建筑工程施工技术中混凝土裂缝的成因与应对措施
赵龙 张金梁
烟台凯顺建设集团有限公司 山东省烟台市 264000
中图分类号:TU755 文献标识码:A
引言
在建筑工程施工过程中,混凝土是最主要的一种施工材料,其具有较强的环保性、技术性与经济性。但是如果混凝土施工技术的应用不合理,出现了地基沉降不均匀、荷载不合理等问题,则会出现严重的混凝土裂缝问题,影响整个建筑工程的施工安全与美观性。所以,必须重视建筑混凝土裂缝问题的防治,并采取针对性的混凝土裂缝防治技术。
1 建筑混凝土裂缝成因分析
1.1 钢筋锈蚀引起的裂缝
钢筋锈蚀作为建筑施工中一个极为关键且不容忽视的问题,其潜在的影响不容小觑。在建筑物的生命周期中,钢筋扮演着支撑和强化结构的重要角色,一旦钢筋遭受锈蚀侵害,其性能将大打折扣,甚至可能引发严重的结构安全问题。锈蚀过程中,钢筋表面会逐渐形成一层铁锈,这层铁锈削弱钢筋的承载能力,更重要的是会导致钢筋的体积显著增大,这种体积变化是钢筋锈蚀对混凝土结构产生破坏的根源所在。由于混凝土是一种相对刚性的材料,无法像弹性材料那样轻易适应内部应力的变化,当钢筋体积膨胀时会对周围的混凝土产生强烈的挤压作用。随着时间的推移,这种挤压作用会逐渐累积,最终导致混凝土产生裂缝。这些裂缝通常是竖向的,沿着钢筋的走向延伸,严重破坏了混凝土的完整性和连续性。裂缝的出现不仅降低了结构的整体强度,还可能为水分、空气等有害物质的渗透提供通道,进一步加速钢筋的锈蚀和混凝土的劣化。
1.2 施工工艺因素
(1)振捣方式不当。振捣不足会使混凝土中存在大量气泡,形成内部空隙,降低混凝土的密实度和强度;而过度振捣则会导致混凝土离析,粗骨料下沉,水泥浆上浮,表面出现浮浆层,硬化后容易产生裂缝。例如,在一些小型建筑工程中,由于施工人员经验不足,振捣时间过短或过长,导致混凝土质量缺陷,出现裂缝的概率增加。(2)模板拆除问题。模板拆除过早,混凝土尚未完全凝固且未达到设计强度,无法承受自身重量和外部荷载,容易出现裂缝;模板拆除过晚,混凝土与模板之间的粘结力增大,在拆除过程中可能会对混凝土结构造成损伤,同时,混凝土内部与外部的温差变化也可能导致体积变化而产生裂缝。在实际施工中,部分施工单位为了赶进度,过早拆除模板,引发了不少混凝土裂缝问题。(3)未及时养护或养护措施不当。混凝土浇筑后,若未及时进行养护,表面水分散失过快,会导致混凝土收缩增大,产生干缩裂缝。养护过程中,若湿度和温度控制不当,也会影响混凝土的正常硬化,降低其强度和抗裂性能。
1.3 材料因素
不同品种的水泥水化热特性不同,如硅酸盐水泥水化热高,在大体积混凝土施工中,若使用不当,会因内部温度过高产生较大的温度应力,引发裂缝。水泥强度等级选择不合理,也可能导致混凝土强度与结构受力不匹配,产生裂缝。骨料的级配不良会使混凝土的空隙率增大,需水量增加,从而导致混凝土收缩增大,容易产生裂缝。骨料含泥量过高会降低骨料与水泥石之间的黏结力,影响混凝土的强度和耐久性,增加裂缝产生的可能性。粒径大小也会影响混凝土的和易性和强度,粒径过大可能导致混凝土振捣不密实,粒径过小则会增加水泥用量和收缩变形。外加剂使用不当是引发裂缝的常见原因之一。
2 建筑工程施工技术中混凝土裂缝的应对措施
2.1 施工准备及混凝土试验工作
施工准备分为混凝土配合比设计和模板安装两部分。前者需要按照设计要求与结构来设计出图纸,后者则是根据所设计图纸和要求的结构来匹配出模板并进行钢筋的布置。混凝土的试验工作主要为坍落度桶与混凝土试模的准备工作、抗压强度试块和养护试块等。将坍落度桶与混凝土试模的准备工作做好,不仅方便现场随时可以进行商品混凝土坍落度的测验,而且有助于现场取样并制备混凝土试块和后续测定其相关性能。通过测量抗压强度试块在受到压力时的承载能力,可以了解混凝土的抗压性能,而养护试块则对于保证混凝土强度和质量有着重要的意义。
2.2 加强混凝土施工技术的控制
(1)基层处理。在基层处理环节,需要对混凝土结构下方基础的性能进行检查,确保其平整度、稳定性以及承载能力符合相关要求。如果将模板设置在冻土层、松软土层上,并实施了混凝土浇筑施工操作,则需要对基础结构进行加固,对施工工序流程进行优化,确保模板拆除作业结束后再开始冻土层的解冻。针对基础结构的加固处理方式主要有三种,即注浆加固措施、强夯措施和堆载预压措施。(2)混凝土浇筑。如果混凝土结构的几何尺寸比较大,建议优先选择分层浇筑施工方式,将灌浆混凝土浇筑厚度控制在 0.3m 以下,混凝土浇筑高度控制在 2m 以内。或者通过溜槽等装置的设置消除混凝土离析现象。为了避免施工冷缝问题的出现,不仅要保证混凝土浇筑施工的连续性,还要在下层混凝土结构初凝之前,对上层混凝土结构进行浇筑和振。在这一过程中,为了延长混凝土的初凝时间,可以将适量的缓凝剂添加到混凝土材料当中。如果必须中断混凝土的浇筑施工,则需要对初凝混凝土进行强力搅拌。
2.3 环境控制措施
温度控制在混凝土施工中至关重要。在炎热天气施工时,可通过降低原材料温度,如对骨料喷水降温、采用低温水搅拌等措施,降低混凝土的浇筑温度。在大体积混凝土施工中,埋设测温元件,加强温度监测,根据温度变化及时调整养护措施,控制内外温差在合理范围内。在干燥环境中,采取增加环境湿度的措施,如喷雾、洒水等,防止混凝土水分过快蒸发。在潮湿环境中,做好排水防潮处理,避免混凝土长期受水侵蚀。对于地下工程,设置防水层和排水系统,防止地下水对混凝土结构的侵蚀,减少裂缝产生。
3 结束语
混凝土路面在长时间应用过程中,受车辆碾压、自然环境等多方因素影响会出现损坏,如果不及时采取合理措施进行修复,势必会导致混凝土表面受损,从而对其性能与应用造成不良影响。工作人员依据混凝土表面损坏情况,做好相应的修复工作,可以提高混凝土表面质量,从而确保其可以满足后续使用需求。
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