賴惠明
摘要:巖土施工中,混凝土裂縫會對工程造成一定的影響,輕則影響巖土工程的外觀,重則影響巖土工程的質(zhì)量,為工程的安全運行帶來一定的隱患。本文將簡要介紹巖土施工的定義和特點,重點闡述混凝土裂縫產(chǎn)生的原因、幾種常見的分類及其控制措施,希望對巖土施工技術(shù)的應(yīng)用有一定的參考價值。
關(guān)鍵詞:控制;巖土施工;混凝土裂縫;措施
1.引言
混凝土是現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的一種施工類型,但是,在混凝土的使用過程中,或是應(yīng)用混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物中,會出現(xiàn)混凝土裂縫的情況。在巖土施工過程中,混凝土裂縫也是經(jīng)常遇到的問題,裂縫主要受混凝土內(nèi)部和環(huán)境的外部影響產(chǎn)生的,它影響到了混凝土的結(jié)構(gòu),對工程帶來一定的危害。所以,混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的現(xiàn)象需要受到重視,并且采取相應(yīng)的措施,盡量避免或減少混凝土的裂縫現(xiàn)象。
2.巖土施工概述
2.1巖土工程的定義
土木工程作為各類工程的統(tǒng)稱,是我們常聽見的名詞。巖土工程就是土木工程中涉及巖石、土、地下水的部分。巖土工程的出現(xiàn)和發(fā)展符合時代發(fā)展的趨勢。
2.2巖土施工技術(shù)的特點
區(qū)域性。巖土工程研究的是巖體和土體,每個區(qū)域的環(huán)境不同,受到的地質(zhì)作用不同,形成的巖體和土體是不同的。例如各地區(qū)的風(fēng)化環(huán)境、搬運等的差異性等外部條件是不同的。因此,巖土施工方法和參數(shù)因地域會有差異。
依賴性。巖土的性質(zhì)受自然條件影響很大,相同的巖土施工技術(shù)在不同地區(qū)的應(yīng)用中可能會受到限制。即是說,巖土施工依賴于環(huán)境。當環(huán)境不同或發(fā)生變化時,施工的難度會不同。
隱蔽性。巖土工程大多是地下工程,施工環(huán)境較為隱蔽,若是存在問題,施工人員的處理可能不完全,工程質(zhì)量存在隱患,所以在施工前需要根據(jù)環(huán)境做好檢測措施。
3.混凝土裂縫
3.1裂縫產(chǎn)生的原因
混凝土的質(zhì)量受外界環(huán)境影響較大,尤其是溫度的影響。巖土施工中,施工環(huán)境的溫度發(fā)生變化時,混凝土的內(nèi)部會產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力。外界溫度變低,混凝土收縮;外界溫度變高,混凝土膨脹。當這種拉應(yīng)力超過混凝土自身的抗壓、抗拉能力時,就會產(chǎn)生混凝土裂縫。
原材料對混凝土的質(zhì)量有影響。水泥是混凝土的主要材料,水泥的質(zhì)量會直接影響到混凝土的質(zhì)量。而且水泥本身的抗裂性較差,所以在與其他原材料的配合中,需要注意配合比例,不然混凝土也會產(chǎn)生裂縫。例如,單位混凝土的水泥用量過大,混凝土的強度就會變大,收縮性和抗裂性作用的下降,就會產(chǎn)生混凝土裂縫。
監(jiān)督管理部門監(jiān)管不當。巖土工程具有隱蔽性,對監(jiān)管部門的要求也就提高了。監(jiān)管人員沒有實時監(jiān)管,施工人員自律意識差、施工工藝不當,都會導(dǎo)致巖土施工中混凝土出現(xiàn)問題。另一方面,監(jiān)管人員的素質(zhì)水平不高的話,更難發(fā)現(xiàn)施工過程中的問題,混凝土出現(xiàn)裂縫就在預(yù)料之中了。
混凝土使用之后,還要進行養(yǎng)護。如果后期養(yǎng)護工作不到位,混凝土的表面可能由于失水過快,產(chǎn)生變形,形成混凝土裂縫。
3.2混凝土裂縫的危害
混凝土裂縫的存在,會嚴重影響混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和強度,影響工程質(zhì)量。混凝土裂縫非常容易吸收水分和氣體,再加上氣溫的影響,收縮膨脹返復(fù)。早期的表面裂縫就會發(fā)展成具有破壞性的深層裂縫,如此循環(huán),破壞混凝土結(jié)構(gòu)的整體性,降低結(jié)構(gòu)的承載力。在沒有滿足巖土工程設(shè)計要求的情況下,混凝土裂縫會影響整個工程的質(zhì)量和安全。如果這個巖土工程屬于地下工程,后果更加嚴重,可能產(chǎn)生地面塌陷,對人們的生命安全造成威脅,影響社會生活的正常進行。
3.3常見的裂縫分類
按產(chǎn)生混凝土裂縫的原因,可分為,結(jié)構(gòu)性裂縫與非結(jié)構(gòu)性裂縫。其中結(jié)構(gòu)性裂縫是由外力引起的,非結(jié)構(gòu)性裂縫是由變形變化引起的,主要是溫差等自然因素影響。
按裂縫產(chǎn)生的時間可分為,施工期間出現(xiàn)的裂縫和使用期間出現(xiàn)的裂縫。
下面將主要介紹施工期間出現(xiàn)的裂縫,塑性收縮裂縫、沉降收縮裂縫、干燥收縮裂縫和溫差裂縫,并在最后針對它們進行預(yù)防控制措施分析。
塑性收縮裂縫一般發(fā)生在混凝土塑性階段,終凝之前。形成原因主要是混凝土漿體中的水分流向表面,水分直接與外界接觸,然后快速蒸發(fā),產(chǎn)生的收縮力使混凝土表面出現(xiàn)體積收縮現(xiàn)象。另一方面,這個時候的混凝土強度不足以抵抗變形的應(yīng)力,從而就使得混凝土表面開裂,形成互不連貫的、長短不一的裂縫。
沉降收縮裂縫一般是在混凝土澆筑后發(fā)生,在硬化時停止。巖土工程發(fā)生沉降收縮裂縫的主要原因是地基受力不均勻。地基土不均勻或者是承載力不夠,漿體在澆搗后沉落就不均勻,表層就會因為含水量變化而裂開,形成中間寬兩端窄的裂縫。而隨著時間的變化,裂縫會變大,深度會加深,最后可能破壞混凝土結(jié)構(gòu),給巖土工程帶來嚴重的安全隱患。
干燥收縮裂縫一般是在混凝土養(yǎng)護完,一段時間后發(fā)生。主要原因是混凝土在干燥過程中,水分的快速蒸發(fā)引起混凝土表面干縮,當干縮速度受到混凝土內(nèi)部約束時,形成的較大拉應(yīng)力會使得混凝土表面產(chǎn)生橫豎交錯的裂縫。
溫差裂縫一般是在施工結(jié)束后出現(xiàn)。主要是因為混凝土內(nèi)外溫差或季節(jié)溫度變化過大,溫差應(yīng)力產(chǎn)生裂縫,如圖1。在澆注過程中,水泥水化會放出大量的熱,使得混凝土的溫度大幅度上升,其表面產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過抗拉強度后就會出現(xiàn)深的裂縫。季節(jié)溫度變化主要在于冬季和夏季,冬季施工,混凝土的表面冷卻收縮速度過快,受到內(nèi)部約束,產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度就會出現(xiàn)裂縫;夏季則是混凝土表面溫度過高。
3.4控制巖土施工中混凝土裂縫的措施
巖土施工中,需要注意原材料的選擇和控制混凝土原材料的配比,原材料需要質(zhì)量好的,配比需要合適恰當?shù)?,尤其是水灰的比例?/p>
提高監(jiān)管人員和施工人員的技術(shù)素質(zhì),及時處理施工過程中的問題。
針對塑性收縮裂縫的措施,在澆灌混凝土之前先對基層進行噴水,濕透之后,對混凝土進行澆灌,然后及時對其表面進行覆蓋,定時噴水,控制水分蒸發(fā)的速度;若已經(jīng)出現(xiàn)了裂縫,則需要再次覆蓋混凝土,及時養(yǎng)護。
沉降收縮裂縫的控制,巖土工程設(shè)計的時候就盡量采用整體性好的設(shè)計,在一定程度上可以降低難度。若是地基土不均勻,就必須對地基進行平整處理,做到地基土能均勻受力再施工;若是承載力不夠,就必須對地基進行壓實處理,提高地基的承載力。
控制干燥收縮裂縫則需要保持混凝土表面的濕潤,不管在什么時候,都要重視混凝土的噴水養(yǎng)護工作,從而提高混凝土的強度和抗裂性;混凝土的構(gòu)件需要存放在陰涼的地方,并定期進行張拉,注意防風(fēng)避免水浸,做好保障措施,減少混凝土構(gòu)件損壞對施工的影響。
溫差裂縫在設(shè)計階段就需要做好預(yù)防,冬季做好保暖覆蓋,夏季盡量避免暴曬,拆模時間提前計算好,減少天氣因素對施工的影響。另一方面則需要對砂石進行降溫,降低混凝土拌合物的溫度,對每次澆灌的混凝土的厚度進行控制,加快熱量散發(fā),控制溫度變化幅度。
4.結(jié)語
本文針對混凝土裂縫問題,提出了相應(yīng)的預(yù)防和控制措施。在實際應(yīng)用中,需要根據(jù)具體情況,具體分析問題的所在,然后結(jié)合具體的控制措施,及時對施工過程中的問題進行控制,盡量減少混凝土裂縫問題。從而保證巖土工程的美觀和質(zhì)量安全,延長工程的使用壽命。
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