劉宇陽(yáng)
基于多年的工作經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),混凝土建筑物的裂縫問(wèn)題是影響建筑物質(zhì)量的重要因素。影響緩凝土建筑物出現(xiàn)裂縫的因素有很多,技術(shù)因素、自然因素、混凝土材料本身的因素都會(huì)導(dǎo)致混凝土建筑出現(xiàn)裂縫。為了避免裂縫的建筑工作人員要從混凝土建筑物建設(shè)的全過(guò)程入手,從材料選擇以及施工細(xì)節(jié)出發(fā),分析裂縫出現(xiàn)的原因并尋求解決方案。本文主要基于現(xiàn)有的工作經(jīng)驗(yàn),著重闡述了混凝土建筑出現(xiàn)裂縫的三個(gè)原因,并從材料、工藝以及施工控制三個(gè)方面出發(fā),闡述解決措施,希望能夠給其他學(xué)者的研究提供有價(jià)值的參考。
混凝土是建筑工程中最常用的混合性材料,由于混凝土是通過(guò)砂石、水泥、礦物細(xì)粉等多種材料經(jīng)過(guò)配比混合而成,各種材料的比例以及配比技術(shù)就會(huì)影響混凝土的質(zhì)量。因?yàn)榛炷潦嵌喾N材料混合物,所以其本身就容易出現(xiàn)裂縫,抗拉伸能力比較差,再加上混凝土建筑直接暴露在空氣中,冷熱交替、陰晴變換都會(huì)加快混凝土裂縫的出現(xiàn)。本文主要從混凝土建筑出現(xiàn)裂縫的根源出發(fā),探究混凝土建筑出現(xiàn)裂縫的原因,并利用新型材料和先進(jìn)的施工工藝改變?cè)鰪?qiáng)混凝土的抗拉伸能力,盡可能避免混凝土建筑出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。
首先,高活性水泥的使用導(dǎo)致混凝土的抗拉伸能力變?nèi)?。由于?yīng)用到建筑工程的水泥種類比較多,所以對(duì)于水泥地的細(xì)度以及水泥的表面國(guó)家并沒有出臺(tái)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在工作過(guò)程中發(fā)現(xiàn),大部分水泥廠所提供的水泥細(xì)度和表面積都比較小,此類水泥具有活性高,抗拉伸能力弱的特點(diǎn)。當(dāng)此類水泥作為制作混凝土的原材料就會(huì)導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)干縮、變形等問(wèn)題。其次,骨料是制作混凝土的重要原料。現(xiàn)階段施工單位都是就近取材,一般都是從施工現(xiàn)場(chǎng)或者附近開采骨料。不同的骨料特性也不盡相同,有些骨料硬度較大,不易收縮變形,但是有些骨料活性比較大,易收縮變形。所以在加工過(guò)程中就會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題,吸水性較好的骨料在制作混凝土需要添加更多的水,但是水的比例增加,水泥的活性也會(huì)增加,容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)變形問(wèn)題。另一方面混凝土制作原料較多,在攪拌過(guò)程中如果配比不當(dāng)就會(huì)原料間空隙大,骨料和水泥不易粘結(jié)等問(wèn)題。最后,在混凝土制作過(guò)程中必須要摻入硅粉,目前大部分硅粉細(xì)度都在2%(45μm方孔篩篩選),硅粉過(guò)細(xì)在吸水性強(qiáng),水量配比較高,增加混凝土的活性。
首先,用水配比不合理。由于水泥、硅粉細(xì)度較小,所以吸水性較強(qiáng)。在加上有些骨料外部會(huì)裹有石粉,吸水量較大,同時(shí)原材料的具體吸水量也很難衡量,最終只能通過(guò)添加大量的水解決原材料吸水性強(qiáng)的問(wèn)題。水量過(guò)大會(huì)導(dǎo)致骨料分層問(wèn)題,澆筑的緩凝土面積越大,分層問(wèn)題越突出,最終導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度和抗壓能力變?nèi)?。其次,水膠與水泥配比不合理。混凝土在制作前期收縮性和可塑性都比較強(qiáng)。在制作前期必須要設(shè)計(jì)好水泥的摻入比例,水泥量大,同時(shí)與水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),釋放出大量的熱量,混凝土溫度上升較快,再加上水膠配比比較小,就很容易導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大,出現(xiàn)裂縫。同時(shí)在混凝土制作過(guò)程中也要把握好水膠的比例,在用水量一定的情況下,如果水膠的摻入量較小,在攪拌過(guò)程中缺乏大量的自由水容易出現(xiàn)粘稠等問(wèn)題,不利于施工人員振搗、攪拌。同時(shí)自由水比較少,混凝土的各個(gè)材料之間粘合性較差,進(jìn)而出現(xiàn)干裂問(wèn)題。最終,要重視骨料級(jí)配以及砂率的影響。在制作過(guò)程中如果能夠保證混凝土的均勻,就可以大幅度的提高混凝土的抗拉伸能力。但是骨料種類過(guò)多,部分骨料直徑大,骨料粗,所以如果配比不合理就會(huì)出現(xiàn)骨料和水泥石粘合性差等問(wèn)題。同時(shí)還要把握好砂率的配比,砂率過(guò)大在制作混凝土?xí)r會(huì)出現(xiàn)浮漿問(wèn)題,砂率會(huì)導(dǎo)致混凝土骨架不嚴(yán)密,也會(huì)影響混凝土的抗拉伸能力。
混凝土制作流程相對(duì)復(fù)雜,細(xì)節(jié)較多(如圖1)。首先,攪拌工藝會(huì)影響混凝土的質(zhì)量?;炷敛痪鶆騿?wèn)題是導(dǎo)致其出現(xiàn)裂縫的重要因素。所以在攪拌過(guò)程中必須要利用專業(yè)的攪拌技術(shù)和攪拌時(shí)間。如果攪拌時(shí)間過(guò)短,原材料之間沒有更好的融合,緊密度也比較差。再加上長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)輸,混凝土內(nèi)部的溫度、水分也會(huì)發(fā)生變化,最終導(dǎo)致不均勻的混凝土出現(xiàn)裂縫。其次,在混凝土澆筑過(guò)程之中要把控好入倉(cāng)、平倉(cāng)的技術(shù)。在入倉(cāng)階段要掌握澆筑時(shí)間,避免出現(xiàn)骨料分離問(wèn)題。在平倉(cāng)時(shí),要注意振搗時(shí)間同時(shí)振搗要均勻,避免出現(xiàn)漏振、過(guò)振以及欠振等問(wèn)題。最后,要重視混凝土的后期養(yǎng)護(hù)?;炷琉B(yǎng)護(hù)工作相對(duì)繁瑣,不僅要進(jìn)行保溫、還要進(jìn)行隔熱,再加上混凝土直接暴露在空氣中,受到環(huán)境影響較大。所以如果對(duì)混凝土養(yǎng)護(hù)不到位,混凝土的收縮幅度大,就會(huì)出現(xiàn)開裂問(wèn)題。
首先,要選擇優(yōu)質(zhì)的水泥材料。選擇水泥材料時(shí),要派遣專業(yè)的采購(gòu)人員,選擇過(guò)程中要注意堿的含量。水泥中的堿含量會(huì)對(duì)骨料以及混凝土的凝結(jié)有重要影響。尤其是在進(jìn)行工程建設(shè)中會(huì)經(jīng)常運(yùn)用堿活性類骨料,骨料的強(qiáng)度、水熱以及礦物質(zhì)都是影響混凝土出現(xiàn)裂縫的重要因素。必須要選擇優(yōu)質(zhì)的水泥材料,在混凝土制作過(guò)程中讓其可以更好的與其他原材料相粘合。其次,在混凝土原有的配比材料中加入粉煤灰以及外加劑。在選擇粉煤灰時(shí),要關(guān)注粉煤灰的等級(jí),并且要對(duì)其堿含量、氧化鈣含量的上限做出要求。同時(shí)針對(duì)混凝土原料中水泥、骨料吸水量大、活性高等問(wèn)題,可以運(yùn)用減水劑,調(diào)和混凝土配比過(guò)程水量大、水量難以控制等問(wèn)題。在選擇減水劑時(shí),也要對(duì)減水劑的減水率、含氣量做出要求,保證其使用效果。配置不同特性的混凝土需要采用不同性質(zhì)的減水劑,如果是要配置耐磨性的混凝土?xí)r,就需要選擇收縮性較低的減水劑。最后,在混凝土制作原料中摻入聚丙烯等抗拉伸材料。根據(jù)已有的研究發(fā)現(xiàn),在混凝土制作過(guò)程中摻入0.1%-0.3%d聚丙烯纖維,可以讓混凝土減少12%-25%的收縮,對(duì)于防止混凝土開裂具有重要意義。
首先,混凝土的澆筑時(shí)間、冷卻時(shí)間等工藝是影響混凝土開裂的重要因素,所以在澆筑體積比較大的混凝土誰(shuí),要設(shè)計(jì)好通水冷卻時(shí)間,做好降溫工作規(guī)劃。不同的建筑物對(duì)于混凝土的要求也有所不同,對(duì)于建筑體積比較大,對(duì)抗裂要求比較高的建筑,在混凝土澆筑過(guò)程中需要了解其拉伸性能、是否易變性,同時(shí)滿足建筑物建設(shè)使用的情況下,還要綜合考慮其抗裂能力。其次,可以通過(guò)改變混凝土的澆筑時(shí)間提高混凝土的拉伸能力。在混凝土澆筑過(guò)程中溫度控制是最難的環(huán)節(jié),因此在澆筑過(guò)程中可以適當(dāng)延長(zhǎng)澆筑時(shí)間,將原有的澆筑時(shí)間從28天延長(zhǎng)至90天,同時(shí)在配合其他澆筑手段,有效控制溫度增加混凝土的承載力和抗拉伸能力。最后,在施工過(guò)程中要控制混凝土中的堿含量。在施工過(guò)程中可以在水灰比不變的情況下,通過(guò)減少用水量以及水泥量達(dá)到控制堿含量的目的。
首先,要提高粉煤灰在原材料中的比例。粉煤灰是抗拉伸、防裂縫的重要原料。但是在傳統(tǒng)的澆筑工藝下40%是粉煤灰含量的上限,但是40%的粉煤灰根本就無(wú)法解決混凝土開裂問(wèn)題。因此可以在施工過(guò)程中針對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的情況,優(yōu)化施工技術(shù),在混凝土的不同位置摻入不同比例的粉煤灰。比如在四川某電站建設(shè)重力壩時(shí),粉煤灰的含量就達(dá)到了50%。有的部分甚至更高。其次,在混凝土澆筑過(guò)程中要提供振搗、攪拌工藝。通過(guò)振搗、、攪拌能夠?qū)⑺唷⒐橇细鞣N原材料更好的融合在一起,在澆筑過(guò)程中也能夠讓混凝土質(zhì)地更加均勻,可以有效的避免混凝土建筑開裂。最后,要做好混凝土養(yǎng)護(hù)工作??梢岳矛F(xiàn)代科技實(shí)時(shí)監(jiān)控混凝土的溫度,并覆膜等方式做好溫度控制工作,盡可能的減少外部環(huán)境對(duì)混凝土的影響。
混凝土建筑物出現(xiàn)裂縫的因素有很多,但是究其根本原因在于混凝土自身的特性以及質(zhì)量。因此在建筑工程中必須要從強(qiáng)化混凝土的質(zhì)量出發(fā),關(guān)注混凝土制作的全過(guò)程。包括混凝土制作原料的選擇、混凝土的制作工藝以及混凝土的施工過(guò)程。只有把握混凝土制作的每一個(gè)環(huán)節(jié),才能夠提高混凝土的抗拉伸能力,避免在使用過(guò)程中出現(xiàn)裂縫,進(jìn)而延長(zhǎng)建筑物的使用壽命。