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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(fā)展。同時人們對生活品質(zhì)的要求越來越高,相對應的對土建施工的技術(shù)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(xiàn)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(jié)。
關(guān)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(fā)展中有著重要的作用,而混凝土施工技術(shù)工作為土建工程的主要構(gòu)成部分,其具有較好的耐久性和穩(wěn)定性,是土建工程項目中最基本施工技術(shù)[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(jīng)攪拌形成混凝土,在工程建筑中廣泛應用[2]?;炷潦┕ぜ夹g(shù)作為土建工程施工建設中核心技術(shù)的一種,其包括澆筑工藝、攪拌工藝、振搗工藝、養(yǎng)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(shù)的選擇和應用,從材料的選取,一直到混凝土的養(yǎng)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(zhì)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(zhì)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(gòu)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(xiàn)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(jié)構(gòu)受到了破壞,最終使建筑物表面出現(xiàn)裂縫。另外,軸壓力與壓應力也是造成混凝土裂縫問題出現(xiàn)的主要因素,通常情況下,導致建筑物頂部位置出現(xiàn)水平裂縫。在轉(zhuǎn)角處等應力比較薄弱的區(qū)域,當其受到外界影響發(fā)生改變時,同樣會引起裂縫問題的發(fā)生。此外,與承重梁連接的位置也極易出現(xiàn)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(xiàn)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(guī)避和預防。
2.2溫度裂縫
造成溫度裂縫出現(xiàn)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(guī)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(guī)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(guān)關(guān)系,其溫度越高產(chǎn)生裂縫的寬度就越窄[4]?;炷翜囟攘芽p出現(xiàn)的主要原因如下:水泥的水化反應是引起溫度裂縫出現(xiàn)的主要原因,體積越大的建筑物受裂縫的影響越大?;炷潦┕r,受水泥水化反應的影響,其溫度也在發(fā)生著改變,主要分為升溫、降溫、溫度三個環(huán)節(jié),這就形成了不同的溫度梯度,再經(jīng)過溫度應力的作用,當數(shù)值達到其臨界值時,就會造成溫度裂縫的出現(xiàn)。大部分深層性裂縫出現(xiàn)的主要因素就是因為周圍溫度快速下降,使其內(nèi)部構(gòu)造不能適應發(fā)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(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)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(chǎn)生變樣,造成裂變現(xiàn)象的出現(xiàn)。除此之外,施工現(xiàn)場周圍的氣候和環(huán)境變化,也會造成溫度裂縫的出現(xiàn)。例如,當施工現(xiàn)場收到冷空氣的襲擊時,混凝土的內(nèi)外溫度就會因外界溫度的變化產(chǎn)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(xiàn)。
2.3干縮裂縫
混凝土在進行澆筑之后,需要在規(guī)定的時間里進行養(yǎng)護施工,通常情況下,養(yǎng)護周期為7d,其養(yǎng)護的主要目的就是為了杜絕干縮裂縫的出現(xiàn)。在土建工程施工過程中,其裂縫出現(xiàn)的原因主要是混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)的速度不同,造成建筑物內(nèi)外部結(jié)構(gòu)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(fā)的速度較快,產(chǎn)生的形變也較大,而混凝土的內(nèi)部因隔絕了空氣,使其溫度與濕度具備了相應的穩(wěn)定性,其水分蒸發(fā)的速度較慢,所發(fā)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(fā)生變化,將會一定程度上降低抗拉強度,最終產(chǎn)生干縮裂縫,影響工程的質(zhì)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?;炷恋呐渲票壤怯绊懯┕げ牧腺|(zhì)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(zhì)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(guī)定的要求,配比流程要具有一定的順序,配比環(huán)節(jié)要注意調(diào)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(yè),導致其在配比過程中不能科學地處理水和水泥的比例關(guān)系,不能將混凝土的性能發(fā)揮到最佳,使其出現(xiàn)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(xiàn)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(fā)生小量膨脹?,F(xiàn)澆后混凝土內(nèi)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(xiàn)澆混凝土的施工接縫處必然會出現(xiàn)裂縫問題。脫落型裂縫問題出現(xiàn)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(huán)節(jié)沒有注意調(diào)配比例的科學性。這就會影響混凝土的現(xiàn)澆質(zhì)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(xiàn)。3)塑性沉降問題。在進行混凝土澆筑作業(yè)時,應用到的混凝土具有較強的可塑性,其內(nèi)部固體會因為外界的阻力出現(xiàn)沉降差別,導致其沉降問題的出現(xiàn),從而產(chǎn)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(jié)構(gòu)的連接處,其部位更容易出現(xiàn)沉降現(xiàn)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(xiàn),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(wǎng)片來增加其平整度,讓其表面變得光滑;其次,要對經(jīng)常出現(xiàn)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(yōu)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(xiàn)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(fā)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(nèi)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(yōu)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(xiàn)的原因主要是干縮現(xiàn)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(yè)在其內(nèi)部預埋水管,將冷卻水灌入其中,以此降低其內(nèi)部的溫度,減少裂縫的產(chǎn)生,提高其施工質(zhì)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(zhì)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(yōu)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(zhì)進行嚴格的檢測,其主要內(nèi)容包括水泥的凝結(jié)時間、細度、燒失量、低熱和高強等,這些檢測內(nèi)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(zhì)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(jù)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(xiàn)。
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(xiàn),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(yè)時保持模板的濕潤性,另外,在澆筑作業(yè)完成后,還要對其進行澆水,以此確?;炷帘砻娴臐穸饶軌蚍掀錁藴?。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(xiàn)遺漏現(xiàn)象。然后做好振搗施工,通過振搗過程將其內(nèi)部的氣體去除,以免因為其內(nèi)部的氣體影響到整個混凝土施工的效果。最后,對養(yǎng)護工作進行不斷優(yōu)化,優(yōu)化混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護工作,不但可以預防混凝土裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,而且能夠使其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性得到保障,同時還能增加其結(jié)構(gòu)的承受力和強度,讓混凝土結(jié)構(gòu)的變得更加穩(wěn)固。
4結(jié)論
土建施工中混凝土裂縫問題的主要成因為混凝土結(jié)構(gòu)受力不均衡、內(nèi)部出現(xiàn)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(chǎn)安全,影響土建行業(yè)的健康發(fā)展[8]。因此,這就需要相關(guān)人員根據(jù)其成因制定相應的控制措施,加強施工現(xiàn)場的管理,杜絕混凝土施工過程中裂縫的出現(xiàn),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