黃小恒 中國電建市政集團安徽工程建設(shè)有限公司
混凝土是現(xiàn)代工民建工程中的一種重要材料,混凝土材料本身的性能直接影響工民建工程施工質(zhì)量。從目前建設(shè)施工來看,因混凝土材料本身的局限性,加上施工中選擇材料不恰當(dāng),混凝土結(jié)構(gòu)及構(gòu)件出現(xiàn)不同程度裂縫,嚴重制約了工民建工程的施工質(zhì)量。為此,在開展工民建混凝土施工的過程中需要相關(guān)人員采取積極的措施來控制工民建混凝土施工裂縫的出現(xiàn),并根據(jù)混凝土裂縫出現(xiàn)的原因采取相應(yīng)的防治對策。
混凝土導(dǎo)熱系數(shù)從材質(zhì)上來說比較低,熱量的產(chǎn)生是因為水泥固化時的水化作用。大體積混凝土截面厚度大,水化產(chǎn)生的熱量聚集在混凝土內(nèi)部導(dǎo)致熱量聚集引起急劇溫升,造成內(nèi)外溫差不斷擴大。水泥水化熱引起的絕熱溫升與單位體積內(nèi)的水泥用量和水泥品種有關(guān),并隨混凝土的齡期按指數(shù)關(guān)系增長,一般10天左右達到最終絕熱溫升?;炷猎缙趶姸扰c彈性模量均較低,對于絕熱溫升引起的變形約束不大,溫度應(yīng)力也較小。隨著齡期增長強度與彈性模量逐漸增大,對混凝土降溫收縮變形的約束越來越大,當(dāng)混凝土抗拉強度不足以抵抗溫度應(yīng)力時即產(chǎn)生裂縫。
第一,砂石和水泥材料配比不合理。混凝土是由砂石、水泥共同組成的,材料的配比組成直接影響混凝土質(zhì)量。從工民建施工發(fā)展實際情況來看,混凝土材料配比不合理突出表現(xiàn)為:混凝土強度不充足,拌合料的性能無法滿足施工要求,砂石材料質(zhì)量不合格等,這些使得工民建混凝土施工出現(xiàn)了施工質(zhì)量問題。第二,混凝土中含大量的水分。在水灰比比較大的情況下水泥砂漿會變得稀少,稀釋的水泥收縮性比較大,加上大量的水分在蒸發(fā)之后會加劇混凝土的收縮,最終會使得整個工程施工出現(xiàn)比較大的開裂。第三,混凝土粗細骨料含泥量比較大,骨料顆粒級配不合理,導(dǎo)致混凝土的收縮增大,加大了混凝土裂縫出現(xiàn)的可能。在工程施工中有時施工人員會向其中加入外加劑,但是外加劑的使用量不容易把控,一旦使用不恰當(dāng)就會增大混凝土的干縮縫,也會加大混凝土裂縫的出現(xiàn)。
在混凝土材料凝固過程中,隨著其中水分不斷蒸發(fā)、體積減少和濕度降低時,混凝土就會發(fā)生收縮變形問題。在收縮的過程中,如構(gòu)件存在限制,混凝土材料將形成一定的拉應(yīng)力。如果剛好在現(xiàn)澆樓板角部位置,則縱橫兩個方向受到梁柱構(gòu)件以及墻體的約束,以此在角部就形成拉應(yīng)力。一旦該拉應(yīng)力超出樓板混凝土材料抗拉強度,就會形成同拉應(yīng)力垂直的切角裂縫,貫穿樓板。在樓板后澆板以及跨中預(yù)埋長管線位置,只存有較弱的抗拉力,當(dāng)樓板混凝土材料出現(xiàn)收縮變形情況時,這部分位置形成裂縫的概率就會非常大。從該方面即可以了解到,收縮變形即是導(dǎo)致混凝土材料發(fā)生裂縫的一項主要原因。在混凝土材料澆筑時,因具有較高的氣溫,在材料冷卻收縮變形方面也將等同于干縮變形,定會形成拉應(yīng)力,導(dǎo)致有較高的概率發(fā)生樓板裂縫。
針對混凝土裂縫出現(xiàn)的原因,制定出對應(yīng)的防治對策。首先,粗骨料選用粒徑介于5mm 到25mm 之間的碎石,碎石含泥量不超過1%,這種粒徑較大的碎石配置的混凝土具有不錯的抗拉強度與和易性,不會出現(xiàn)成坨成堆的現(xiàn)象;其次,細骨料采用中砂,山砂(45%)+人工砂(55%)混合使用,無論是山砂還是人工砂,其平均粒徑都最好要大于0.5mm,而含泥量要低于1%。這樣的細骨料在配置成混凝土?xí)r,同樣能夠減少用水量,降低水泥水化的熱量,降低混凝土出現(xiàn)溫度裂縫的概率,進而保障混凝土的質(zhì)量;最后,粉煤灰在混凝土中的占比應(yīng)該控制在10%以內(nèi),配置方法使用外摻法,也就是粉煤灰的使用不能影響混凝土配置中的水泥用量。外加劑具有降低水化熱峰值的作用,能夠降低混凝土出現(xiàn)溫度裂縫的概率。
在工民建施工的過程中,需要相關(guān)人員采取有效的措施降低室內(nèi)外溫度變化對工民建結(jié)構(gòu)施工的不利影響。在施工的時候施工人員可以通過在混凝土內(nèi)部設(shè)置循環(huán)水管道的方式來控制施工溫度。施工人員還可以通過調(diào)整混凝土的綜合配比和靈活使用混合材料來盡可能減少水泥的使用。另外,在施工的時候還需要注重控制混凝土的入模溫度,即在施工的時候施工人員可以通過加冰的方式來降低入模溫度。為了能夠合理把控施工溫度,混凝土拌合料配比中水泥材料的材質(zhì)要盡可能選擇低熱礦渣水泥。
考慮到工程的施工環(huán)境氣候特點,需要調(diào)整大體積結(jié)構(gòu)混凝土的養(yǎng)護方案。在混凝土凝固以后,派遣專業(yè)人員來做好養(yǎng)護工作,養(yǎng)護時間通常要大于半個月,前3天每天澆水4次~6次,后面的日子每天澆3次最為適宜。在氣溫較高的白天,依舊使用澆水養(yǎng)護法來進行養(yǎng)護,在氣溫較低的夜晚,要用麻袋、草席、草袋等蓋住混凝土,在混凝土內(nèi)部安裝測溫裝置,對混凝土內(nèi)部的溫度變化情況進行實時動態(tài)地監(jiān)控。需要提到的是,在進行混凝土拆模工作時,外界氣溫最好要低于20度。
綜上所述,裂縫是工民建工程混凝土施工的常見問題,如果裂縫比較輕微,裂縫只會影響到混凝土結(jié)構(gòu)的外觀,不會影響工民建物的使用壽命。如果裂縫比較深則會影響到房屋工民建結(jié)構(gòu)的承載力,最終影響到房屋工民建的安全性和穩(wěn)定性。施工管理人員應(yīng)該加強對混凝土施工過程的管控,確保施工質(zhì)量。