李銀連
在經(jīng)濟高速發(fā)展的推動下,混凝土工程量飛速增多,但大多數(shù)工程受到施工技術(shù)、質(zhì)量監(jiān)管等各方面因素的影響,使得施工過程中各種質(zhì)量問題形成了面大、量廣的趨勢,嚴重影響了建筑工程的安全?;炷磷鳛榻ㄖこ淌┕さ闹匾M成部分之一,對于整個建筑項目的施工具有十分重要的作用,在具體的工程建設(shè)過程中,需要大量的混凝土,因此也會產(chǎn)生一系列的施工問題,最常見的問題就是混凝土的裂縫控制與預(yù)防問題。對于建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計而言,混凝土裂縫會給建筑的使用帶來很多問題,例如鋼筋的銹蝕問題及建筑的冰凍問題等,這些潛在的風險給建筑的結(jié)構(gòu)承受能力及整體的防水能力造成很大影響。建筑在發(fā)生裂縫之后,會對建筑結(jié)構(gòu)的整體外觀審美帶來嚴重影響,嚴重威脅人們的生命財產(chǎn)安全。
(1)冰凍方面。一般情況下,建筑物一旦發(fā)生混凝土裂縫現(xiàn)象,水分就會進入混凝土中,特別在極端天氣條件下,甚至可能會結(jié)冰膨脹?;炷羶?nèi)的水分結(jié)冰以后會產(chǎn)生膨脹作用,導(dǎo)致裂縫越來越大,對混凝土結(jié)構(gòu)造成毀滅性打擊,比如自來水管在冬季就極容易發(fā)生炸裂現(xiàn)象。混凝土發(fā)生裂縫之后,如若不采取有效的解決措施,裂縫會逐漸擴大,直至形成有害裂縫,有害裂縫會影響建筑物的適用性和耐久性,縮短建筑的使用壽命。這些事故不僅僅會損害人民的經(jīng)濟利益,還會造成一系列的安全事故,降低人們居住的舒適度,威脅居民的生命財產(chǎn)安全。
(2)使鋼筋遭到銹蝕。混凝土形成裂縫之后,水分會逐漸滲入到混凝土內(nèi)部,對建筑的結(jié)構(gòu)受力及混凝土粘結(jié)性能產(chǎn)生不良影響,導(dǎo)致空氣中的水分與鋼筋可接觸的面積變大,構(gòu)件長期處于濕度較大或侵蝕性較大的外界環(huán)境中,會使裂縫處的鋼筋遭到腐蝕,鋼筋的有效使用面積減小,進而影響鋼筋的安全性和耐久性能。除此之外,在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部,裂縫寬度較大,存在混凝土和鋼筋交界面上的銹脹力,混凝土的開裂會削弱混凝土對鋼筋的束縛作用?;炷亮芽p還會產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象,進而影響建筑物的正常使用,并且裂縫會沿著鋼筋的方向不斷的裂開,與此同時,鋼筋會在空氣的作用下,發(fā)生銹蝕現(xiàn)象,比如水池等相關(guān)的構(gòu)件。
(1)由于荷載作用而產(chǎn)生的混凝土裂縫。一般情況下,混凝土的構(gòu)件在荷載影響或支撐不適當下引起的主拉力大于自身的抗拉伸強度時,混凝土的構(gòu)件就會受到拉伸力的作用產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。這種原因產(chǎn)生的裂縫相對較大,并且不具有規(guī)律性。
圖1 混凝土裂縫
(2)由于溫度差異而產(chǎn)生的混凝土裂縫。主要分為兩個方面:在混凝土澆筑過程中,由于沒有控制好澆筑量,導(dǎo)致澆筑量過多,受到水熱化的顯著影響,無法正常消耗掉其產(chǎn)生的水化熱能,導(dǎo)致混凝土構(gòu)件內(nèi)外表面存在溫度的差異導(dǎo)致的裂縫。由于溫度的差異引起裂縫的產(chǎn)生主要有下述兩方面:①對于鋼筋混凝土的構(gòu)建,當其有著相對較大的配筋率時,如果在外界的環(huán)境中暴露,很容易受晝夜的溫度差以及季節(jié)的變化;②混凝土在澆筑的過程中,會受水化熱顯著的影響。施工時,當一次性的澆筑量過大時,它產(chǎn)生大量的水花熱,不能被很好的消耗掉,這樣一來,就會導(dǎo)致混凝土的構(gòu)件里外的表面在溫度上存在差異,進而產(chǎn)生裂縫,由此產(chǎn)生的裂縫比較大且相互之間有一定的規(guī)律性,嚴重的時候甚至會有可能致使貫穿所有的裂縫這一情況的產(chǎn)生。
(3)結(jié)構(gòu)的不均勻的沉降導(dǎo)致的裂縫。此原因會致使混凝土的構(gòu)件協(xié)同變形的發(fā)生,它的裂縫在鋼筋的上部呈平行的狀態(tài)分布,且裂縫隨著不均勻的沉降愈來越大或者其不均勻性越來越強而相應(yīng)地變大。
(4)混凝土的收縮變形導(dǎo)致的裂縫。作為混凝土重要的特點之一,混凝土的收縮指的是混凝土在凝結(jié)的初期或者在硬化過程中所出現(xiàn)的體積變小這種情況,其收縮主要來說分為干燥收縮與化學收縮這兩方面。當收縮的作用過大時,混凝土比較容易開裂,這樣一來就會形成混凝土的裂縫,進而使建筑的結(jié)構(gòu)遭到破壞。造成混凝土收縮的主要影響有下述三方面,分別是集料;水泥以及用水量?;炷恋臓顟B(tài)在水中和空氣中所呈現(xiàn)的狀態(tài)是不同的,在水中所呈現(xiàn)的是膨脹的狀態(tài),在空氣中主要是收縮變形?;炷恋挠盟咳f一過高,會導(dǎo)致混凝土的表面的含水量變高,這樣一來,混凝土的表面就變得易于收縮。對于混凝土來說,水泥發(fā)揮著相當大的作用,當它的顆粒越細、活性越高且比表面積越大時,就會產(chǎn)生越大的收縮,進而裂縫也越容易形成,因此,在對水泥進行選擇的時候,要加大關(guān)注。同樣,集料也是對收縮產(chǎn)生重要影響的因素,它和混凝土配合比相關(guān),做好集料工作,會使得混凝土收縮減少,進而裂縫的產(chǎn)生也會減少。除此之外,施工進行的時候,里外氣溫不同同樣會使的混凝土產(chǎn)生裂縫,而裂縫常常是在面積較大混凝土里出現(xiàn),所以要格外注意?;炷恋牧芽p結(jié)構(gòu)大多數(shù)比較規(guī)則,很少發(fā)生交叉。一旦混凝土出現(xiàn)收縮的裂縫,產(chǎn)生的危害相當嚴重,尤其是長久在大氣中暴露的建筑物,如果不加強防止,造成的后果可能會比較嚴重。
(5)內(nèi)部化學反應(yīng)產(chǎn)生的裂縫。內(nèi)部化學反應(yīng)導(dǎo)致的裂縫一般指堿-骨料發(fā)生的化學反應(yīng),其裂縫一般為不規(guī)則的地圖樣裂縫,裂縫寬度同樣有粗細區(qū)別,極少交織?;瘜W反應(yīng)一般包括:堿與碳酸鹽骨料間發(fā)生的化學反應(yīng)及堿與硅酸鹽骨料間發(fā)生的化學反應(yīng),這還與使用的集料相關(guān)。
(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計。在建筑過程中,結(jié)構(gòu)設(shè)計占有十分關(guān)鍵的地位,同樣,在防治混凝土的裂縫發(fā)生方面也是一項重要的措施。在對裂縫進行控制的時候,可從以下五個結(jié)構(gòu)的設(shè)計的角度考慮:①要盡可能地將荷載進行均勻分布,傳遞受力的時候要明確且直接。②分析地基構(gòu)造穩(wěn)定性,建筑物中,基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)這一結(jié)構(gòu)非常重要,在對有關(guān)受力進行分析的時候,一定要依據(jù)建筑附近的環(huán)境實際情況,確?;A(chǔ)不均勻的變形或者沉降這樣的現(xiàn)象不會發(fā)生。③合理的平面設(shè)計,在對平面進行設(shè)計的時候,要保證它能達到平面的規(guī)則,將凹凸面縮小。④要滿足國家有關(guān)的規(guī)定,在設(shè)計結(jié)構(gòu)的時候,一定要根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》來進行,同時要依據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》并將所設(shè)計的建筑物抗震的能力來進行統(tǒng)一的調(diào)和與分析。⑤鋼筋的配置合理;在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,最為重要的就是控制配筋率以及設(shè)置構(gòu)造鋼筋。
(2)混凝土材料及配合比。篩選混凝土的材料時要嚴格按照國家有關(guān)的要求來進行,決不能為節(jié)約一點錢,去選擇質(zhì)量不好的材料。在篩選水泥材料時,應(yīng)選擇堿含量較少、抗凍、抗水、抗熱、抗腐蝕性能好、干縮性小、水化熱低的水泥,同時也要水泥工程性能考慮進來,水泥工程性能在建筑的時候,與實際應(yīng)用性能相比,顯得更為重要。在對骨料進行選擇的時候,要注意骨料級配以及孔隙率這兩個方面,選篩的骨料孔隙率要小且級配要優(yōu)良。在實施混凝土調(diào)配時,應(yīng)嚴格根據(jù)《混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》進行相應(yīng)的設(shè)計,并且計算水泥與水之間的對應(yīng)比例,提高混凝土強度及抗?jié)B性。以滿足上述要求作為基礎(chǔ),同時要對混凝土收縮性進行考慮,要將因為混凝土的收縮引起的混凝土開縫這一現(xiàn)象盡可能的避免。
(3)建筑的施工與外界的因素。遇到天氣比較陰惡這種狀況,一定要停止施工,可以大大降低混凝土裂縫的產(chǎn)生的機率。在施工的現(xiàn)場進行混凝土的澆搗,振搗插入的地方一定要合適,同時要關(guān)注的是,振搗在漏振、過振或者振搗棒過程中一定不能過快地抽撤,因為如果抽撤過快,會對混凝土密實性以及均勻性產(chǎn)生影響,導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。當混凝土的工程體積過大時,一定要將防護措施做好,為了防止混凝土產(chǎn)生裂縫,要采取這樣的途徑,即兩次抹面。與此同時,在進行施工的時候,要格外注意對溫度進行駕馭,以防出現(xiàn)溫差過大這樣的問題。除了上述幾個方面,在維護混凝土的現(xiàn)場這一方面,要追求措施的完美。雖然對于自然災(zāi)害,無法阻擋它的發(fā)生,但是可通過對建筑物安全這一角度進行加強以便達到在一定程度進行控制的目的。如果建筑物的抗震標準達到國家要求的標準,并且配備了非常完備的防火設(shè)施,就可以保障自身的安全。
(4)溫度控制。溫度對混凝土的影響是相對大的,施工人員如果能夠?qū)炷羶?nèi)部的溫度進行控制,那就將混凝土裂縫產(chǎn)生的幾率大大的降低,以此來確?;炷恋膬?nèi)部水分流失不會很快。在執(zhí)行混凝土的澆筑任務(wù)時,施工人員必需要把熱電耦的測溫器先埋在混凝土的內(nèi)部,以便對混凝土的內(nèi)部溫度升降的變化進行觀察,進而可以采取一些科學且有效熱保溫的措施來控制混凝土的附近溫度。比如可以將兩層農(nóng)膜遮蓋在混凝土的表面,以起到保溫作用。施工人員在進行保溫的時候,還需要注意混凝土表面維持干凈,迅速清除雜物。完成保溫工作后,施工人員用水將混凝土沖洗干凈,并且使混凝土保持干燥的狀態(tài),每一項技術(shù)要進行嚴格監(jiān)督,提高混凝土的適用性和穩(wěn)定性。
(5)強化對施工質(zhì)量的管理:①管理工作的效果好壞,在很大程度上會對企業(yè)的經(jīng)營與效益產(chǎn)生影響,甚至于會對企業(yè)信譽以及存亡的問題產(chǎn)生決定性的作用。對于建筑行業(yè)來說,工程在施工的時候,要以一定程度的技術(shù)條件與技術(shù)裝備作為依據(jù)與基礎(chǔ),以企業(yè)的自身技術(shù)力量與組織管理的水平作為支撐與實施。②對建筑進行施工有一定的特殊性,建筑施工的作業(yè)隨建筑樣式、規(guī)模以及類型的不同而不同??偠灾瑢ㄖM行施工是多工種間的交叉施工,把多種技術(shù)進行綜合并應(yīng)用一體,其工序搭接較多,為了確保施工能有序正常的進行且功能與質(zhì)量與預(yù)期相符,就必須加強建筑施工里各個生產(chǎn)的過程,達到成本低、質(zhì)量高的目的。③伴隨建筑業(yè)與技術(shù)快速的發(fā)展,涌現(xiàn)的新材料、新工藝、新技術(shù)以及新裝備越來越多,與此同時,人們對于建筑的工程也有著越來越高的要求。在實際進行施工時,就需要技術(shù)與裝備配置以及技術(shù)管理的要求更高,這就更加將施工管理重要性凸顯出來。
綜上所述,混凝土裂縫的產(chǎn)生是一個復(fù)雜化的問題,其產(chǎn)生的原因也是多方面綜合造成的,作為專業(yè)從事建筑工程施工的技術(shù)人員,在實踐工作中務(wù)必注意總結(jié)經(jīng)驗,創(chuàng)新施工方法,才能最大限度地預(yù)防和減少裂縫的產(chǎn)生,從而保證建筑結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性,延長建筑壽命。
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