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        大體積混凝土開裂的起因及防裂措施

        2021-12-24 18:12:55黃嘯
        綠色環(huán)保建材 2021年12期
        關鍵詞:裂縫混凝土建筑

        黃嘯

        1 引言

        現(xiàn)階段,建筑施工技術雖然已發(fā)展較為完善,施工技術正在日益提升,大體積混凝土施工存在開裂問題,必須嚴格把握施工環(huán)境、設備、方法等因素,待混凝土完成澆筑以后,加強不定期養(yǎng)護,防止出現(xiàn)混凝土開裂問題。筆者根據(jù)自身多年的建筑施工經(jīng)驗,主要分析大體積混凝土開裂的起因,探討防裂措施。

        2 大體積混凝土開裂起因分析

        2.1 溫度應力

        在建筑工程中,之所以會發(fā)生裂縫問題,溫度應力影響最為常見,也就是所謂的溫度裂縫,由溫差所致。在混凝土澆筑開始階段,大量水逐漸化熱,因為混凝土不會產生熱傳導,使得混凝土內部凝聚了大量熱量,進而增加了內部結構溫度,由于表面溫度過高,使得混凝土內部、外部之間產生較大溫差度。處于該類狀態(tài)下,由于混凝土抗壓強度與凝結初期拉應力不相符,進而出現(xiàn)裂縫問題。同時,在拆模前期,混凝土表面溫度降低幅度較大,在整個過程中,會引起溫度急劇下降,進而產生裂縫問題。若混凝土內部溫度較高,在熱量散發(fā)時,溫度降低至最小值,則混凝土最高溫度差值,可計算為內部溫差,處于這種狀態(tài)下,就會出現(xiàn)裂縫問題。

        2.2 塑性收縮

        由于水泥存在較大活性,若混凝土溫度過高,就會提升混凝土開裂速度。在塑性收縮過程中,混凝土分泌水量也會隨之減少,若無法及時補充所蒸發(fā)水分,混凝土將處于一種塑性狀態(tài),如果受到外界拉力作用,混凝土就會產生不同程度裂縫。由于裂縫出現(xiàn),就會增加水分蒸發(fā),進而就會產生惡性循環(huán),使得裂縫范圍進一步擴大。

        2.3 其他原因

        由于收縮強度的不同,也會出現(xiàn)不同裂縫,例如干燥收縮、碳化收縮等。如果混凝土硬化過程中,整體環(huán)境較為干燥,混凝土內部水分將逐漸向外揮發(fā),進而導致混凝土產生干縮變形,出現(xiàn)混凝土裂縫。

        3 大體積混凝土防裂的技術現(xiàn)狀分析

        在土建建筑中,運用混凝土防裂技術,主要是滿足結構穩(wěn)定性的相關要求,同時提升建筑美觀效果。所以,我國建筑施工十分注重混凝土防裂技術的運用,在選擇施工材料時,必須注重適合性,確保防裂效果得以有效提升。在實際施工中,混凝土防裂技術在控制建筑溫度的同時,還能有效改善室外溫度,減少能源的消耗。同時,土建施工企業(yè)按照實際情況,合理選擇材料,避免建筑外墻發(fā)生腐蝕問題,影響建筑使用壽命。

        3.1 技術適用范圍十分廣泛

        針對磚混結構以及剪力墻結構,均可達到良好的保溫效果,在原有建筑外墻、新建外墻的防裂改造均十分適用。同時,隨著人們對于建筑安全性、穩(wěn)定性要求的提升,通過混凝土防裂技術的運用,能夠促進混凝土內部和外部結構的溫差改善,進而保障建筑安全性和穩(wěn)定性。

        3.2 具有良好的保溫效能

        在進行大體積混凝土施工中,所選擇施工材料,例如外加劑、水泥、粗骨料,可有效消除任一單元的冷熱影響,一般選擇輕質的新型施工材料,能夠有效發(fā)揮溫差、收縮控制效果,達到良好的防裂目的。

        3.3 有效保護主體結構

        在土建建筑工程中,運用混凝土防裂技術,在混凝土施工中,可減少建筑結構的內部應力,避免因熱脹冷縮原因,導致出現(xiàn)非結構性斷層或者斷裂,

        3.4 促進室內環(huán)境的改善

        選擇混凝土防裂技術,還能有效提升保溫和隔熱效能,減少室內熱量的消耗,提升室內熱量穩(wěn)定性。同時,如果遇到風霜天氣,避免外圍墻體遭到濕潤,確保室內處于清潔和溫熱狀態(tài),能夠為建筑使用者創(chuàng)造一個舒適和溫馨的環(huán)境。

        4 大體積混凝土的施工問題分析

        近年來,社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,使得建筑需求量呈逐年增加趨勢,質量要求也是隨之提升,人們也日益注重節(jié)能環(huán)保,尤其是建筑性能、質量上,更為注重安全性、穩(wěn)定性。通過混凝土防裂技術的運用,有效促進了建筑環(huán)保和質量,但在具體施工中,仍然存在諸多問題。

        4.1 施工技術不夠成熟

        在土建建筑工程中,混凝土防裂技術的運用尚不成熟,使得技術規(guī)范缺乏,專業(yè)人員較少,約束了混凝土防裂技術的推廣、運用,無法實現(xiàn)技術優(yōu)勢的最大化。由于施工技術的不完善,使得混凝土施工控制不夠嚴格,進而影響了混凝土的整體質量,產生裂縫問題。

        4.2 施工材料問題

        土建建筑工程使用混凝土材料,盲目效仿、一味追求低廉成本的案例較多,在未綜合考慮建筑環(huán)境、整體氣候的狀態(tài)下,選擇不符合建筑環(huán)境的施工材料,使得溫差控制和收縮控制效果降低。同時,針對施工材料質量驗收,缺乏相關監(jiān)管意識,日常保管不合理,對材料使用性能造成嚴重影響,在建筑完成后,就會由于材料原因,產生混凝土裂縫問題。

        4.3 設計缺陷

        在使用防裂技術施工前,施工設計是基礎,在開展設計時,必須按照工程實際狀況設計,綜合考慮建筑的溫濕度、區(qū)域氣候等條件,按照上述因素條件,選擇適合施工材料,運用科學施工工藝,以確?;炷潦┕ず侠硇?。然而實際施工中,經(jīng)常出現(xiàn)設計方案、建筑施工存在不相符問題,使得施工人員隨意更改設計方案,不按照原定設計方案進行施工。

        4.4 缺乏混凝土防裂意識

        在具體施工中,某些建筑設計、施工人員,缺乏建筑防裂意識,尚未認識到這項技術的科學性、重要性,導致一些可以使用該項技術的建筑,并未運用。在混凝土施工中,人為意識不注重混凝土防裂,是混凝土施工最基礎的問題。

        4.5 施工原因

        在實際施工中,大部分施工企業(yè)操作不嚴格,許多企業(yè)不重視施工設計,不注重操作標準,過分追求工期,引起混凝土防裂效果不佳。此外,因為施工供需不科學,沒有按照施工規(guī)范進行施工,如混凝土材料配置過程中,操作者責任感不強,導致混凝土、入模等過程中存在較多雜質,加上保漿時間不夠充足,使得混凝土材料不滿足相關規(guī)范。實施混凝土施工過程中,因操作十分不嚴格,對混凝土澆筑、振搗的處理不科學,進而嚴重影響防裂效果。針對墻縫的抹灰,因施工材料沒有按要求進行配比,均會影響施工效果,進而產生裂縫問題。

        5 大體積混凝土防裂措施分析

        5.1 施工前控制

        對于混凝土澆筑,通常會出現(xiàn)水化熱現(xiàn)象,因混凝土體積較大,在施工環(huán)節(jié),必須增設特殊鋼筋。而混凝土施工前,必須嚴格控制好混凝土澆筑溫度,并詳細記錄好溫度應力峰值,開展后期數(shù)據(jù)對比時,確保數(shù)值處于標準范圍。同時,不斷優(yōu)化調整混凝土配合比,提升混凝土強度等級,確保體積穩(wěn)定,嚴格控制溫度變化和水泥用量,優(yōu)化施工工藝。對于原材料選擇,必須保證材料符合混凝土澆搗、拌制的要求,合理控制好材料溫度,減少水化熱影響,進而控制裂縫問題。此外,對于水泥材料選擇,通常會選擇低熱硅酸鹽水泥,以控制水熱量問題。通過控制入模溫度,避免由于水化熱,而產生混凝土開裂問題。對于骨料選擇,需保證顆粒級配滿足一定標準,在攪拌原材料前,必須清洗骨料,保證其黏合性。對于外加劑的選擇,必須嚴格控制摻入量、摻入品種,而實際規(guī)格用量,必須按照凝膠材料檢測結果。如有必要,還需結合收縮性能,若建筑環(huán)境較為寒冷,需選擇減水劑、引氣劑,確保外加劑滿足國家建筑材料標準。在實際施工中,還需注意水泥砂漿調制完成后,必須選擇合適大小的過濾網(wǎng),對水泥砂漿機芯篩制,確保顆粒大小達到施工要求。

        5.2 施工過程控制

        對于混凝土振搗,必須嚴格整個施工流程,不然會影響混凝土密實度,在后期澆筑時,也易引起表面形變。在施工監(jiān)理過程中,需保證振搗表面平整。同時,在混凝土振搗時,也經(jīng)常運用二次振搗法,極易產生泌水問題,導致水平鋼筋、粗骨料極易出現(xiàn)水,在某種程度上,還能提升混凝土與鋼筋的黏接力。在混凝土施工時,因為自身重量因素,也會出現(xiàn)不同裂縫,為降低內部裂縫的產生,必須嚴格控制好自身重量。在混凝土配合比設計中,為減少水化熱,應盡可能選擇低熱硅酸鹽水泥,增加減水劑、粉煤灰的使用,對攪拌機溫度進行嚴格控制,如有必要,還可使用冰塊降溫方式。為保證溫度處于標準范圍,在拆模之前,必須開展?jié)菜禍靥幚?。針對混凝土攪拌,必須嚴格控制運輸過程,防止向拌合物加水。同時,為提升混凝土的抗力,可選擇聚酯纖維進行摻入,強化混凝土內部降溫,選擇冷卻管進行內部設置。對于結構物施工,可選擇泵車進行輸送,對各環(huán)節(jié)溫度數(shù)據(jù)進行嚴格監(jiān)測,有效調整進出水速度,確保結構物的內部溫度與外部溫度差值,處于合理范圍之內。此外,根據(jù)最初結構設計標準,明確鋼筋分布,特別是次梁、主梁之間的交叉位置,必須提前規(guī)劃好鋼筋擺放。通過特殊布置方式,嚴格把控裂縫部位溫度,保證鋼筋整體結構處于合理收縮范圍。并仔細清理墊塊,合理設計整體分布,在開展混凝土澆筑前,必須清洗模板,避免雜質的摻入,保證混凝土不發(fā)生不規(guī)則裂縫。對于鋼筋整體保護層,應設置適度,合理控制鋼筋溫度,避免由于受力、溫度不均勻,而引起裂縫問題。

        5.3 混凝土后期養(yǎng)護

        在完成混凝土澆筑流程以后,為控制整體溫度,可選擇一些保濕、保溫方法。對于每一次的澆筑,可選擇噴霧方式,養(yǎng)護混凝土外表面,選擇麻袋、薄膜和阻燃保溫被,覆蓋好混凝土,減少結構內外之間的溫差。針對混凝土保溫養(yǎng)護,必須實時監(jiān)控澆筑體的內外溫差,記錄好每一個數(shù)據(jù),若不處于一個標準范圍,必須及時采取控制措施,有效改變混凝土的不良溫度條件。同時,對于混凝土的保濕養(yǎng)護,需保證一定保濕時間,以方便后期拆模。在完成拆模以后,在地下結構,必須及時進行填土。此外,在后期養(yǎng)護中,不能忽視地上結構的養(yǎng)護,可選擇裝飾物對地上結構進行裝飾,防止暴露時間過長。在完成混凝土澆筑以后,還需做好灑水養(yǎng)護,以優(yōu)化混凝土內外之間的溫差,確?;炷翉姸鹊恼w性和穩(wěn)定性。同時,如果是夏季高溫施工,在初期施工階段,可選擇制冷水,減少混凝土溫度峰值,但需控制通水時間,防止由于通水時間過長,而引起溫度降幅過大,產生溫度應力。

        6 結束語

        綜上所述,對于大體積混凝土的施工,如果澆搗、拌制不合理,由于溫度應力、收縮應力以及其他原因,極易出現(xiàn)混凝土裂縫問題。為此,在具體施工時,必須嚴格選擇原材料,對入模溫度進行有效控制,保證混凝土內外溫度處于標準范圍。同時,按照施工實際狀況,科學選擇外加劑,根據(jù)最初施工設計控制好溫度。在混凝土施工前,還需控制好澆筑體溫度,優(yōu)化配合比設計,合理選擇水泥、骨料等原材料,在施工前、施工中和施工后,進行全過程、全流程的把控,以確保避免混凝土發(fā)生裂縫問題。

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