吳必忠 吳寅初
摘? 要:隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,建筑行業(yè)建設(shè)水平也不斷提高。在房屋建筑工程中混凝土的使用非常普遍,然而受原材料質(zhì)量、建筑設(shè)計(jì)、施工工藝和溫度等諸多因素的影響,產(chǎn)生了較多混凝土材料的質(zhì)量問(wèn)題,例如比較常見(jiàn)的混凝土裂縫,導(dǎo)致房屋建筑的安全性和穩(wěn)定性受到極大威脅。為保證房屋建筑工程的整體質(zhì)量,杜絕混凝土裂縫問(wèn)題的出現(xiàn),該文分析了混凝土裂縫的成因,并有針對(duì)性地提出了混凝土裂縫控制對(duì)策,以供參考。
關(guān)鍵詞:房屋建筑;混凝土;裂縫成因;對(duì)策
中圖分類(lèi)號(hào):TU37? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
混凝土以其強(qiáng)大的耐用性、抗?jié)B性、抗凍性和抗侵蝕性等特點(diǎn),已成為現(xiàn)代房屋建筑工程施工中常用的材料。然而,在實(shí)際的使用過(guò)程中,由于施工、養(yǎng)護(hù)及其他因素的影響,常常會(huì)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題,導(dǎo)致房屋整體質(zhì)量下降,使用體驗(yàn)變差,甚至威脅到房屋的安全性、穩(wěn)定性。因此,有必要對(duì)房屋建筑工程中混凝土裂縫的成因進(jìn)行分析,并采取有效的防治措施避免裂縫的形成,從而保證房屋工程的建設(shè)施工質(zhì)量,推動(dòng)建筑行業(yè)的健康發(fā)展。
1 混凝土裂縫對(duì)房屋建筑工程的危害分析
混凝土裂縫是一種比較常見(jiàn)的混凝土施工質(zhì)量問(wèn)題,一般形成于工程施工階段,而且形成的原因復(fù)雜多變,從裂縫的大小可分為微觀(guān)裂縫與宏觀(guān)裂縫2種。微觀(guān)裂縫是指肉眼較難發(fā)現(xiàn)的處于混凝土內(nèi)部固有的一種細(xì)小裂縫,寬度在0.05 mm以?xún)?nèi),一般情況下呈現(xiàn)出不連貫特點(diǎn)。這種微觀(guān)裂縫只要荷載不超過(guò)設(shè)計(jì)規(guī)定條件,一般處于無(wú)害狀態(tài)。而宏觀(guān)裂縫,只要在不擴(kuò)展的情況下,寬度控制在0.2 mm ~0.3 mm 的,也被視為無(wú)害。然而在實(shí)際施工中,寬度大于0.3 mm的混凝土宏觀(guān)裂縫則是房屋建筑工程的安全隱患之一,不僅會(huì)對(duì)建筑的外觀(guān)造成整體視覺(jué)影響,同時(shí)還會(huì)影響到建筑的整體質(zhì)量和安全系數(shù)[1]。如果房屋建筑中對(duì)于防水要求較高的廚房、衛(wèi)生間、地下室等處出現(xiàn)混凝土裂縫,會(huì)造成建筑防水功能的降低,形成嚴(yán)重的漏水、滲水情形。如果混凝土裂縫處于建筑結(jié)構(gòu)受力的關(guān)鍵部位,則會(huì)導(dǎo)致建筑物承載力的下降,嚴(yán)重縮短建筑工程的使用壽命,甚至引發(fā)一定面積的塌方事故。因此,業(yè)界對(duì)于房屋建筑工程中混凝土裂縫的成因研究始終非常重視。
2 房屋建筑工程混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
在房屋建筑工程中,造成混凝土裂縫形成的原因多種多樣,但總體來(lái)說(shuō)主要由工程設(shè)計(jì)不合理、混凝土的材料選取或配制不當(dāng)、溫度因素、外部環(huán)境條件及意外災(zāi)難影響等原因造成。
2.1 工程設(shè)計(jì)不合理產(chǎn)生的混凝土裂縫問(wèn)題
工程設(shè)計(jì)不合理造成的斷面突變而引發(fā)的應(yīng)力集中是混凝土裂縫產(chǎn)生的重要原因,主要體現(xiàn)在4個(gè)方面。1)隨著房屋項(xiàng)目規(guī)模的不斷擴(kuò)大和對(duì)于項(xiàng)目設(shè)計(jì)的要求不斷增加,為了突顯工程項(xiàng)目的外觀(guān)美感,在部分房屋項(xiàng)目設(shè)計(jì)中存在一些不合理的構(gòu)件結(jié)構(gòu),導(dǎo)致其預(yù)應(yīng)力不當(dāng),造成對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的巨大壓力,從而出現(xiàn)裂縫。2)由于房屋項(xiàng)目的樓層不斷增高,需要合理的鋼筋結(jié)構(gòu)支持房屋的主體結(jié)構(gòu),一旦設(shè)計(jì)中鋼筋的配置過(guò)少或過(guò)粗,都會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生。3)混凝土本身還存在一定程度的收縮變形問(wèn)題,如果在設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮到混凝土本身的這一特性,也會(huì)導(dǎo)致在施工過(guò)程中出現(xiàn)混凝土裂縫問(wèn)題。4)由于沒(méi)有考慮到環(huán)境溫度的變化,以及管線(xiàn)配置不合理、保護(hù)層厚度不達(dá)標(biāo)、抗溫度收縮配筋不足等設(shè)計(jì)問(wèn)題,都會(huì)造成混凝土裂縫的出現(xiàn)。
2.2 溫度變化產(chǎn)生的混凝土裂縫問(wèn)題
混凝土是一種由水、砂、石子、化學(xué)外加劑和礦物摻合料等按一定比例進(jìn)行攪拌、成型和養(yǎng)護(hù)而形成的人造石材。在其凝結(jié)硬化的過(guò)程中,冷熱變化、交替收縮和膨脹等反應(yīng)都會(huì)改變混凝土的結(jié)構(gòu),從而對(duì)其質(zhì)量造成較大的影響,因此在混凝土施工過(guò)程中,保持適當(dāng)?shù)臏囟仍诜乐沽芽p產(chǎn)生方面具有重要意義[2]。然而,在實(shí)際施工中,受施工條件、外部環(huán)境氣候等因素的影響,混凝土施工的溫控工作較難達(dá)到所需標(biāo)準(zhǔn)。一天中每個(gè)時(shí)間段的溫度都有一定的差異,這種差異會(huì)使混凝土膨脹系數(shù)發(fā)生變化,在不同力度的拉伸下形成裂縫。另外,混凝土本身具備的表面散熱條件優(yōu)于內(nèi)部散熱條件的特性,導(dǎo)致混凝土在凝結(jié)的過(guò)程中,中心溫度比表面溫度高,這種溫度差異也會(huì)造成裂縫的產(chǎn)生,從而為混凝土施工帶來(lái)不利影響。
2.3 混凝土的配制不當(dāng)
混凝土的配合比需要結(jié)合房屋建筑的具體需求進(jìn)行確定,只有這樣才能保證施工質(zhì)量。而不恰當(dāng)?shù)幕炷僚浜媳葧?huì)引發(fā)裂縫問(wèn)題的產(chǎn)生。設(shè)計(jì)人員在施工之前如沒(méi)有對(duì)房屋建筑的地理環(huán)境和周?chē)h(huán)境進(jìn)行勘察分析,了解建筑負(fù)荷和地基的情況及建筑物本身的不均勻沉降、方位平移等數(shù)據(jù),隨意確定混凝土配合比,就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的裂縫問(wèn)題。一般情況下水灰的配比可直接影響建筑混凝土的強(qiáng)度。常規(guī)情況下,水與水泥的比例一般為1∶4,但如果需要提高混凝土的流動(dòng)性,則可將水的比例適當(dāng)調(diào)高,但水與水泥的比例不應(yīng)超過(guò)3∶5,原因是水泥本身水化熱后就會(huì)有一定的水分,并殘留在材料中,形成一定數(shù)量的水泡,導(dǎo)致混凝土的抗重能力下降,在重力作用下,水泡過(guò)于集中的混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫。
2.4 混凝土原材料質(zhì)量問(wèn)題
混凝土制備需要的原材料較多,這些原材料如果出現(xiàn)問(wèn)題,同樣會(huì)影響混凝土的質(zhì)量?;炷敛牧现写嬖谟卸疚镔|(zhì)、物質(zhì)發(fā)生相互反應(yīng)、添加劑使用不當(dāng)?shù)?,都?huì)導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。因此需慎重選擇混凝土原材料。例如,在混凝土中常用到的水泥是一種凝膠類(lèi)型材料,在選擇水泥時(shí),需要綜合考慮施工環(huán)境的溫度差,只有選擇適合的水泥才能減少裂縫問(wèn)題的發(fā)生。
2.5 外部環(huán)境條件及意外災(zāi)難的影響
房屋建筑工程的施工環(huán)境非常復(fù)雜,受外部環(huán)境條件的限制,包括混凝土在內(nèi)的所有建筑材料都存在熱脹冷縮,隨著施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的不斷變化,混凝土的結(jié)構(gòu)和形狀都會(huì)隨之相應(yīng)改變,由此改變其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的溫度應(yīng)力,從而影響到混凝土的抗裂強(qiáng)度,導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。混凝土裂縫的大小還會(huì)隨著溫度的變化而變化,溫度高時(shí)變大,溫度低時(shí)變小。與此同時(shí),如果受到具有侵蝕性的外界物質(zhì)侵蝕,或遭遇地震、火災(zāi)等意外災(zāi)害,混凝土結(jié)構(gòu)也會(huì)產(chǎn)生裂縫。
3 房屋建筑工程混凝土裂縫控制的具體對(duì)策
在了解了房屋建筑工程混凝土裂縫的成因后,針對(duì)相關(guān)問(wèn)題采取有效的控制措施是杜絕混凝土裂縫產(chǎn)生的最佳方法。
3.1 完善結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作
在房屋建筑工程施工前的工程設(shè)計(jì)階段,設(shè)計(jì)人員應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)范和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、施工區(qū)域的自然環(huán)境和地質(zhì)條件等各方面因素,基于建筑工程項(xiàng)目的安全性、穩(wěn)定性,對(duì)建筑的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行不斷完善,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)混凝土等級(jí)和鋼筋等級(jí)的合理選擇,一味地加大等級(jí)并不能加強(qiáng)建筑結(jié)構(gòu)安全性。
3.2 溫度裂縫的預(yù)防
早晚溫差是不可避免的問(wèn)題,在溫差較大的施工區(qū)域或季節(jié),應(yīng)充分考慮相關(guān)問(wèn)題對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響,并采取有效的預(yù)防措施。如在溫度較高的區(qū)域,可通過(guò)降低混凝土厚度的方法,減少混凝土內(nèi)外溫度的差異。在混凝土澆筑施工中,還需采取一定的降溫手段使混凝土的溫度下降,如將冷凝管加入降溫管道的墻壁上,保證凝結(jié)成形。在養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,還可采取涼水潑灑或遮擋陽(yáng)光等方式降低過(guò)高的氣溫對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的影響。當(dāng)環(huán)境溫度發(fā)生驟變時(shí),需及時(shí)調(diào)整養(yǎng)護(hù)工作,根據(jù)具體情況采取有針對(duì)性的措施,盡可能減少因氣溫驟變使混凝土產(chǎn)生的磨損問(wèn)題。
3.3 做好施工材料的配合比和質(zhì)量檢測(cè)工作
針對(duì)混凝土的配合比問(wèn)題,應(yīng)嚴(yán)格按照施工設(shè)計(jì)圖紙的要求進(jìn)行混凝土制備,在必要的情況下,通過(guò)摻加化學(xué)外加劑的方法減少水泥的用量。同時(shí),加強(qiáng)對(duì)混凝土原材料的質(zhì)量檢測(cè)。質(zhì)量檢測(cè)工作主要包括3個(gè)方面。1)對(duì)所有原材料的進(jìn)行全面檢查,確保其標(biāo)號(hào)、質(zhì)量符合施工設(shè)計(jì)圖紙要求。在進(jìn)場(chǎng)使用之前,還需進(jìn)行隨機(jī)質(zhì)的抽檢,質(zhì)檢不合格的材料嚴(yán)禁進(jìn)場(chǎng)使用。2)合理規(guī)劃混凝土的運(yùn)輸路線(xiàn),保證運(yùn)輸路線(xiàn)通暢,確?;炷恋倪\(yùn)輸時(shí)間,避免因過(guò)長(zhǎng)的運(yùn)輸時(shí)間導(dǎo)致混凝土質(zhì)量下降,并在運(yùn)輸過(guò)程中做好保溫、降溫措施。3)混凝土運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)后,需進(jìn)行塌落度試驗(yàn),如試驗(yàn)結(jié)果不達(dá)標(biāo),嚴(yán)禁使用。
3.4 規(guī)范施工工序及施工技術(shù)的應(yīng)用
在施工過(guò)程中,規(guī)范混凝土施工工序及施工技術(shù)的應(yīng)用,對(duì)于控制混凝土裂縫的產(chǎn)生幾率和提高混凝土的質(zhì)量具有重要意義,應(yīng)做到以下3點(diǎn)。1)應(yīng)確定混凝土的澆筑面積、澆筑方式和澆筑速度等數(shù)據(jù),并在澆筑完成后振搗和密實(shí)混凝土結(jié)構(gòu)。2)以強(qiáng)度和剛度均符合設(shè)計(jì)要求的模板、支架有效強(qiáng)化混凝土的結(jié)構(gòu),保證混凝土在澆筑及養(yǎng)護(hù)過(guò)程中不出現(xiàn)變形等質(zhì)量問(wèn)題。同時(shí)還需對(duì)鋼筋及保護(hù)層厚度、預(yù)埋件等的部位、尺寸等情況進(jìn)行檢測(cè),確定符合設(shè)計(jì)要求后再進(jìn)行澆筑。3)在澆筑過(guò)程中,應(yīng)保證施工方案與實(shí)際情況相符,保證各個(gè)環(huán)節(jié)的混凝土澆筑量,并實(shí)時(shí)監(jiān)控混凝土的現(xiàn)場(chǎng)澆筑情況,一旦發(fā)現(xiàn)混凝土坍落數(shù)據(jù)與設(shè)計(jì)要求有出入,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,確?;炷翝仓馁|(zhì)量。
3.5 切實(shí)加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量
混凝土的養(yǎng)護(hù)工作是否到位直接關(guān)系到了混凝土施工的質(zhì)量。關(guān)于混凝土的養(yǎng)護(hù),應(yīng)主要做好以下2點(diǎn)。1)做好混凝土表面的保濕工作,通過(guò)及時(shí)灑水,鋪設(shè)草甸或塑料薄膜等方式,隔離外部環(huán)境,控制混凝土表面溫度,如果環(huán)境溫度低于5℃,則不可灑水,以此避免溫度裂縫的產(chǎn)生[3]。2)待達(dá)到混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間后拆除模具,拆模式時(shí)不可強(qiáng)行拆除,更不得用錘子猛砸,以免對(duì)混凝土構(gòu)件的邊角及表面造成損壞。
4 結(jié)語(yǔ)
混凝土裂縫的產(chǎn)生,嚴(yán)重影響到了房屋建筑的質(zhì)量,降低了建筑工程的功能性,縮短了其使用壽命,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí){到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。因此,建筑企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土裂縫成因及預(yù)防措施的研究,通過(guò)有效的控制手段,從完善工程設(shè)計(jì),科學(xué)配制混凝土,規(guī)范施工工序,加強(qiáng)原材料檢測(cè)??刂剖┕囟鹊榷喾矫嫒胧?,改善混凝土的約束條件,達(dá)到減少房屋建筑工程混凝土裂縫問(wèn)題的目的,提高建筑工程的整體質(zhì)量,促進(jìn)行業(yè)的健康發(fā)展。
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