文/劉雨潮 上海浦橋工程建設(shè)管理有限公司 上海 200032
建筑施工中,混凝土材料的作用非常突出。混凝土主要由砂石、水泥、水等材料混合而成,其施工過程包括拌和、澆筑、振搗、養(yǎng)護等工藝,因此,要保證混凝土最終的施工質(zhì)量,需要對施工材料的質(zhì)量和各施工工藝進行嚴格的質(zhì)量控制,并在養(yǎng)護期間采取合適的養(yǎng)護措施,從而減少裂縫的產(chǎn)生。
假如混凝土出現(xiàn)裂縫的話,就會造成巨大的危害。第一,在進行施工的時候,如果混凝土出現(xiàn)了裂縫就會從根本上降低建筑強度,嚴重的還會使建筑所用的鋼筋出現(xiàn)外露的情況,如此以來就會導(dǎo)致其出現(xiàn)氧化侵蝕的情況,從而導(dǎo)致鋼筋出現(xiàn)銹蝕的情況,混凝土的質(zhì)量也會有所改變,從而在一定程度上加速混凝土裂縫的產(chǎn)生,導(dǎo)致施工完成部分的強度不夠,在影響施工進程的同時,還會對建筑的壽命和質(zhì)量造成相應(yīng)的影響。假如在出現(xiàn)裂縫的時候施工單位所采取的措施不夠及時的話,就會加重混凝土裂縫的產(chǎn)生,從而減少建筑的使用壽命,對人們的財產(chǎn)安全造成一定的危害。
溫度裂縫在建筑工程中比較常見,主要是因為混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)外部溫差較大,并且養(yǎng)護措施不合理造成的。水泥水化時會產(chǎn)生大量的水化熱,并且聚集在混凝土內(nèi)部難以與外界進行熱傳遞,而混凝土結(jié)構(gòu)表面的熱量可以很快散發(fā)出去,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外產(chǎn)生較大的溫差,在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生溫度應(yīng)力,當(dāng)內(nèi)部產(chǎn)生的拉應(yīng)力大于混凝土能承受的最大拉應(yīng)力時,就會產(chǎn)生溫度裂縫。
在具體的施工過程中,常因為諸多因素使鋼筋混凝土出現(xiàn)裂縫,其中主要表現(xiàn)在以下方面:(1)選擇建筑施工材料時,因為一些管理人員一味謀取經(jīng)濟利益而選擇質(zhì)量不達標的建材,一旦應(yīng)用到施工過程中,會直接引發(fā)混凝土開裂現(xiàn)象。因此,要強化建筑原材料的選擇。(2)混凝土原料的配合比失調(diào)也是導(dǎo)致混凝土建筑出現(xiàn)裂縫的重要原因之一。因此,應(yīng)重視混凝土的配合比控制。配合比不協(xié)調(diào)主要表現(xiàn)在水灰比大、水泥用量過大、含砂量超標等方面。相關(guān)資料表明:用水量不變時,水泥用量每增加10%,混凝土收縮量增加5%;水泥用量不變時,用水量每增加10%,混凝土強度降低20%,混凝土與鋼筋的黏結(jié)力降低10%[1]。在混凝土的制作過程中,水灰比會直接影響混凝土的強度和耐久性,水灰比越高,水泥的流動性就會更強,加之水泥在水化熱作用下會產(chǎn)生水分,導(dǎo)致過多的水分殘留在混凝土材料中,影響了混凝土的抗負荷能力,在荷載的長期作用下,使混凝土墻體產(chǎn)生裂縫。(3)施工環(huán)境溫度的影響。一般狀況下,溫度變化對混凝土早期性能發(fā)展影響較大,溫度越高,混凝土強度增長越快。據(jù)科學(xué)研究表明,當(dāng)混凝土溫度低至-10℃時,水泥的水化反應(yīng)會停止,混凝土的強度也不再繼續(xù)增加。而在實際施工中,當(dāng)溫度達到0℃時,混凝土的水分已開始結(jié)為冰狀物,這時混凝土的抗拉強度和彈性模量已經(jīng)非常低,因而混凝土結(jié)構(gòu)非常容易出現(xiàn)裂縫。
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,由于結(jié)構(gòu)受力分析和計算的偏差,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)施工完成后受力不合理,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的強度無法滿足工程需要,從而發(fā)生混凝土裂縫。
由于混凝土材料由水泥、砂、石等原材料拌和而成。因此,材料的配合比對混凝土的質(zhì)量有直接的影響。如果沒有嚴格按照配合比制備混凝土,會導(dǎo)致混凝土強度降低,無法承受上部結(jié)構(gòu)的壓力,從而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)裂縫。
要保證混凝土材料的質(zhì)量,應(yīng)在材料采購和進場過程中采取有效措施嚴格控制碎石、砂石等原材料的質(zhì)量,例如,選擇材料時,應(yīng)選擇符合各項參數(shù)和特性符合施工要求的材料;材料進場時,應(yīng)查看材料的質(zhì)量合格證書等質(zhì)量證明,并進行取樣檢驗,只有檢驗合格的材料才能投入使用。
混凝土的質(zhì)量會受到水泥、砂、水等原材料的特性的影響,例如,水泥的種類和用量會對混凝土硬化過程中產(chǎn)生的水化熱有直接影響,因此,優(yōu)先選用地?zé)峁杷猁}水泥,這種材料水化熱程度較低,對預(yù)防混凝土裂縫的產(chǎn)生有明顯的作用?;炷林苽溆盟畱?yīng)使用飲用水,并且不能摻有雜質(zhì)。另外,還應(yīng)嚴格控制混凝土的配合比,按照試驗確定的混凝土的最佳配合比對混凝土進行拌和。
在混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計過程中,要嚴格遵守相關(guān)設(shè)計標準和規(guī)范,與施工現(xiàn)場的實際情況相結(jié)合,全面進行結(jié)構(gòu)分析。若連續(xù)性混凝土結(jié)構(gòu)尺寸較大,可設(shè)置施工縫和沉降縫,從而避免混凝土材料由于熱脹冷縮而產(chǎn)生裂縫,保證混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。
混凝土澆筑時,選擇分層澆筑的方法,并合理確定每次的澆筑高度,并在下層混凝土初凝前完成上層混凝土澆筑,防止形成冷縫,以提高澆筑質(zhì)量。在澆筑過程中,應(yīng)保持速度均勻,避免發(fā)生混凝土離析問題,若中途需要停止施工,應(yīng)在已澆筑部分初凝前繼續(xù)澆筑過程,并且一次性完成。澆筑作業(yè)結(jié)束時,應(yīng)進行保溫處理,情況允許時,應(yīng)選擇環(huán)境溫度適宜時進行施工,以避免環(huán)境溫度帶來的影響。環(huán)境炎熱時,應(yīng)進行降溫防曬處理,如通過遮蓋、灑水等措施控制原料溫度,以保證減少混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。
在混凝土的溫度監(jiān)測過程中,應(yīng)同時做好溫控措施:(1)可考慮采用塑料薄膜或毛氈覆蓋,常規(guī)塑料厚度往往采用0.14mm,毛氈通常選用3層;(2)可以采用改善骨料級配,用干硬性混凝土摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;(3)拌合混凝土?xí)r,加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;(4)環(huán)境溫度較高時,澆筑混凝土要減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱在混凝土中埋設(shè)水管,通入冷水降溫;(5)規(guī)定合理的拆模時間,氣溫驟降時進行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度;(6)施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu),在寒冷季節(jié)應(yīng)采取保溫措施。
要想有效方式混凝土裂縫的產(chǎn)生,我們必須要做好施工管理工作。在具體施工的時候,對于具體的施工過程一定要做到嚴格管理,對于違規(guī)操作的情況必須要加大處罰力度。再者,對于相關(guān)的檢測工作也一定要重視起來,在確保工程效率的基礎(chǔ)上對工作質(zhì)量做到有效保證。通過進一步強化施工管理,可以使相關(guān)人員明確認識到自身工作職能,從而有效防止工程失誤的產(chǎn)生,從而有效避免裂縫的產(chǎn)生。再者,為了確保工程進度、工程效率以及工程質(zhì)量,具體工程的實施要選擇在天氣適宜的情況下下進行,同時還要做好相應(yīng)的施工準備工作。
在養(yǎng)護過程中,工作人員要嚴格遵循相關(guān)原則和標準,在混凝土施工結(jié)束48h后開始側(cè)面拆模,并使用塑料薄膜覆蓋。養(yǎng)護時間為至少28d,每天需要至少15h的養(yǎng)護時間。可以在混凝土結(jié)構(gòu)表面灑水,對其溫度和濕度進行控制,避免混凝土中裂縫問題的出現(xiàn)。建筑物的后期保養(yǎng)也是十分重要的,及時的根據(jù)契合溫度的改變而做出相應(yīng)的保養(yǎng)工作,可以明顯減少混凝土的裂縫產(chǎn)生。同時,及時的發(fā)現(xiàn)裂縫進行補救,可以使建筑物更加牢固,擁有更久的使用壽命。
某些地區(qū)的早晚溫度差異大,直接導(dǎo)致了冷而交替,對混凝土建筑帶來了損害,同時室內(nèi)外溫差過大時也會使混凝土出現(xiàn)裂縫。因此,在建筑的建造過程中就要事先預(yù)防這情況,減少溫度差異對混凝土帶來的損害。所以在施工過程中,要在高溫地區(qū)適量減少混凝土建筑墻面的厚度,利用減少墻面厚度來減少室內(nèi)外溫度差異。還可以在施工過程中,尤其是澆筑時,通過物理降溫方式減少材料的溫度,使混凝土更好的成型。對于一些特別高溫地區(qū),可以采用涼水噴灑、遮擋陽光直射等方式來降低材料溫度,在澆筑過程中,加入冷凝管等降溫管道在建筑物的墻壁中。還有就是在氣溫發(fā)生明顯升溫或者降溫時,要對建筑物及時做好防護工作,避免因為溫差而導(dǎo)致的混凝土損壞。所以溫度的防護要根據(jù)不同地區(qū)做出不同方案。
提高建筑物混凝土的承載力,必須要有一個合理良好的設(shè)計,同時嚴格按比例配置混凝土的材料。在設(shè)計時,為了加強混凝土的承載能力,要在樓板層增加混凝土中鋼筋的數(shù)量和密度,同時在墻面樓梯等地方要減少受力的力臂,使這些薄弱地方可以減少承受的荷載。在一些地震多發(fā)地帶,增加鋼筋數(shù)量密度,加強混凝土強度,加厚樓板層厚度,這都將有效提升混凝土承載力。
綜上所述,建筑工程最終的完成質(zhì)量與后期的使用效果有直接的聯(lián)系,并且與人們的生命財產(chǎn)安全息息相關(guān),因此,對混凝土裂縫的成因和控制措施進行研究,可以促進建筑工程施工質(zhì)量水平的提高,有重要的研究意義。