論土木工程建筑中混凝土裂縫的施工處理技術(shù)

王凱

摘要：本論述研究目的是通過(guò)土木工程建筑中常見的兩種混凝土裂縫類型，具體分析可能導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫的因素，并針對(duì)性地提出混凝土裂縫施工處理優(yōu)化策略，從而有效提升混凝土結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和抗裂性，保證土木工程建筑順利進(jìn)行。本次研究主要采用了文獻(xiàn)研究法，通過(guò)進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)資料查詢，以此為本論述研究奠定基礎(chǔ)。通過(guò)研究后發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致土木工程建筑中出現(xiàn)混凝土裂縫的因素較多，包括材料因素、施工設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中技術(shù)選擇因素、溫度因素以及運(yùn)輸及養(yǎng)護(hù)因素。為了避免出現(xiàn)混凝土裂縫，相關(guān)工作人員需優(yōu)化混凝土材料、加強(qiáng)施工過(guò)程中的監(jiān)管力度、采取科學(xué)混凝土控溫技術(shù)以及加強(qiáng)混凝土施工的后期養(yǎng)護(hù)。

關(guān)鍵詞：土木工程；混凝土裂縫；施工處理技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU755.7文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0引言

在工程建設(shè)過(guò)程中混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫問(wèn)題會(huì)降低工程施工質(zhì)量，并可能會(huì)出現(xiàn)滲漏等問(wèn)題從整體上影響工程建筑的安全性能。因此在土木工程建筑施工過(guò)程中加強(qiáng)混凝土裂縫施工處理監(jiān)管力度并有效提升處理技術(shù)至關(guān)重要。

1土木工程建筑常見混凝土裂縫類型

1.1結(jié)構(gòu)性裂縫

土木工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫通常是由于其結(jié)構(gòu)應(yīng)力達(dá)到極限狀態(tài)，導(dǎo)致承載能力不足產(chǎn)生裂縫，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響。在施工過(guò)程中混凝土出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫的主要原因有：（1）土木工程在設(shè)計(jì)階段針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)劃不合理致使其內(nèi)部軸承容量不足而出現(xiàn)裂縫；（2）在開展具體施工的過(guò)程中混凝土結(jié)構(gòu)受到外部環(huán)境的干擾或是外部力量的沖擊而產(chǎn)生裂縫；（3）土木工程施工技術(shù)存在問(wèn)題而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，若工作人員操作不當(dāng)產(chǎn)生偏差同樣會(huì)造成混凝土出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫。

1.2非結(jié)構(gòu)性裂縫

土木工程建筑中混凝土也會(huì)因受到建筑材料、環(huán)境濕度等因素的影響產(chǎn)生收縮裂縫這類非結(jié)構(gòu)性裂縫。一方面，當(dāng)土木工程建筑施工環(huán)境的相對(duì)濕度較高時(shí)，混凝土材料長(zhǎng)期處于這種擴(kuò)展環(huán)境中雖然會(huì)吸收一部分水分，經(jīng)過(guò)太陽(yáng)暴曬使吸收的水分快速蒸發(fā)，會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)受到收縮力的作用進(jìn)而出現(xiàn)裂縫紋路；另一方面在進(jìn)行混凝土施工的過(guò)程中可能會(huì)由于其結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差較大，導(dǎo)致混凝土受到兩種不同的收縮力從而在表面形成拉力進(jìn)而造成裂縫。

2混凝土裂縫影響因素

2.1材料問(wèn)題

首先，在混凝土前期配比混合階段粗骨料中可能存在數(shù)量較多的針片狀石粒，若不加處理進(jìn)行應(yīng)用會(huì)使混凝土的孔隙進(jìn)一步加大。在進(jìn)行混凝土材料配比過(guò)程中若添加的泥料更多時(shí)，或細(xì)骨料本身的顆粒直徑較大，若處于夏季濕熱的情況下，進(jìn)行材料配比攪拌時(shí)極易出現(xiàn)裂縫問(wèn)題，同時(shí)，不同骨料顆粒大小和收縮性能存在差異，若與土木工程項(xiàng)目實(shí)際情況存在不匹配問(wèn)題容易導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫問(wèn)題。其次，在進(jìn)行水泥材料選擇過(guò)程中若選擇礦渣或低熱水泥，當(dāng)水灰配比相對(duì)較高時(shí)也會(huì)產(chǎn)生程度不一的混凝土裂縫。最后，在配比混合過(guò)程中一旦出現(xiàn)泌水問(wèn)題就會(huì)導(dǎo)致混凝土攪拌不均勻，從而影響其后續(xù)使用過(guò)程中的穩(wěn)定性出現(xiàn)裂縫。除此之外，若在混凝土材料中添加過(guò)多的粉灰土物質(zhì)可能會(huì)影響其本身強(qiáng)度從而在后續(xù)使用中因承受能力較低而產(chǎn)生裂縫。

2.2施工設(shè)計(jì)及過(guò)程中的問(wèn)題

從施工設(shè)計(jì)因素來(lái)講，部分土木工程建筑施工單位在進(jìn)行項(xiàng)目規(guī)劃的過(guò)程中過(guò)于追求建筑外觀而忽視設(shè)計(jì)中存在的不合理問(wèn)題，設(shè)計(jì)過(guò)多的凹凸角度會(huì)導(dǎo)致這一部分承受集中應(yīng)力并導(dǎo)致混凝土裂縫，或設(shè)計(jì)長(zhǎng)度較長(zhǎng)的建筑結(jié)構(gòu)使承重板的厚度相對(duì)較薄，使混凝土受到的壓力增加最終形成穿透性裂縫。施工因素來(lái)：（1）若未在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置一定面積的鋼筋保護(hù)層，或在混凝土表面收漿過(guò)程中并未進(jìn)行合理的加固處理，就會(huì)在后續(xù)使用過(guò)程中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)沉降和裂縫從而影響工程質(zhì)量性能；（2）若完成土木工程建筑混凝土部分的施工后沒(méi)有進(jìn)行配套的維護(hù)施工工作，混凝土長(zhǎng)期受到外界環(huán)境如高溫、大風(fēng)等天氣的影響可能會(huì)導(dǎo)致不同程度的收縮性混凝土裂縫；（3）混凝土在施工后的凝結(jié)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生水分蒸發(fā)過(guò)程，這一過(guò)程會(huì)導(dǎo)致混凝土表面出現(xiàn)一定的溫度差，并對(duì)混凝土承受較強(qiáng)的壓力從而形成裂縫；（4）混凝土還會(huì)受到坍落度的影響而產(chǎn)生裂縫，若坍落度角度且砂漿層收縮力較強(qiáng)時(shí)，施工過(guò)程中混凝土極易產(chǎn)生裂縫[1]。

2.3溫度問(wèn)題

土木工程建筑若受到外部環(huán)境溫度差異的影響可能會(huì)出現(xiàn)非結(jié)構(gòu)性溫度裂縫，通常情況下這類裂縫不易出現(xiàn)，可能導(dǎo)致溫度裂縫的情況有以下幾種，一方面土木工程建筑項(xiàng)目所處環(huán)境存在范圍較大的晝夜溫差，并且溫度會(huì)受到季節(jié)變化的影響產(chǎn)生波動(dòng)導(dǎo)致溫差出現(xiàn)，這種情況下若土木工程建設(shè)工期較長(zhǎng)且實(shí)際施工中忽略了混凝土?xí)艿綔囟扔绊懚a(chǎn)生熱脹冷縮，施工單位沒(méi)有針對(duì)這類問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)靈活的配比調(diào)整和養(yǎng)護(hù)措施，因此導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)不可避免地產(chǎn)生溫度裂縫。另一方面混凝土結(jié)構(gòu)自身以及水泥部分都會(huì)散發(fā)一定的熱量從而影響整體建筑施工環(huán)境溫度，從而受到溫差影響產(chǎn)生溫度裂縫。

2.4運(yùn)輸及養(yǎng)護(hù)問(wèn)題

混凝土在進(jìn)行運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生混合分層或離析現(xiàn)象，需要在結(jié)束混凝土運(yùn)輸后實(shí)施再次攪拌，攪拌完成后需要轉(zhuǎn)移到指定范圍進(jìn)行坍落度檢測(cè)，若進(jìn)行坍落度檢測(cè)得出的結(jié)果無(wú)法達(dá)到相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)則代表混凝土在后續(xù)使用中極有可能出現(xiàn)裂縫問(wèn)題[2]。除運(yùn)輸因素外，后續(xù)的混凝土養(yǎng)護(hù)也在一定程度上影響著裂縫的產(chǎn)生。若混凝土結(jié)構(gòu)施工完成后建設(shè)單位并沒(méi)有予以定期合理養(yǎng)護(hù)措施，會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和抗?jié)B透性隨著時(shí)間的推移逐漸下降從而影響結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性。通常情況下土木工程建筑采用草料或麻袋將混凝土部分進(jìn)行覆蓋保護(hù)，若這項(xiàng)工作都沒(méi)有及時(shí)實(shí)施，則會(huì)導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)失去保護(hù)而產(chǎn)生程度不一的裂縫，并在整體穩(wěn)定性能上有所下降。

3混凝土裂縫的施工處理技術(shù)分析

3.1優(yōu)化混凝土材料

為進(jìn)一步防止土木工程建筑混凝土裂縫對(duì)項(xiàng)目整體產(chǎn)生不利影響，首先要對(duì)混凝土材料進(jìn)行優(yōu)化，第一步就是要立足于土木工程建筑的實(shí)際情況和具體要求合理優(yōu)化原材料的配比方案，以某土木工程建筑的混凝土配比方案為例可得出各項(xiàng)原材料的添加比例，具體參照表1所列：

其中粗骨料1的顆粒直徑范圍在5～15 mm之間，粗骨料2的顆粒直徑范圍在20～30 mm之間，摻和料選擇的是磨細(xì)粉煤灰，由此可見當(dāng)混凝土的摻灰量控制在30%左右時(shí)可達(dá)到其抗裂縫的最佳性能。

其次具體來(lái)看混凝土材料選擇，需要選擇收縮性不明顯的水泥材料，并做好水泥強(qiáng)度的控制工作，保證水泥強(qiáng)度比混凝度強(qiáng)度高出一個(gè)等級(jí)從而實(shí)現(xiàn)混凝土質(zhì)量性能的有效提升[3]。針對(duì)骨料的選擇可以參照表1，粗骨料重點(diǎn)注意控制針片狀石粒的含量并合理調(diào)整其含泥量，若土木工程建筑處于溫度較高的環(huán)境下需要注意通過(guò)定期灑水的方式使骨料溫度得到降低從而保證混凝土原材料的溫度。

3.2加強(qiáng)施工過(guò)程中的監(jiān)管力度

實(shí)現(xiàn)混凝土裂縫處理效果的進(jìn)一步提升需要加強(qiáng)土木工程建筑在施工過(guò)程中的監(jiān)管力度。首先針對(duì)土木工程建筑的設(shè)計(jì)階段，應(yīng)充分考慮到混凝土結(jié)構(gòu)會(huì)隨著工期的持續(xù)導(dǎo)致收縮裂縫問(wèn)題加劇，建筑項(xiàng)目中最易產(chǎn)生裂縫的結(jié)構(gòu)范圍是混凝土強(qiáng)度相對(duì)較高的部分，因此工程設(shè)計(jì)中應(yīng)注意考慮建筑實(shí)際情況合理避免高強(qiáng)度混凝土的使用?；炷恋牧芽p問(wèn)題與其收縮性能具有直接關(guān)聯(lián)性，可以通過(guò)補(bǔ)償收縮技術(shù)的應(yīng)用來(lái)平衡裂縫問(wèn)題，可以選擇在混凝土的設(shè)計(jì)方案中添加膨脹劑以處理收縮縫問(wèn)題[4]。除此之外需要針對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)中非承重性裂縫采取保護(hù)，以有效控制土木工程建筑的變形問(wèn)題。

其次是針對(duì)混凝土施工過(guò)程進(jìn)行合理優(yōu)化，加強(qiáng)監(jiān)管力度。在滿足土木工程施工需求中對(duì)混凝土強(qiáng)度要求的基礎(chǔ)上，適當(dāng)對(duì)水泥用量進(jìn)行減小。進(jìn)行混凝土施工時(shí)需要注意水泥石在凝結(jié)和硬化的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的水分蒸發(fā)，要充分考慮這一因素以調(diào)整混凝土加水量從而實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)量的控制，使混凝土的收縮性能保持在可控范圍內(nèi)，必要時(shí)候也可以適當(dāng)增加減水劑以需求更精準(zhǔn)的水量控制[5]。進(jìn)行預(yù)埋管線位置確定及施工過(guò)程中，要預(yù)見性地做好裂縫防治方案，施工過(guò)程中若出現(xiàn)管線直接超過(guò)規(guī)定范圍這一情況，施工鋪設(shè)時(shí)管線會(huì)出現(xiàn)重合的狀況并在后續(xù)施工過(guò)程中導(dǎo)致重合部分出現(xiàn)裂縫，因此施工人員可以在鋪設(shè)管線的過(guò)程中合理增加抗裂短鋼筋以起到支撐作用。除此之外，需待混凝土澆筑完成24 h方后進(jìn)行材料運(yùn)輸和吊裝，否則負(fù)荷和震動(dòng)都可能導(dǎo)致混凝土在成型固定前產(chǎn)生裂縫，且這類裂縫無(wú)法通過(guò)后期修復(fù)來(lái)彌補(bǔ)損失[6]。

3.3采取科學(xué)混凝土控溫技術(shù)

通過(guò)控溫措施來(lái)進(jìn)行混凝土裂縫處理具有重要意義，土木工程建筑可采取的方式一是選擇厚度在0.14 mm的塑料薄膜對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行覆蓋，二是針對(duì)混凝土的骨料配比進(jìn)行合理調(diào)整，可在混凝土中適量添加粉煤以減少水泥和細(xì)骨料的應(yīng)用從而實(shí)現(xiàn)溫度應(yīng)力有效減低的目的[7]。表2為某土木工程針對(duì)粉煤摻入后混凝土溫度的測(cè)試對(duì)比：

三是適當(dāng)降低混凝土內(nèi)部碎石溫度以達(dá)到控溫目的，四是當(dāng)土木工程建筑環(huán)境溫度較高時(shí)可適當(dāng)減小混凝土澆筑厚度，并在混凝土結(jié)構(gòu)中鋪設(shè)冷卻管以通過(guò)冷水流通實(shí)現(xiàn)散熱，除高溫狀況外還要針對(duì)可能出現(xiàn)的低溫情況進(jìn)行合理控制。

3.4加強(qiáng)混凝土施工的后期養(yǎng)護(hù)

進(jìn)行混凝土裂縫處理的又一重要步驟就是完善后期養(yǎng)護(hù)工作，土木工程建筑施工人員要嚴(yán)格遵循建筑項(xiàng)目的混凝土養(yǎng)護(hù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行后期操作，在混凝土施工凝結(jié)2 d后將其側(cè)面模板拆除并及時(shí)覆蓋塑料薄膜進(jìn)行保護(hù)，通常情況下混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間在28 d左右，每日養(yǎng)護(hù)時(shí)間需要超過(guò)15 h，工作人員可以根據(jù)混凝土狀況適當(dāng)進(jìn)行表面灑水，保證混凝土始終處于溫度和濕度適宜的環(huán)境中以防治裂縫的產(chǎn)生[8]。

4結(jié)束語(yǔ)

土木工程建筑出現(xiàn)混凝土裂縫會(huì)在極大程度上影響建筑整體的質(zhì)量穩(wěn)定和安全性能，對(duì)后續(xù)施工和使用造成不利影響。因此土木建筑施工方需要針對(duì)混凝土出現(xiàn)裂縫的具體原因，對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行混凝土裂縫控制措施以最大限度地降低產(chǎn)生裂縫帶來(lái)的損害，為土木工程建筑正常開展建設(shè)提供堅(jiān)實(shí)保障。

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