土裂缝已经对建筑结构造成影响的情况,进行结构构件的加固是保证建筑工程安全质量的首要前提,防止其造成更加严重的后果。在施工实践中结构加固法分为不同的类别,如预应力加固法、增设支点加固法、粘贴钢板加固法等,在具体处理中要根据裂缝的位置以及其对结构的具体影响来选择合适的方法,保证混凝土裂缝的处理效果。如当建筑结构部分位置断裂且显露出钢筋时,对其处理需先利用钢筋将裂缝空隙处填补加固,使用钢板再对角部外包固定,接着使用配置好的水泥膨胀剂进行填充,加固结构以稳定结构。同时,其还可以用来修补因为建筑承载能力超荷载产生的一些裂缝,用来加固稳定。
灌浆封堵法所处理的是混凝土裂缝对建筑结构造成影响并需进行防渗处理的情况,通过灌浆封堵来达到加固的目的。目前施工实践中较为常见的灌浆材料包括水泥浆、聚氨酯、环氧树脂等,在具体施工处理中要按照裂缝的实际情况来判断选择哪一种化学材料更合适,更能够强化建筑结构。具体应用过程是将准备好的化学胶结材料借助压力设备的作用直接打入裂缝位置,在填充完成后等待其完全硬化即可。灌浆封堵法因其对化学材料的运用而具有更好的封堵效果。
电化学防护法是基于化学反应而发挥作用的一种裂缝处理方法,其主要适用于新型建筑结构中以及裂缝对建筑结构造成影响的情况中,该方法的运用通常较少受到外部因素的干扰,并且对于建筑结构混凝土还可以起到一定的防腐作用。在混凝土裂缝处理中应用次数最多的电化学防护法就是阴极防护法与碱性复原法等,具体操作方式是利用化学手段改变建筑工程混凝土周边的化学环境,对钢筋的结构性能产生影响,使其钝化,对混凝土结构形成一定的保护,并防止其受到腐蚀影响,从而达到规避裂缝问题的效果。
混凝土置换法所针对的是原有混凝土结构已经完全受损且无法再发挥作用的情况,说明混凝土裂缝状况是非常严重的。该方法的具体操作是将已损坏部分混凝土全部清除,根据施工标准配置相应的混凝土浇筑材料,较为常见的有普通混凝土材料、水泥砂浆材料等,然后把配置好的混凝土按照一定的工序置换入原本的结构位置,填充完整进行平整,待其凝固硬化。
填充法是处理混凝土裂缝的常用方法,这种方法简单并且便于操作,其一般用于混凝土裂缝长度不长以及深度不深的情况下。这时,施工建筑团队中的工作人员可以自行购买修补材料,然后对裂缝进行填充。这种方法大部分是用于修补一些特别宽的裂缝,可以利用材料对其进行大面积填充,它的施工方法相对简单,同时施工费用相对较低。在保证裂缝进行修补的情况下,可以减少一定费用成本。
混凝土在施工建筑团队活动中扮演着重要作用,混凝土结构安全是保证一切活动开展的前提,混凝土产生裂缝之后将会给施工建筑工作带来严重危害。因此,加强对裂缝的预防至关重要,要真正做到防患于未然。
伸缩缝是混凝土进行构筑与埋建的重要关节点,正确设置伸缩缝可以保证混凝土钢筋结构形状保持在一个合理范围内,防止其因为过度变形与锈变而给施工建筑工作造成一定损害。因此,在工程结构设计阶段,建筑施工工作人员应当对伸缩缝进行合理设置。要严格按照工作计算标准与相关行为规范进行工作的开展,工作人员应当严格按照工程结构特点适当减小伸缩缝的间隙,防止其出现膨胀和变形。在建筑施工工作中,经常会遇到由于建筑物过长不能在其合理位置设置伸缩缝的情况,工作人员遇到这种情况后,要对其进行合理变更,采用后浇带的方式对其进行维护。后浇带可以有效防止和控制混凝土因为收缩以及由于温度原因导致变形产生裂缝的一种方法,运用后浇带工作,也可以较好对混凝土裂缝现象进行预防,保证建筑施工工作有效开展。
合理开展配筋工作。混凝土因为构造不合理以及温度变化会产生一定形变,形变严重会导致混凝土裂缝的出现。配筋工作是有效预防混凝土出现裂缝的工作手段之一,配筋工作指的是为增强混凝土承载力以及混凝土安全结构而在混凝土中对钢筋进行设计、加工以及配置的作业过程,其在混凝土建筑工作中起着关键作用。目前,在行业建筑工作规范中,规范内容对混凝土构件配筋率指标进行了设定,并对纵向配筋工作制定了最小配筋率。由于混凝土受到天气影响较大,其极容易发生形变,导致裂缝产生。因此,行业建筑工作规范内容中对增加的构件最小配筋率作出了相应标准。但是目前建筑施工中的工作人员没有对其进行重视,这对混凝土构件工作造成潜在风险。建筑施工团队中的领导人员应当定期对工作人员开展知识培训活动,强调对增加构件最小配筋率工作的重要性,要根据施工工程的具体气候特点以及建筑物的建筑特点来增加构件配筋。
建筑施工团队在进行建筑工作时会对所需要的混凝土原材料进行购买,但是在目前大多数建筑施工团队中都会存在“外包”人员对所需要的材料进行采购等现象,外包人员通常为施工建筑团队中的场外人员,其对于建筑施工所需要的用材并不了解。为了获取自身利益,一些外包人员会选择不符合行业规范标准的材料,严重加大混凝土裂缝产生的概率。因此,在正式施工前,要慎重选择原材料。同时工作人员应当对采购的原材料进行详细检验,发现原材料与施工建筑工程标准相悖时,应当不予采用。当采用外掺料时,应当利用减水剂等外加剂对其进行稀释,以改善混凝土的工作性能,减少混凝土收缩情况的出现。
同时,工作人员应当严格按照施工要求对混凝土进行配比实验工作,在施工过程中严格配置水和石灰的比例,同时在配置过程中应当注意严加水泥用量,要按照行业标准内容进行搅拌和计量。在对混凝土进行搅拌时,要充分保证搅拌时间,搅拌时间过短,混凝土中容易存留少量残渣,造成同一板块中的混凝土性质不同,将其应用在建筑施工工作中会出现混凝土强度以及凝结度不同的情况,收缩凝结不均匀会引起开裂情况,加大混凝土裂缝出现的概率。在将混凝土配置完成以后,应当对混凝土塌落度进行检查。确保其符合安全规范,顺利开展混凝土工作。
建筑工程完成后,建筑工作基本告一段落。但是在这一时期,同样不能放松对混凝土裂缝工作的检查,在建筑施工工作完成后的短期时间内,应当派遣工作人员定期进行检查,对混凝土的锈蚀、碳化以及渗透能力进行检查,发现混凝土工程出现问题之后,及时报告有关人员对其进行修补,根据混凝土实际裂变情况采取相对应的解决办法,采取各种有效预防措施来预防裂缝的出现,保证建筑工作正常开展,避免其后期造成更大影响。
综上所述,混凝土裂缝是建筑施工中十分常见的问题,对建筑工程项目的质量安全有影响,会缩短其使用寿命,造成经济损失。对此,管理人员与施工人员应做好沟通,明确不同裂缝类型,采取相应预防措施,有效规避裂缝的出现。对于已经形成的裂缝则可以按照实际情况选择表面修补法、结构加固法、灌浆封堵法、电化学防护法、混凝土置换法等进行处理,实现对裂缝的有效处理,为建筑工程安全质量提供保障。