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浅谈建筑工程混凝土裂缝的成因及其防治措施

2021-12-24

四川水泥 2021年11期
关键词:裂缝表面混凝土

陈 亮

(福建省福州市350103198608295339 350000)

1 工程概况

上杭融侨观邸四期项目位于福建省龙岩市上杭县,建筑面积为105027m2,其中地上建筑面积为88811m2,地下建筑面积为16216m2,本工程为剪力墙结构,按照功能划分有地下停车区域、商业用房区域、物业用房区域、住宅区域等,上杭融侨观邸四期工程为北区的六栋,即1#、2#、3#、5#、6#、7#。

2 造成混凝土表面开裂的主要原因

在项目建设之前,项目经理部组织管理人员就混凝土开裂防治的问题召开专项会议,在会议上总结了常见造成混凝土开裂的原因见图1。混凝土是一种人工合成材料,主要成分有水泥、砂石、水和外加剂等材料混合而成,从客观上来看,混凝土的质地不均匀,自身具有一定脆性,抗拉能力较差[1]。导致混凝土出现裂缝的原因非常多,常见的有温度湿度影响、施工方法不当、养护不到位、原材料配比有误、模板变形、基础沉降等。

图1 混凝土开裂原因

2.1 温度和湿度造成的影响

在混凝土浇筑后的凝结过程中,由于自身水化反应,混凝土会向外放出热量,而混凝土材料自身导热的效果并不理想,这就导致很多热量和细小气泡在混凝土内部无法排出,当混凝土内部温度逐渐升高,由于热胀冷缩,混凝土表面就会产生拉应力,混凝土抗拉能力较弱,就容易导致表面出现裂缝。再加上混凝土凝固之后,内部温度会下降,由于外部混凝土已经凝固,会制约混凝土的收缩,内部就会产生拉应力。

如果在冬、夏两季进行施工,由于天气昼夜温差的影响,会让混凝土表面受到更大的应力,很容易就让拉应力超过了混凝土的最大抗裂能力,如果在施工结束后对养护工作没有做到位,易导致混凝土出现裂缝。如果混凝土内部湿度变化较小,而表面受到高温水分快速蒸发,也会导致混凝土出现开裂的现象。

2.2 混凝土材料的问题

在建筑工程施工过程中出现混凝土裂缝,很大一部分原因是原材料出现了问题。混凝土中主要的粘结剂就是水泥,水泥的质量对混凝土影响非常大,其中对混凝土质量影响最大的几点为水泥品种、用量、颗粒细度。

想要从材料层面上控制混凝土的开裂,就应该把重点放在控制混凝土的水化热上。降低混凝土内部的水化热,能有效控制混凝土因为温度原因导致的变形开裂。同时,混凝土中骨料的均匀程度、砂的含泥率等也是造成混凝土开裂的原因,如果使用的骨料含泥率较高,就会导致加工成型的混凝土抗拉能力降低,收缩更大,导致混凝土因塑性变形导致裂缝的出现。当前建筑工程所使用的混凝土绝大部分都是商品混凝土,商砼站在制配混凝土的时候为了防止混凝土开裂,提高混凝土的质量,都会在混凝土中加入适量的减水剂、粉煤灰以及膨胀剂等等,这些都能让混凝土的性质得到改善,降低内部应力[2]。

2.3 施工方法不当

在施工浇筑混凝土的过程中,如果没有按照规范要求对混凝土进行振捣,振捣力度过大、振捣不足、漏振都会导致混凝土成型质量出现问题,造成混凝土内部空洞、混凝土离析等情况,严重影响混凝土的质量,易造成裂缝。有些施工单位为了加快混凝土的浇筑速度,提前安排商砼车进入现场,在施工现场等待浇筑的商砼车非常多,为了节约成本,很多商砼车熄火停止搅拌混凝土,这会导致混凝土出现分层,质地不均与,影响混凝土质量。此外,为了加快施工,提高材料周转率,很多时候在混凝土强度不达标的时候就拆除模板和支撑,这时混凝土上部荷载过大或者过集中,都会导致混凝土楼板出现形变,楼板底部受到的拉应力过大导致出现裂缝,如果严重还会导致混凝土楼板断裂。还有些施工人员在施工过程中不按规范操作,对钢筋的处置过于随便,导致钢筋缺乏应有保护,楼板负筋弯曲变形,钢筋保护层厚度不足,这些都会导致钢筋混凝土结构的抗拉能力下降,使结构出现裂缝[3]。除此之外,如果浇筑混凝土没有按照规范标准,浇筑前没有清理模板表面垃圾、未湿润模板,在后浇位置没有进行混凝土凿毛,都会导致混凝土施工完成后出现开裂的现象。

2.4 养护不到位

按照规范标准对混凝土进行养护能够减少绝大部分裂缝。如果养护时间太早,将降低混凝土的凝结能力,养护时间太晚又会导致在养护前混凝土内部发生反应产生裂缝。在混凝土浇筑前期,由于水泥的水化热反应,混凝土体积会出现收缩,混凝土前期的强度达不到,就会导致开裂。混凝土振捣之后,由于重力的作用,较重的骨料会下沉,水泥的水分就会集中在混凝土表面,表面会出现溢水的现象。如果混凝土表面水分快速蒸发,就会导致混凝土表面出现裂缝,如果混凝土施工过后不能进行有效养护,大概率就会出现混凝土开裂的情况。

3 混凝土开裂防治措施

基于对过往工程中混凝土开裂原因的总结,项目部制定了明确的施工管理目标,力保混凝土质量达标,减少混凝土开裂的情况发生。为此,项目部召开了专题会议,就混凝土开裂防治措施向施工管理人员交底,保证在施工过程中严格把控混凝土材料质量、施工流程,降低混凝土开裂情况的发生。

3.1 控制施工温度

在进行混凝土浇筑之前,要对天气信息进行掌握,尽量选择在天气晴朗温度适中的时候进行浇筑。同时还应该制定在不同天气条件下浇筑混凝土应遵守的措施,例如浇筑时气温太高,可适当调高混凝土的坍落度,浇筑完应立即覆盖,同时观察混凝土的状态,提前开始养护,防止混凝土表面水分蒸发过快;如果在浇筑时突遇下雨,应立即采用防雨布对已浇筑的混凝土进行覆盖等等。

3.2 严格控制混凝土进场质量

造成混凝土开裂的一大重要原因是混凝土内部水泥水化热过高,因此加强与商混站的沟通,优化混合料的配比,严格控制混凝土中的水量以及水泥量,降低混凝土水灰比,同时也可以通过添加混凝土外加剂,降低混凝土内部的水化热,提升混凝土的性能质量。此外,混凝土中骨料的质量也会对混凝土质量造成影响,混凝土中的砂、碎石的粒径和质量都会对混凝土产生影响,因此常规浇筑使用的混凝土应该选用优质的大粒径砾石作为粗骨料、粒径较大的粗砂作为细骨料,加强混凝土内部的机械咬合力[4]。在隐蔽工程验收完成,下达浇筑令之后,管理人员应该将预拌混凝土的强度、方量、坍落度等具体信息告知搅拌站,搅拌站根据信息进行混凝土搅拌。在混凝土进场时,施工人员应该确认混凝土资料,确保信息相对应。在混凝土浇筑之前,需要先做坍落度试验,验收混凝土坍落度是否符合要求,不符合要求的混凝土不得浇筑,同时还应该根据浇筑方量确定制作试块的组数,按照试块标准制作流程制作混凝土试块。本项目在做坍落度试验和制作试块的过程要求记录影像资料,实时汇报在项目交流群中。完成混凝土检测,确认无误后方可浇筑。

3.3 把控施工过程和方法

施工过程管理对混凝土的裂缝控制起到至关重要的作用,只有采用了正确的方法,才能使整个工程的质量得到保障。在施工过程中,要严格按照施工方案进行操作。浇筑前,认真验收钢筋绑扎质量、保护层垫块情况等,要派专人对于模板上的垃圾、杂物清理冲洗干净,验收采用举牌制度,并留好影像资料。浇筑顺序要科学合理,过程中由于天气和供料等原因,导致可能出现的冷缝要尽量避免,及时接茬振捣。要求商混站在混凝土运输浇筑过程中,根据现场实际情况和项目部的要求来供料,一切行动听指挥,不要为了节约成本而让料车熄火,混凝土搅拌过程一定不能停止。整个浇筑过程要施工管理人员全程值班监督,每个部位都要用振动棒振捣,不能出现漏振、过振的情况。混凝土浇筑完成后不能立即上人,更不能在板面上堆放材料,在地下室板面强度未达标前,不能上大型车辆和机械,后浇带、施工缝等部位要落实回顶支撑到位。混凝土试块送检达到规范规定的拆模强度后,经项目部同意方可拆除模板支撑。总之,每一个细节都重视,认真把控到位了,串联起来才会收到好的成效。

3.4 注重混凝土的科学养护

在混凝土施工后进行科学的养护,能最大程度提高混凝土的质量,提高混凝土结构的强度,降低混凝土表面裂缝。尤其对于大体积混凝土工程,养护将发挥重大作用。混凝土早期养护的主要目的是降低混凝土的表面温度,提高混凝土的湿度,防止由于外界温度变化过大导致混凝土表面开裂,因为水分快速蒸发加重混凝土的收缩。本工程混凝土楼板采用覆盖塑料薄膜的养护方法,在混凝土收面完成后对其进行覆膜,防止混凝土表面溢水快速蒸发。在混凝土楼面终凝后,开始安排专人进行洒水养护,每日一般养护两次,视环境气温等情况适当增加,养护的标准为表面湿润但不积水。本工程墙柱混凝土结构在达到允许拆模的强度后进行拆模,拆模后由专人使用喷壶进行喷洒养护。

4 对混凝土表面裂缝的处理方式

由于混凝土自身的性质以及施工过程中各种环境因素的干扰,混凝土裂缝基本是无可避免的,通过以上措施可以降低混凝土裂缝的严重程度。但是对于细小裂缝,也应该及时进行处理补救,防止混凝土裂缝扩大,保证建筑整体结构的稳定性,补救混凝土裂缝应该根据混凝土裂缝的规模进行选择。

如果裂缝的深度较浅,规模较小,对建筑结构不构成威胁,可以采用表面修补的方式,这是修补混凝土裂缝最常用的方法。表面修补混凝土主要有表面贴补和涂抹两种方式,将水泥浆按照一定比例调配,清理裂缝周围的灰尘和垃圾,对裂缝表面进行涂抹,这种方式适用于难以灌浆的位置。

对于裂缝较大、深度较深的裂缝,可以采用灌浆法进行处理,这种方法适用性较强,修补效果也更加理想,它是通过将灌浆液注射进混凝土裂缝中,将裂缝进行封堵,起到防治混凝土漏水,加强结构的作用[5]。

5 结束语

综上所述,通过科学策划、认真交底、严格执行、过程监督、不断提升,上杭融侨观邸四期项目有效控制了施工过程中出现的混凝土裂缝,节约了成本,同时提升了客户满意度。只要采取适当的控制方法,加强技术交底,提高施工作业人员的责任意识,就能有效控制混凝土开裂,保证建筑结构的安全,减少或者杜绝渗漏维修问题,提高企业形象和效益,让施工企业能够获得更好的经济效益。

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