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大体积混凝土施工中裂缝成因分折及防治措施

2022-11-13李海元

建材发展导向 2022年7期
关键词:体积裂缝混凝土

李海元

(大同市建设工程事务中心,山西 大同 037006)

我国当下的大体积混凝土施工技术水平已经得到了很大的发展与突破,在施工过程中使用大体积混凝土,这也是现代大型建筑工程中最不可缺少的材料与技术。不过施工过程中,大体积混凝土会出现裂缝的现象,这对于工程本身的质量有很大影响,因此,要从材料以及施工环节中入手,找到引起裂缝的关键因素,从而做好防治措施,避免影响建筑工程的质量与寿命。大体积混凝土裂缝与原材料、浇筑过程有着较大关联,尤其是过程中产生的温度,会出现收缩应力、温度应力等,就会引发混凝土结构改变引发裂缝。

1 对于大体积混凝土施工裂缝产生的原因分析

1.1 大体积混凝土原材料以及混凝土比例设计的原因

由于在进行施工过程中,所用到的材料种类较多,每种材料的特性也不同,几种材料进行混合难免会产生一些反应,进而会形成裂缝。出现裂缝原因有以下几种:没有进行科学的材料用量的配比;没有选择合适用量的外用剂;使用的水泥的种类与实际出现偏差。如果其中所使用的水泥等级越高,那么这种情况对于大体积混凝土产生裂缝的影响也就越大。

建筑工程项目在进行建设之中,混凝土的材料配比也是造成混凝土出现裂缝的重要原因。由于设计的材料配比不科学;水灰的比例分量较大;水、水泥的用量较多造成的混凝土收缩程度变大;没有严格地进行实际实验而乱使用混凝土膨胀剂。以上几种情况是由于混凝土材料出现比例问题而造成大体积混凝土出现裂缝的几种原因。

1.2 施工现场温度方面的影响

在建筑工程开展施工建设的过程中,施工现场的施工环境也是导致大体积混凝土出现裂缝问题的主要原因之一,对于一些常见的环境影响因素为以下几点:温度方面出现变化、湿度方面出现变化、地震灾害、构建温度出现上升。在这其中,温度对大体积混凝土产生的影响是相对较大的,如果在外界温度出现较大变动的情况下,这种时候大体积混凝土会由于热胀冷缩的影响,所以导致大体积混凝土的整体建构出现不同程度的受力,在这种情况下,大体积混凝土结构会因为这种问题发生体积收缩等现象,如果没有对温度方面进行有效的控制,这种情况下会导致大体积混凝土出现裂缝的问题。

对于大体积混凝土内外温度存在差异性,这也是导致裂缝问题出现的又一因素,质量的影响因素主要包括材料、温度以及热胀冷缩等,都会对结构造成不同程度的改变,从而引起一定变化。混凝土钢筋在使用建设当中,通常其膨胀系数会明显小于钢筋,这是由于不同时间段的温度有所差异,当温差在一定范围内就会导致膨胀现象,混凝土受到扩展,进而引发裂缝。

1.3 水泥水化产生的影响

水泥热化是引发混凝土裂缝的重要原因,因为混凝土施工区域较大,并且在施工中,其热量未能充分散发,还影响了内部热量的挥发,如此一来,很多热量都难以得到散发,滞留于混凝土内部,这样引发的后果就是使内层与表层之间的温度形成了巨大的反差,极易增加出行混凝土裂缝的可能性。

1.4 浇筑振捣不严谨的问题

混凝土的质量还和浇筑与振捣的工作质量密切相关,如果没有按照相应规定进行浇筑和振捣的工作,表面将会出现了浮浆现象,后期还有可能产生离析,也会导致整体强度受到影响,引发裂缝方面的问题。

1.5 混凝土结构设计存在不合理问题

在混凝土工程施工之前,需要按照一定的比例科学配比混凝土结构,达到合理配置混凝土各项材料的作用,在此基础上进行设计工作,只有满足以上两点才能为后期保持施工的连续性与稳定性做出支撑,也能够使施工质量得到质的提升,减少由于裂缝问题导致影响整体施工质量的几率。那么在进行设计工作时,有关设计人员应该首先进行现场调研,根据真是获取到的各种数据信息进行科学合理的施工设计,避免因资料收集不到位,从而影响日后施工进度的正常开展。另外,在实地勘察期间,还需要全面把握建筑结构的设计理念,对施工中可能出现的各种施工现象做好应对措施,逐步减少裂缝问题的生存空间。

1.6 地基约束力造成的原因

地基约束力是造成裂缝的又一重要因素,作为地基施工建造的主要材料,混凝土的用量对地基的影响呈现正相关系,如果混凝土用量多,那么就会使得地基负荷的受力随之提升,如此一来将扩大混凝土的作业范围,并且内部约束力还会对混凝土整体结构造成巨大负担。与此同时,外部温度的干扰会进一步加剧混凝土内部结构的紧张度,在内外部双重压力的共同作用下,大大提高了混凝土裂缝发生的概率,进而严重阻碍到建筑工程的正常施工进度。

1.7 建筑物投入到使用过程中形成裂缝的原因

即使相关施工团队减少了施工过程之中混凝土出现裂缝的情况,但在使用中也会因为各种原因出现裂缝。例如:超负荷使用、随意将墙面甚至承重墙打掉;存放强腐蚀性物品造成了地面腐蚀;超自然因素等都是建筑物投入使用过程之中形成裂缝的原因。

2 大体积混凝土施工中裂缝问题的防治措施探究

2.1 需要不断优化、完善建筑工程混凝土结构设计

在建筑工程施工前,施工企业应先派出专业设计人员组成施工设计团队,然后设计团队结合建筑工程总体施工要求设计相应的施工设计方案。施工设计方案中应充分考虑项目施工中将面临影响混凝土施工质量的多种问题。全面的施工现场调研有助于设计人员优化混凝土施工设计流程。

其次,混凝土内部结构中存在许多不可控因素,混凝土内部结构与表面结构或多或少会存在差异。在设计混凝土施工方案时,相关设计人员需要及时联系技术操作人员、管理人员、维修人员和监理人员,以便更好地了解建筑工程混凝土施工的要求。要认真分析混凝土裂缝产生的具体原因,必须结合不同的施工环境,分析不同裂缝产生的原因。同时,施工企业或施工队伍要充分理解混凝土的施工设计内容,严格按照施工设计方案进行混凝土施工。此外,相关设计人员需要在混凝土施工设计方案中,重点介绍混凝土的各种施工工艺及各种施工工艺的具体应用方法。建筑工程混凝土施工设计方案初步完成后,设计师需要进入施工现场,进一步调查混凝土裂缝的具体原因,然后结合混凝土施工的具体需要,仔细调整混凝土施工设计方案。混凝土施工设计方案一经确定,在后续施工过程中尽量不频繁修改施工设计方案,尽量按照混凝土施工设计方案的具体内容进行相应的施工工作,主要是避免后续施工过程中出现施工秩序前后矛盾问题。

最后,不同的建筑工程对应不同的混凝土施工要求,不同的混凝土施工要求对应不同的施工设计方案。因此,相关设计人员必须结合混凝土施工的具体要求,从混凝土原材料、混凝土内外结构、混凝土施工机械、施工人员安排等方面进行详细分析和深入设计,从而改进建筑工程混凝土的结构设计过程。

2.2 做好混凝土原材料质量的保障工作

在进行混凝土原材料选择过程中,要提前去施工现场进行全方位的勘探,对于当地的自然资源以及人文环境进行一个系统的了解,进而在进行混凝土原材料的购置时,要根据实际情况进行选择,这就要求相关施工人员在施工过程之中要选择恰当合适的材料,科学的配比,少量含沙量、颗粒大的材料,在这之外,要适当减缩水泥用量,降低水泥的粘稠状材料,在没有其他外界作用力之下,因放置在空气之中引起的蒸发而引发尺度的变化;在进行施工之中掺杂粉煤灰除了能够有效降低泌水现象的发生,同时也能够有效减少水化热情况的产生;在进行施工的时候,加入高效的减水剂也能够帮助解决大体积混凝土产生裂缝等一系列问题。

在保障工程建设质量上,需要从原材料采购方面入手,在原材料采购环节,需要设定一定的材料采购标准,以设计方案为基础,综合考虑可能影响材料发挥作用的各项因素,包括环境、气候、温度以及建筑物实际情况等,只有将上述因素列入到考察范围,才能从根本上保证混凝土的设计与使用与工程建设预期要求相适应。除此之外,在材料采购上,需要通过多家材料供应商相互比较,包括质量、价格以及使用效果上综合考量,最终选出物美价廉的高质量混凝土原材料,与此同时,还需做好材料登记与运输工作,保证采购工作顺利进行,促进混凝土施工作业按照施工计划有序开展。

2.3 重视做好温度防控的工作

由于受到地形、光照以及其他因素的影响,通常温度在一天三个阶段中的变化存在很大差异性,这就容易出现冷热交替现象,这样一来,受到温差的影响,大体积混凝土建筑出现裂缝的几率将会大幅提升,并且严重影响到建筑整体效果的最终呈现。基于此,如何防范因为温差因素而引发的裂缝问题,这将是一个难度不小的挑战,这就需要相关部门及工作人员在合理控制温差的基础上,按部就班的探索具有针对性的解决措施,以此推动大体积混凝土建设的正常作业。相关单位在开展施工时,要关注高温地区的混凝土建设的厚度,然后寻求合适时机,将其运用在对策之中,以此来降低室内外的温度差异。在施工过程中还可以通过浇筑手段来实现温度的下降,争取更多时间在混凝土成型上,进而为混凝土正常施工创造更好的施工条件。如果在温度较高的高原地区,降低温度的方法还可以采用喷水或者遮挡太阳的方法,如果气温变化多端,具有不稳定性,需要提前做好防范措施。

2.4 科学进行大体积混凝土浇筑施工

需要科学地进行混凝土材料的比例配比以及浇筑工作,相关施工人员对于混凝土材料进行科学地配比的时候,要根据现实施工的场地进行实际分析。施工部门的专业人员要根据操作手段、施工场地的情况、施工器械、相关人员的专业素养以及对于即将要进行施工建筑的建筑图纸等现实情况,按照设计图纸以及设计要求进行混凝土材料的科学配比,同时也要根据材料的泥沙含量、和易性、以及粗、细骨料的含水比率等特性进行配比,这样才能最大限度地满足要求。如果没有满足要求,相关施工团队就要适当减少水泥含量,适当添加外加剂等。但在进行混凝土浇筑的过程中,只有上述那些是不够的,还需要管理人员进行现场浇筑工作的监管以及养护工作,施工人员也要严格按照要求进行配比。

在混凝土浇筑工作完成后,可以分不同的时间段进行下一阶段的操作。例如对于楼层的施工,在第一天的时间里可以只进行施工前期基础工作:测量、定位等;第二天可以分散放置少量轻型、小型的建筑材料,在这之后便可以进行正常的施工步骤。为了有效防止因材料重量过大导致的楼板发生裂缝等情况,施工人员可以对于即将要堆放材料的地方进行支撑来增加支撑力,也可以通过在新浇筑的楼面上如一块板来进行加固,以便分散重力。以上两种方法对于防止楼板混凝土发生裂缝等现象有很好的效果。

2.5 需要提高混凝土浇筑振捣施工的准确性

在混凝土浇注振捣过程中,应尽量避免离析和分层,应严格控制其操作,提高其操作的严密性,如在使用吊筒浇筑时,应控制好操作距离和温度。分层浇注时,应控制好分层的切入方式,人员的配置、浇注设备也要慎重选择。用插入式振捣器振捣时,掌握好快插慢拔振捣的频率,保证振捣均匀无漏振。若要大面积浇注,则应在2h内完成二次抹压,以尽可能保证分层紧密结合,避免裂缝问题出现。

2.6 加强对大体积混凝土的养护措施

为了能达到对大体积混凝土保湿目的,降低大体积混凝土自约束应力,相关施工人员就要使用保存混凝土自身温度的方式来降低混凝土里面和外面的温差。由于大体积的混凝土体积比较大,那么可以通过这几种方法来有效达到预期效果并降低出现裂缝的几率:降低大体积混凝土浇筑材料的降温速率;利用大体积混凝土能抗拉的特性来达到混凝土土块抗裂的能力。相关施工人员在混凝土浇筑之后可以立即使用面积较大的塑料膜进行全面覆盖,这种做法比较简单,成本也比较小,同时也能够有效降低混凝土材料的内外温差。同时,也能够最有效地将水分存在混凝土之中,便于增强大体积混凝土材料的抗压强度以及充分发挥应力松弛的作用,以便防止大体积混凝土因为表面与混凝土内部湿度不同而产生的混凝土裂缝问题。

在建筑程进入后期阶段时,必须要做好大体积混凝土的养护工作,这也是导致出现裂缝的重要因素,所以在浇筑施工结束之后,就可以采取适当的养护措施,例如工程中常用的蓄水保温措施,就能起到比较好的养护作用。其次是通过覆盖塑料包膜的方法,也能起到重要的养护效果,并且还能降低内部与外部的温度差异,这样就能有效防止拉应力导致的裂缝现象。除此之外,保湿养护也是比较重要的环节,可以避免混凝土表面水分流失过快,为了进一步提高养护效果,养护时间必须要控制在14d以上。一般来说,在浇筑混凝土之后,必须要加强检查工作,尤其是大体积混凝土表面,必须要确保无腐蚀、开裂的现象,这样才能及时解决开裂的问题,进一步提高建筑工程质量以及安全性。

3 结语

在进行建筑施工作业时,经常会使用到大体积的混凝土,但其中可能会产生裂缝问题影响建筑质量。那么为了有效解决这一问题,建筑企业就要重视提升相关工作人员的专业素养,严格按照计划进行施工并进行实时监管,技术团队还要对施工地点的自然环境进行全面的勘探,施工时要关注环境的变化,根据环境变化采用适当地预警措施,并且重视施工后续的检查工作,只有这样,才能有效解决大体积混凝土施工过程中出现的裂缝问题,以此提升建筑质量,让人们在安全、舒适的建筑中进行工作和学习。

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