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摘要:隨著我國城市化的不斷推進,土建工程迅猛發展。同時人們對生活品質的要求越來越高,相對應的對土建施工的技術水平也提出了更嚴格的要求。分析了混凝土施工概述及裂縫危害,其次探討了混凝土出現裂縫的原因,最后對土建施工中混凝土裂縫問題的控制措施進行了總結。
關鍵詞:土建施工;混凝土裂縫;成因;控制措施
前言
土建工程作為我國的基礎設施,在整個社會的發展中有著重要的作用,而混凝土施工技術工作為土建工程的主要構成部分,其具有較好的耐久性和穩定性,是土建工程項目中最基本施工技術[1]。
1混凝土施工概述及裂縫危害
1.1混凝土施工概述
混凝土是建筑施工中常用的建筑材料之一。將水泥作為混凝土的膠凝材料,砂石作為集料,將其與水按一定比例配合,經攪拌形成混凝土,在工程建筑中廣泛應用[2]。混凝土施工技術作為土建工程施工建設中核心技術的一種,其包括澆筑工藝、攪拌工藝、振搗工藝、養護工藝等。因此,施工單位要十分重視在土建施工過程中混凝土施工技術的選擇和應用,從材料的選取,一直到混凝土的養護等,都要按照工程施工標準去完成,以此確保整個工作的施工效率和質量。
1.2混凝土裂縫危害
在建筑項目建設的過程中,混凝土施工是其主要的組成部分之一,它的施工情況會對著整個工程項目的施工品質造成威脅[3]。裂縫問題不但會對土建項目的外形造成損害,而且還會影響土建項目的使用壽命。如果不對裂縫問題進行有效的修護,就有可能對整個建筑工程的構架造成損害,縮短土建項目的使用壽命。
2混凝土裂縫的成因
2.1荷載裂縫
荷載裂縫是土建工程施工中常見的施工問題,其出現的原因主要是因為建筑物受力不平衡。在工程建設的過程中,受承載力的作用,導致其拉應力在外界因素的影響下超過了應有的強度,讓混凝土原本的結構受到了破壞,最終使建筑物表面出現裂縫。另外,軸壓力與壓應力也是造成混凝土裂縫問題出現的主要因素,通常情況下,導致建筑物頂部位置出現水平裂縫。在轉角處等應力比較薄弱的區域,當其受到外界影響發生改變時,同樣會引起裂縫問題的發生。此外,與承重梁連接的位置也極易出現裂縫,由于此位置的荷載力較為集中,一旦受到壓應力不平衡時,就會出現荷載裂縫。土建工程荷載裂縫的危險程度較高,為了確保建筑物使用過程的安全,必須采用科學的方法進行規避和預防。
2.2溫度裂縫
造成溫度裂縫出現的原因主要有兩種,第一種為表面性裂縫,這種裂縫的走向沒有特定的規律。第二種是深層性裂縫,它與表面性裂縫恰恰相反,其裂縫走向具有一定的規律性,幾乎與工程主筋的走向相同,由于受溫度的影響,導致其裂縫的寬度不同,并且溫度是與裂縫的寬度呈負相關關系,其溫度越高產生裂縫的寬度就越窄[4]。混凝土溫度裂縫出現的主要原因如下:水泥的水化反應是引起溫度裂縫出現的主要原因,體積越大的建筑物受裂縫的影響越大。混凝土施工時,受水泥水化反應的影響,其溫度也在發生著改變,主要分為升溫、降溫、溫度三個環節,這就形成了不同的溫度梯度,再經過溫度應力的作用,當數值達到其臨界值時,就會造成溫度裂縫的出現。大部分深層性裂縫出現的主要因素就是因為周圍溫度快速下降,使其內部構造不能適應發生收縮而形成裂變,也可以說,在混凝土施工過程中,其性能會隨著溫度的改變而改變,出現熱脹冷縮的現象,當遭受的溫度改變太大時,混凝土則會跟著溫度的改變而產生變樣,造成裂變現象的出現。除此之外,施工現場周圍的氣候和環境變化,也會造成溫度裂縫的出現。例如,當施工現場收到冷空氣的襲擊時,混凝土的內外溫度就會因外界溫度的變化產生差距,當其超過了裂變的承受能力,就會造成溫度裂縫的出現。
2.3干縮裂縫
混凝土在進行澆筑之后,需要在規定的時間里進行養護施工,通常情況下,養護周期為7d,其養護的主要目的就是為了杜絕干縮裂縫的出現。在土建工程施工過程中,其裂縫出現的原因主要是混凝土內外水分蒸發的速度不同,造成建筑物內外部結構的變化程度不同,混凝土表面會因為沒有受到相應的保護,其水分蒸發的速度較快,產生的形變也較大,而混凝土的內部因隔絕了空氣,使其溫度與濕度具備了相應的穩定性,其水分蒸發的速度較慢,所發生的形變也較慢,這樣就會加速其裂縫的形成。由于混凝土具有收縮的特征,在溫度變形之后,它的效力也會發生變化,將會一定程度上降低抗拉強度,最終產生干縮裂縫,影響工程的質量。
2.4土建項目混凝土施工過程中管理工作存在的弊端
1)混凝土配制比例不科學。混凝土的配制比例是影響施工材料質量的主要因素,配制比例的是否科學將為土建工程建設的最終品質造成影響,所以在開始建設時就要做好配比控制工作[5]。在進行配比時要按照規定的要求,配比流程要具有一定的順序,配比環節要注意調配比例的科學性。但在實際配比工作中,可能由于操作工人的不專業,導致其在配比過程中不能科學地處理水和水泥的比例關系,不能將混凝土的性能發揮到最佳,使其出現裂縫問題。2)在實際的澆筑施工時,若操作者沒有按照施工流程進行操作,就會導致收縮性裂縫和脫落型裂縫等問題。收縮性裂縫出現的原因主要是混凝土的材料本來就具有收縮性,當與其他基礎材料加水攪拌時,就會發生小量膨脹。現澆后混凝土內部溫度會達到一定限值,但在后期使用過程中會相應地回縮,現澆混凝土的施工接縫處必然會出現裂縫問題。脫落型裂縫問題出現的主要原因是在混凝土配制過程中沒有按照相應的標準,還有配制環節沒有注意調配比例的科學性。這就會影響混凝土的現澆質量,再加上不能很好地對后期工作進行落實,混凝土的脫落型裂縫就會出現。3)塑性沉降問題。在進行混凝土澆筑作業時,應用到的混凝土具有較強的可塑性,其內部固體會因為外界的阻力出現沉降差別,導致其沉降問題的出現,從而產生裂縫,一旦有污染物進入其裂縫,就會對鋼筋的性能造成不利的影響。另外,在水平向鋼筋上部位置和豎向墻柱結構的連接處,其部位更容易出現沉降現象,由于此位置混凝土的保護層較弱,再加上鋼筋的表面比較粗糙,更是加劇了這種問題[6]。
3土建施工中混凝土裂縫問題的控制措施
3.1荷載裂縫的控制
為了避免荷載裂縫問題的出現,在進行施工時,要注意以下問題:首先,建筑的平整度,對于不平整的地方,使用雙向鋼筋網片來增加其平整度,讓其表面變得光滑;其次,要對經常出現裂縫的位置進行研究,找到引起其沉降不均勻的原因;然后,加強工程施工的設計工作,控制好變形縫的位置;之后,優化各部位的受力狀況,使得載荷達到受力平衡,避免因受力過于集中,造成建筑物出現變形問題;最后,在不影響施工效果的基礎上,選擇較細點的鋼筋,縮短鋼筋與鋼筋之間的縫隙,減少混凝土裂縫發生的幾率。
3.2溫度裂縫的控制
第一,對混凝土的絕熱升溫進行控制,首先,降低水泥的使用比例。在整個施工過程中混凝土的升溫內熱源主要來自于水泥水化放熱,降低水泥的使用比例,就可以控制水化熱。通常使用的而方法為:降低坍落度、加入大塊石、降低砂率、應用科學比例的化學添加劑、選擇科學的攪拌工藝。其次,選用低熱水泥,在選擇水泥的原材料的過程中,要優先選擇低熱水泥,其能夠有效的降低水化熱反應對混凝土造成的影響。降低澆筑溫度也是其主要工藝之一,所以,在施工過程中,要避免在高溫下施工,在施工前還要對材料進行預先降溫等,以此確保澆筑的溫度能夠達到標準。再次,縮小當量溫差,當量溫差出現的原因主要是干縮現象造成的,要縮小當量溫差,必須降低干縮率。最后,對混凝土進行強制降溫。因此,這就需要施工企業在其內部預埋水管,將冷卻水灌入其中,以此降低其內部的溫度,減少裂縫的產生,提高其施工質量。
3.3干縮裂縫的控制
首先,選擇合適的原材料。在選擇原材料時,要選擇質量達標并且能夠具有一定抗裂能力的材料,也就是說這些原材料混合在一起形成的混凝土,其性能將會優于其他混凝土的使用性能[7]。在施工之前,施工單位就要對水泥的品質進行嚴格的檢測,其主要內容包括水泥的凝結時間、細度、燒失量、低熱和高強等,這些檢測內容如果有一種沒有達到檢測標準,就不能投入施工使用,以免對施工的質量造成不利的影響。選取混合材料的目的是使混凝土的溫度達到施工的要求,使其抗裂性能得到提升,其主要原料包括礦渣、粉煤灰等。在選取外加劑時,一定要根據混凝土施工的要求進行選擇,以此確保混凝土的性能能夠達到最好。另外,還要對混凝土各原料之間的配制比例進行實驗,確保混凝土性能不變的基礎上,降低水泥的使用比例,減少混凝土的絕熱溫升,控制干縮裂縫的出現。
3.4加強施工管理中混凝土裂縫的控制措施
為降低施工裂縫的出現,施工單位須采取以下措施:首先,對使用過的模板進行及時清理,不要使施工的殘留物粘附在其表面。在澆筑作業時保持模板的濕潤性,另外,在澆筑作業完成后,還要對其進行澆水,以此確保混凝土表面的濕度能夠符合其標準。其次,對模板表面存在的縫隙進行密封處理,可以使用膩子或油氈紙等施工材料,還要求在涂抹隔離劑的過程中,一定要涂抹均勻,不能出現遺漏現象。然后做好振搗施工,通過振搗過程將其內部的氣體去除,以免因為其內部的氣體影響到整個混凝土施工的效果。最后,對養護工作進行不斷優化,優化混凝土結構養護工作,不但可以預防混凝土裂縫的出現和發展,而且能夠使其結構的穩定性得到保障,同時還能增加其結構的承受力和強度,讓混凝土結構的變得更加穩固。
4結論
土建施工中混凝土裂縫問題的主要成因為混凝土結構受力不均衡、內部出現水熱化反應、外界溫度的影響等。這些裂縫問題嚴重影響到了土建工程的施工效率和效果,如果不對這些問題進行處理,時間一長,會縮短建筑物的使用壽命和性能,甚至會威脅到人們的生命和財產安全,影響土建行業的健康發展[8]。因此,這就需要相關人員根據其成因制定相應的控制措施,加強施工現場的管理,杜絕混凝土施工過程中裂縫的出現,確保建筑施工的效果。
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作者:郭恒偉 單位:山西三建集團有限公司