摘要:混凝土在房屋建筑工程中使用具有脆性和收缩性特征,尤其是在与水泥、砂石、粗细骨料进行充分的拌合的过程中,往往会发生复杂的理化反应,进而不断地收缩,产生徐变,如果相关的搅拌时间、力度等参数与设计不符,则会导致混凝土收缩性趋向不足,进而导致房屋建筑混凝土后期使用过程中裂缝现象产生。
关键词:混凝土;裂缝控制;房屋建筑;应用
1 混凝土裂缝的主要形态及其发生规律
现浇混凝土结构当中含有一定比例的水分,其中有一部分是作为胶体材料的水泥完成固化反应必须要消耗的水分,而另一部分则是为了满足混凝土的施工工艺要求和补充因蒸发作用散失的水分,即使其达到一定的和易性与坍落度指标,让预拌混凝土能够被设备顺利泵送至模板当中并均匀分布,并且在接下来的养护过程中,有足够的水分完成物理化学反应。当浇筑完成之后,随着混凝土强度不断提升,这部分不参与混凝土固化反应的水会而沿浇筑形成的细微孔隙逐渐散失。而这一过程中会因水灰比、内外部温差、降温速度、混凝土结构的特点以及外部湿度的不同,产生动态变化的内部应力,当应力超出混凝土的强度时,便会导致浇筑形成的微小孔隙扩大成明显裂缝。因此通过分析裂缝的形态、分布,可以找到其形成的原因并加以控制。
1.1 混凝土构件表面的细微裂缝
混凝土表面在施工后出现细微裂纹比较普遍,大多呈龟裂状且处于墙面等表面积与厚度比偏大部位。这类裂纹的出现主要是混凝土表面水分过快散失,而混凝土表面尚未达到足够的抗拉强度,从而在收缩应力作用下形成细密的裂纹。如果深究其成因,则与混凝土的用水量、施工现场的温湿度、施工技术应用以及养护措施都有一定的关系,即任何一环控制的不够精确都有可能造成表面水分散失过快。首先混凝土用水量偏大则会引发养护初期的表面严重泌水,使得表层混凝土当中的骨料下沉并影响表面强度,此时表面水分散失也会相对过快,从而极易出现裂纹。其次施工现场如果处于高温或湿度偏小而同时养护措施不当,则必然导致混凝土表面迅速失水干缩。
1.2 温度应力引发的混凝土开裂
混凝土在达到足够的强度之前对温度变化比较敏感,无论是外界温度还是结构自身的内外温差,都会导致不同层面之间承受温度应力,而当其超过混凝土自身的韧性时就会发生塑性收缩并产生裂缝,这类裂缝通常出现在大体积混凝土的内部。因此在房屋建筑工程混凝土施工中,需要从施工工艺和混凝土配方设计方面,进行十分严谨的计算、分析和实验,为施工过程中控制混凝土内外温差、合理选择浇筑温度和实施温度应力监测等制定详尽的计划,才能够避免出现这类严重的质量缺陷。
1.3 在外部荷载最用下发生的结构裂缝
房屋建筑工程的混凝土施工要求有一定的连续性,因此浇筑完成的部分在尚未达到理想强度时,便需要承受后续施工带来的荷载,在机械振动、施工材料等的重力以及施工作用力的冲击下,容易在应力较为集中的薄弱部位形成结构裂缝。
1.4 基础及结构不均匀沉降导致的裂缝
房屋建筑工程的施工从基础开挖到主体结构混凝土浇筑完毕周期较长,时常需要跨越一年四季,因此环境温湿度以及风力等的变化十分明显,如果不能根据实际气象条件适时调整施工工艺,或者前期对工程地质和水文条件勘查不够深入,就会导致房屋建筑的基础或现浇结构出现不均匀沉降。而当沉降导致的变形超过设计的结构伸缩量,就会在应力集中部位出现严重的裂纹。而这类裂纹一旦出现是最难以控制和修复的,需要经过专业的安全性评估才能确定能否继续施工。
2 混凝土裂缝控制技术在房屋建筑中的应用
2.1 注重前期准备工作
对混凝土裂缝进行控制的措施是非常多样化的。而注重前期准备工作中的裂缝控制,就能够很大程度地避免因为毛细管受到压力产生的裂缝问题。首先,在选取制作混凝土的水泥时,应该优先选取收缩变化小的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆例如相较于普通水泥和矿渣水泥而言,粉煤灰水泥的收缩变化程度会相对小很多,因此对环境的适应性也会比较强,出现裂缝的可能性就会大大降低。
同时,前期准备工作还可以从降低混凝土用水量来对裂缝进行该控制。因为在搅拌的过程中,很多工人会对用水量进行粗略估计,而这种方法往往可能会导致用水量的增加。如果混凝土中的水分含量过高,必然会降低其坚固和耐用程度,因此准确控制用水量也是一个非常关键的部分。除此之外,还可以通过合理控制混凝土的材料比例来实现裂缝控制。因为不同的材料的适应性和与其他材料的配合程度都是不一样的,因此应该将列入考虑范围的原材料进行必要的组合和试验,从而明确各个材料的配比参数。只有通过抗压和温度检验的试验配方,才能进行后续的生产使用,从而也能够最大程度地控制成本和节约时间。
2.2 优化混凝土配合比
对于施工现场的混凝土的塌落度应保持在相应的距离,例如总损失应<60mm,且应尽量的减小由于外界环境温度变化给整个混凝土结构产生的影响,低于混凝土的利用最好先进行相应的实验,选取有效的实验配比,促进和优化相应的材料质量的控制。混凝土混合配比材料的选择一般都是吸收率较大的骨料结构,针对其主要的性状,主要包含有干缩性、骨料的含泥量等,进而在一定的混合的状态下,能够有效增加混凝土的干缩性。在混凝土材料的选择过程中,如果选择使用的是粗骨料,则会在一定程度上,降低混凝土结构中水泥浆的用量,进而保证整体结构的干缩性。此外,在实际的用料搭配及配比的过程中,还可以加入粉煤灰,这样可以起到降低水化热的作用,同时能够促进相关混凝土结构能够自行进行收缩变形,并能够按照一定的设计要求和标准,增强混凝土的和易性。
2.3 合理掌控抹压的时间
抹压是混凝土施工的一道必备工序和流程,但是看似简单的抹压过程,如果能够通过规范地操作,也能够起到避免裂缝的作用。通过对抹压时间进行合理地掌控,就能够在混凝土的有效保质期内将其进行充分利用,避免因为抹压时间太晚导致的混凝土出现凝固现象。同时,抹压并不是一次性就能完成的,还需要进行二次抹压,才能在避免混凝土可塑性下降的同时充分增强其承重的能力,才能保证混凝土不会在使用的过程中轻易出现质量问题。
2.4 加强监督管理,规范施工程序
混凝土的裂缝控制技术,一方面应该通过不断增强施工人员的技术来实现,而另一方面也应该做好必要的监督管理工作。想要施工技术能够有效发挥,就离不开相关部门必要的监督和管理,尤其是当施工人员自身的素质不够高时,很容易在恶劣的施工环境中出现偷懒或敷衍怠工的心理,因此对其进行监督和管理能够起到规范操作和引导的作用,实现能力和职位相匹配,从而减少人为因素导致的混凝土质量问题。
2.5 做好后期的养护管理
后期养护工作也是非常至关重要的。有效的养护是保证混凝土质量和避免裂缝的最后一道防线。仅仅是完善的施工技术,在没有高效的养护管理基础上最终也会前功尽弃。因此,施工人员和相关的管理者,应该注重后期的养护工作,根据混凝土材料的性质其施工环境的温度变化,采取必要的保湿和保温措施。
3 结束语
总而言之,面对种种导致混凝土出现裂缝的问题和因素,房屋建筑企业和相关施工单位都应该予以重视。通过充分发挥主观能动性,不断地完善现有裂缝控制技术和加强监督管理等方式,从而不断地加强混凝土的稳定性和抗拉能力,从而为后续工程的顺利进行建立稳定基础。
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论文作者:段英杰,陆伟
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第14期
论文发表时间:2019/10/29
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 应力论文; 用水量论文; 骨料论文; 水分论文; 裂纹论文; 《建筑实践》2019年第14期论文;