摘要:随着我国现代化建设的不断发展,建筑行业施工规模不断扩大,如何提高建筑工程质量已经成为施工单位十分重要的研究课题之一。因此,本文从施工质量的角度出发,对建筑工程混凝土裂缝的成因和控制方法进行了详细的介绍。
关键词:混凝土裂缝控制;建筑;应对
在我国城镇化建设不断深化的过程中,城乡居民越来越重视建筑工程项目的施工质量,作为施工单位应当综合运用各种手段对混凝土裂缝进行科学有效的控制,提高建筑使用寿命,充分发挥建筑物的使用性能。
1建筑工程混凝土裂缝的主要原因
1.1混凝土的温度裂缝与温度应力
随着温度的变化,混凝土热胀冷缩产生的变形即温度变形。混凝土振捣不均匀或漏振、过振等情况会造成混凝土离析、密实度差、降低结构整体强度。浇筑后的混凝土降温及保温养护工作不到位和水化热计算不准确,导致混凝土内部温度过高或内外温差过大,在混凝土内部产生温度应力,抗拉强度小于温度应力致使混凝土开裂,即温差裂缝。温度应力的大小与运输条件、施工过程、结构形式、材料特性等因素有关。
1.2混凝土的收缩
空气环境下,混凝土材料在应急过程中减小体积,即混凝土的收缩,体现为碳化收缩、干燥收缩和化学收缩[1]。相对于干燥收缩,化学收缩量极小。干燥收缩指混凝土水分在空气环境下散失所造成的体积变小。通常情况下,混凝土收缩有相当大一部分来自干燥收缩,所造成的危害也相对较大。由于新浇筑的混凝土徐变较大,弹性模量很小,由此造成的压力相对较小。然而在温度不断下降的过程中,混凝土表面温度下降较快,致使截面内外温差出现较剧烈的非线性变化。该状况下混凝土徐变较小,弹性模量较大,单位温差造成的应力也相对较大,在拉应力作用下,混凝土表面容易出现裂缝。
2建筑工程混凝土裂缝的应对措施
2.1混凝土材料控制
2.1.1拌合水
从单位从量上来讲,拌合水在混凝土材料结构中,一定程度上会影响到混凝土的温度,水的比热容通常是骨料和水泥比热容的5倍。
2.1.2水泥
在混凝土拌合物中,水泥的重量通常只占10%~15%。然而,水泥温度每增加10℃,混凝土温度将会相应增加10℃以上。在搅拌混凝土的过程中,施工单位可以选择水化热较低的水泥材料,同时也可以减少一部分水泥用量,加入一些沸石粉,在降低水化热的同时也能减少水泥材料的使用量。
2.1.3骨料
骨料在混凝土中占比通常在75%左右,混凝土的温度很大程度上会受到骨料的影响[2]。根据以往的施工经验可知,骨料每增加2℃,混凝土将会相应增加1.3℃。因此,施工单位应当在有篷盖的区域堆放骨料,维持骨料含水量稳定并处于相对较低的温度。
2.1.4外加剂
在混凝土材料结构中,大多外加剂所占的比例极小,其温度变化几乎不会影响混凝土整体的温度。外加剂具有降低水泥用量和拌合水的功能,能够通过水泥和拌合水对混凝土的温度进行调节,对混凝土升温过程起到一定的控制作用。混凝土在矿物外加剂的作用下,可泵性与和易性会得到一定的改善,进而起到降低水灰比的效果,减少水泥用量,间接降低混凝土的温度。
2.2混凝土配比控制
施工单位在配置混凝土的过程中,为避免出现裂缝,需要重点做好以下几方面的工作。
2.2.1通过试配确定混凝土配合比
在试配过程中,一方面要满足混凝土在凝结时间、和易性以及强度等方面的要求,同时也要考虑到气温环境、运输过程、拌制过程等方面的情况,要求与施工条件的变化相适应。根据《混凝土结构工程施工及验收规范》的有关要求,实际强度与设计强度之间的差异应严格控制在5%的范围以内[3]。而实际强度则应高于设计强度。在缺乏历史统计数据资料的情况下,施工单位应当依照以往的试配强度经验,根据设计强度的115%进行试配。
2.2.2确定水灰比
为了降低混凝土水化热,高强度的混凝土水灰比通常应严格控制在0.35以内。通过掺加混合材料和减水剂来提升拌合料的和易性。在不影响和易性的基础上,尽量降低用水量避免产生结构裂缝,降低水化热。相比于砂率为0.4和0.5的情况,混凝土强度在砂率为0.33时明显较高。因此,高强混凝土中的砂率应保持在0.28~0.34的区间范围以内。泵送混凝土的砂率应保持在0.35~0.37的区间范围内。
原材料称量偏差要求如表一所示[4]。
表格1原材料称量允许偏差(%)
为了提高混凝土强度,对用水量进行严格的控制,准确测定石、砂等材料的含水量,并扣除这方面的含水量。通过自动称量装置进行配料,利用自动检测仪对砂子含水量进行检测,进而实现针对加水量的动态调整。在使用制式搅拌机进行搅拌时,应根据砂子、水泥、石子的顺序投放材料,通过试验确定外加剂的投放量。另外,施工单位还应考虑到由坍落度所产生的损失,明确混凝土浇筑过程中所产生的塌落度,为相关的质量保证和质量控制奠定良好的基础。
2.3混凝土浇筑方案
2.3.1预冷却拌合水
在混凝土体积较大的情况下,水泥水化速度与浇注温度之间成正比。通常情况下,浇注温度每增加10℃。混凝土内部温度将提升3~5℃。这就需要施工单位通过冷却拌合水的方式降低混凝土温度。然而,与水的热容量相比整个混凝土热容量的比例相对较低,可以直接通过冰水拌合的方法来简化混凝土降温步骤。
2.3.2预埋冷却水管通道
在混凝土内部预埋冷水管能够直接降低混凝土内部温度,同时对整个结构内部温度进行更加准确、有效的控制。该方法的应用优势在于具有较高的灵活性和适用性,应用范围相对较广。施工单位可以在开始进行混凝土浇筑时或完成浇筑后开通冷却水,精确控制水化热现象。在混凝土体积较大的情况下,温度梯度是造成混凝土裂缝的主要原因之一。在混凝土不断冷却的过程中,混凝土内部和表面之间会形成比较明显的温度梯度,由此所产生的拉应力在超过混凝土抗拉强度的情况下,会造成混凝土裂缝[5]。因此,施工单位还可以通过表面保温、覆膜等养护的方式,缩小内外部温度差。或采用连续浇筑,分层施工的方法,在前一层混凝土初凝之前完成后一层混凝土的浇筑工作。
2.4做好施工质量管理工作
施工管理是一项专业性、系统性较强的工作。这就要求施工管理人员在现有施工管理理论的基础上融入自身以往所积累的管理经验,制定一系列施工管理硬性指标,进而形成一套完善的施工管理体制,为施工管理工作的有效落实提供强有力的理论支持,为施工管理的合理规划奠定良好的基础。
3结束语
当前我国已经进入到现代化建设的关键阶段,城乡居民日常生产生活对于房屋建筑的需求量日益增加,对房屋建筑的施工质量也提出了越来越高的要求。因此,房屋建筑单位应抓住难得的市场发展机遇,不断提高技术应用水平,综合运用各种技术理论优化混凝土浇筑方案,从温度、湿度、材料、配合比以及消除方法、预防措施等各方面的角度严格控制建筑混凝土裂缝,进而实现整个工程项目建设质量的提升,为我国城镇化、现代化建设做出积极贡献。
参考文献
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[2]刘买成.浅谈高层建筑转换层的施工技术与质量控制[J].煤,2011,20 S1:75-76.
[3]罗晓斌.浅谈高层建筑转换层大体积混凝土施工的质量控制[J].广州建筑,2001,04:34-37.
[4]林忠.高层商住楼转换层大体积混凝土施工裂缝的控制方法[J].化工建设工程,2002,03:37-39.
[5]杨琦,毛国秀.鑫盛花园三期高层综合楼高层建筑施工要点[J].中华民居(下旬刊),2012,12:80-81.
论文作者:陈嘉宝
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/17
标签:混凝土论文; 温度论文; 裂缝论文; 水化论文; 骨料论文; 水泥论文; 施工单位论文; 《基层建设》2019年第13期论文;