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摘要:在建筑施工管理过程中,混凝土裂缝一直是困扰了施工管理人员的一道难题。因此,通过分析混凝土产生裂缝的重要原因,从源头上面进行控制管理,这样才能有效地控制好建筑物施工的质量,提高建筑企业施工管理的水平。
关键词:混凝土;裂缝问题;管理措施;预防策略
中图分类号: TU37文献标识码:A 文章编号:
一、建筑工程中混凝土裂缝问题的危害分析
在建筑物的外围或者内部结构中出现裂缝,不仅会降低混凝土墙体的耐久性,还会导致建筑物渗水、装饰面开裂或者钢筋被腐蚀等更为严重的施工问题出现,同时,也会影响建筑物的外观,使得建筑物在投入使用时,让人有不安全,不牢固,不美观的感受,对建筑物的整体评价肯定会大打折扣。
随着城市化进程的步伐不断地加快,高层建筑也成为了目前建筑界的新宠,所以在建筑施工过程中,会经常使用到超长的、超厚的,或者超静定的结构,与此同时,也对混凝土的强度等级提出了更高的要求,建筑物结构体积的增大,随着刚度、强度也会增大,如果施工工艺不当,或者所用的建筑材料,如水泥、矿物掺料、外加剂的使用不当,就会不可避免地导致混凝土出现裂缝的问题。
二、混凝土建筑中出现裂缝问题的原因分析
一般来说,混凝土建筑物出现裂缝的原因是多方面造成的,有设计方面的,也有施工方面的,具体分析如下:
温度差导致的裂缝问题
由于温度控制不当,温差过大,就会很容易使得混凝土建筑产生裂缝。例如体积厚大的混凝土,经常会因为外部和内部的温度差较大,而内外热胀冷缩的不一致,就会非常容易导致裂缝的出现,有的混凝土建筑物体积虽然并不算是厚大,但是由于内外温差过大,同样也会导致裂缝的出现。在混凝土成型之后,一般来说,水泥的化学反应中,会产生水化热,从而使得建筑物内部的温度升高,而混凝土的导热系数比较低,所有就会使得混凝土结构由内向外产生了一定的温度梯度,内部混凝土在成型后20-40小时的升温会达到最高峰,随后就会开始降温,如图l所示,施工过程中,如果技术管理人员没有恰当地做好防御措施,就会导致混凝土结构的外部升温过快,或者内部降温过快,而内外温度差较大,胀缩不统一而导致开裂。
图1:混凝土内部温度-时间曲线
2、空气湿度导致的裂缝问题
干燥性收缩裂缝也是常见的问题之一,混凝土停止浇水养护后,如果环境湿度较小,混凝土中的吸附水及毛细水便会逐渐蒸发,毛细管产生了内缩压力,引起体积缩小,图2是混凝土时间一体积变化曲线,由图看出,混凝土干燥后体积收缩很快,由于混凝土有干缩湿胀的性质,故在其浇筑后应加强养护,如养护不良,混凝土中水分蒸发很快,就会因收缩变形过大而开裂。因此,为避免产生干燥收缩裂缝,混凝土应尽量密实,以减少毛细通道,降低混凝土内水分蒸发速度,在混凝土浇筑后立即开始养护,使混凝土盡量保持湿润状态。
图2:混凝土时间=体积变化曲线
3、自然收缩导致的裂缝问题
在水泥水化过程中,水泥的矿物成分不断地与水作用,在浇水养护停止
后,水化作用使毛细孔中的水逐渐减少,引起体积收缩,这就是自收缩。自收缩在混凝土成型后的1-3天内发生,它与干燥收缩不易截然分开,但对于高强混凝土虽然有较高的抗拉强度,但是,它的弹性模量高、水泥用量很大,水泥水化用水也多,在相同收缩变形下,会引起较高的拉应力,所以,对于高强度的混凝土而言,它的应力松弛量较小,所以抗裂性能差,自然收缩问题是不容忽视的。
三、大体积混凝土控制温度和收缩裂缝的施工管理方法
要做到有效地控制大体积混凝土有害裂缝的出现和恶化,施工管理人员必须从施工过程、设计过程,以及建筑材料的配置过程进行全程的管理和监控,才能有效地提高施工管理的水平,以下是在施工管理过程中,应该注意到的问题及正确的处理方法:
1、防止出现塑性裂缝的施工管理措施
在施工管理过程中,首先要做好塑性裂缝出现的预防工作,管理人员及技术人员不可以随便提高混凝土的坍落度,而且要保持适当的搅拌时间,从而防止混凝土出现离析。无论是现场搅拌的混凝土,还是预拌的混凝土,施工管理人员都要确保其有充足的搅拌时间,这样才能使得使施工过程中混凝土的性能保持良好状态。在混凝土的初凝之前,管理人员要监管好二次压光工作,因为混凝土浇筑后,一般在表面都会产生泌水,如果泌水太多的时候,就要及时地给予清除,以保证表面的干爽清洁,等到泌水消失以后,才能对混凝土表面进行二次压光,具体地说,就是使用木抹拍打压实,这样可以有效地预防或者避免混凝土会出现塑性裂缝。
2、防止温度裂缝问题的施工管理措施
控制混凝土的温度是施工管理过程中尤为关键的一环,因为发生温度裂缝的主要原因,是混凝土中存在温度的梯度,梯级差越大,发生裂缝的问题就会越严重,所以,要进行有效的温度控制及预防,才能保证混凝土的质量。首先,管理人员要认真地控制好混凝土的入模温度、内部最高升温以及降温的速度,绝热升温主要与水化热有关,所以施工管理人员应该要使用中低热水泥,还要适当地掺加矿物掺料,在控制入模温度的过程中,控制原材料的温度也是一个核心环节,这对于南宁地区,或者夏季的混凝土施工,都有非常重要的意义。所以施工人员要提前准备足够的水泥,一般不要使用刚刚出厂的散装水泥,因为这种水泥的温度较高,最好是使用温度较低的地下水作为混凝土用水。由于气候炎热的缘故,如果砂石的温度比较高,施工管理人员就要做好事先喷水降温的工作,也可以使用向搅拌机内加碎冰或喷液氮的办法降温,才能保证混凝土施工的质量。
防止干燥收缩裂缝问题的施工管理方法
因为干燥收缩裂缝,主要是因为混凝土中的毛细水蒸发过快而造成的,所以这种收缩需要的时间比较长,在混凝土施工时应使其达到最大密实。除在选用原材料及设计配合比时采取相应措施外(如掺加引气减水剂),混凝土施工时坍落度不宜太大,并应保证混凝土振捣密实,特别是面积较大的板型结构,因其表面系数很大,厚度较薄,内部水分极易蒸发,这样才能更好地保证其一定的密实性。
4、混凝土浇筑程序的施工管理技巧
施工管理人员在管理的过程中,为了让混凝土可以有效地散热,使得混凝土有预留的变形时间和空间,对较大体积的混凝土应控制其浇筑程序,一般会使用分层、分段、分部位的施工方法。施工前将整个混凝土划分区段,予以编号,并计划好施工程序,按顺序浇筑。对于厚大体积的混凝土结构,宜采取分块施工,各块之间间隔一定距离(即所谓“跳仓浇筑”),或采取由下向上的阶梯式打法,这些方法都能增加混凝土表面面积,减少其约束面,使其有一定的变形时间和空间。对于板式混凝土结构,如混凝土路面或楼板,应分段施工,各段间可设置变形缝,如混凝土路面的胀缝或缩缝。对于长墙结构,如高层建筑的地下室墙,应沿长度方向分段施工,是否设置伸缩缝或后浇带应视具体情况确定。
以上是笔者在实际工作中,对混凝土裂缝问题出现原因的分析,并且在此
基础上提出有针对性的施工管理方法和技巧,提高施工管理工作的效率与水平。
参考文献:
[1]张素芳,张俊平.浅析混凝土配合比和原材料对裂缝的影响[J].山西建筑,2013年2期.
[2]李永生,混凝土裂缝控制[J].山西建筑,2012年07期.
[3]于荣.混凝土结构裂缝的成因与控制[J].山西建筑,2011年10期.
个人简介:梁敏, 男,壮族,广西上林人,工程师,本科,从事房屋建筑施工管理工作。
关键词:混凝土;裂缝问题;管理措施;预防策略
中图分类号: TU37文献标识码:A 文章编号:
一、建筑工程中混凝土裂缝问题的危害分析
在建筑物的外围或者内部结构中出现裂缝,不仅会降低混凝土墙体的耐久性,还会导致建筑物渗水、装饰面开裂或者钢筋被腐蚀等更为严重的施工问题出现,同时,也会影响建筑物的外观,使得建筑物在投入使用时,让人有不安全,不牢固,不美观的感受,对建筑物的整体评价肯定会大打折扣。
随着城市化进程的步伐不断地加快,高层建筑也成为了目前建筑界的新宠,所以在建筑施工过程中,会经常使用到超长的、超厚的,或者超静定的结构,与此同时,也对混凝土的强度等级提出了更高的要求,建筑物结构体积的增大,随着刚度、强度也会增大,如果施工工艺不当,或者所用的建筑材料,如水泥、矿物掺料、外加剂的使用不当,就会不可避免地导致混凝土出现裂缝的问题。
二、混凝土建筑中出现裂缝问题的原因分析
一般来说,混凝土建筑物出现裂缝的原因是多方面造成的,有设计方面的,也有施工方面的,具体分析如下:
温度差导致的裂缝问题
由于温度控制不当,温差过大,就会很容易使得混凝土建筑产生裂缝。例如体积厚大的混凝土,经常会因为外部和内部的温度差较大,而内外热胀冷缩的不一致,就会非常容易导致裂缝的出现,有的混凝土建筑物体积虽然并不算是厚大,但是由于内外温差过大,同样也会导致裂缝的出现。在混凝土成型之后,一般来说,水泥的化学反应中,会产生水化热,从而使得建筑物内部的温度升高,而混凝土的导热系数比较低,所有就会使得混凝土结构由内向外产生了一定的温度梯度,内部混凝土在成型后20-40小时的升温会达到最高峰,随后就会开始降温,如图l所示,施工过程中,如果技术管理人员没有恰当地做好防御措施,就会导致混凝土结构的外部升温过快,或者内部降温过快,而内外温度差较大,胀缩不统一而导致开裂。
图1:混凝土内部温度-时间曲线
2、空气湿度导致的裂缝问题
干燥性收缩裂缝也是常见的问题之一,混凝土停止浇水养护后,如果环境湿度较小,混凝土中的吸附水及毛细水便会逐渐蒸发,毛细管产生了内缩压力,引起体积缩小,图2是混凝土时间一体积变化曲线,由图看出,混凝土干燥后体积收缩很快,由于混凝土有干缩湿胀的性质,故在其浇筑后应加强养护,如养护不良,混凝土中水分蒸发很快,就会因收缩变形过大而开裂。因此,为避免产生干燥收缩裂缝,混凝土应尽量密实,以减少毛细通道,降低混凝土内水分蒸发速度,在混凝土浇筑后立即开始养护,使混凝土盡量保持湿润状态。
图2:混凝土时间=体积变化曲线
3、自然收缩导致的裂缝问题
在水泥水化过程中,水泥的矿物成分不断地与水作用,在浇水养护停止
后,水化作用使毛细孔中的水逐渐减少,引起体积收缩,这就是自收缩。自收缩在混凝土成型后的1-3天内发生,它与干燥收缩不易截然分开,但对于高强混凝土虽然有较高的抗拉强度,但是,它的弹性模量高、水泥用量很大,水泥水化用水也多,在相同收缩变形下,会引起较高的拉应力,所以,对于高强度的混凝土而言,它的应力松弛量较小,所以抗裂性能差,自然收缩问题是不容忽视的。
三、大体积混凝土控制温度和收缩裂缝的施工管理方法
要做到有效地控制大体积混凝土有害裂缝的出现和恶化,施工管理人员必须从施工过程、设计过程,以及建筑材料的配置过程进行全程的管理和监控,才能有效地提高施工管理的水平,以下是在施工管理过程中,应该注意到的问题及正确的处理方法:
1、防止出现塑性裂缝的施工管理措施
在施工管理过程中,首先要做好塑性裂缝出现的预防工作,管理人员及技术人员不可以随便提高混凝土的坍落度,而且要保持适当的搅拌时间,从而防止混凝土出现离析。无论是现场搅拌的混凝土,还是预拌的混凝土,施工管理人员都要确保其有充足的搅拌时间,这样才能使得使施工过程中混凝土的性能保持良好状态。在混凝土的初凝之前,管理人员要监管好二次压光工作,因为混凝土浇筑后,一般在表面都会产生泌水,如果泌水太多的时候,就要及时地给予清除,以保证表面的干爽清洁,等到泌水消失以后,才能对混凝土表面进行二次压光,具体地说,就是使用木抹拍打压实,这样可以有效地预防或者避免混凝土会出现塑性裂缝。
2、防止温度裂缝问题的施工管理措施
控制混凝土的温度是施工管理过程中尤为关键的一环,因为发生温度裂缝的主要原因,是混凝土中存在温度的梯度,梯级差越大,发生裂缝的问题就会越严重,所以,要进行有效的温度控制及预防,才能保证混凝土的质量。首先,管理人员要认真地控制好混凝土的入模温度、内部最高升温以及降温的速度,绝热升温主要与水化热有关,所以施工管理人员应该要使用中低热水泥,还要适当地掺加矿物掺料,在控制入模温度的过程中,控制原材料的温度也是一个核心环节,这对于南宁地区,或者夏季的混凝土施工,都有非常重要的意义。所以施工人员要提前准备足够的水泥,一般不要使用刚刚出厂的散装水泥,因为这种水泥的温度较高,最好是使用温度较低的地下水作为混凝土用水。由于气候炎热的缘故,如果砂石的温度比较高,施工管理人员就要做好事先喷水降温的工作,也可以使用向搅拌机内加碎冰或喷液氮的办法降温,才能保证混凝土施工的质量。
防止干燥收缩裂缝问题的施工管理方法
因为干燥收缩裂缝,主要是因为混凝土中的毛细水蒸发过快而造成的,所以这种收缩需要的时间比较长,在混凝土施工时应使其达到最大密实。除在选用原材料及设计配合比时采取相应措施外(如掺加引气减水剂),混凝土施工时坍落度不宜太大,并应保证混凝土振捣密实,特别是面积较大的板型结构,因其表面系数很大,厚度较薄,内部水分极易蒸发,这样才能更好地保证其一定的密实性。
4、混凝土浇筑程序的施工管理技巧
施工管理人员在管理的过程中,为了让混凝土可以有效地散热,使得混凝土有预留的变形时间和空间,对较大体积的混凝土应控制其浇筑程序,一般会使用分层、分段、分部位的施工方法。施工前将整个混凝土划分区段,予以编号,并计划好施工程序,按顺序浇筑。对于厚大体积的混凝土结构,宜采取分块施工,各块之间间隔一定距离(即所谓“跳仓浇筑”),或采取由下向上的阶梯式打法,这些方法都能增加混凝土表面面积,减少其约束面,使其有一定的变形时间和空间。对于板式混凝土结构,如混凝土路面或楼板,应分段施工,各段间可设置变形缝,如混凝土路面的胀缝或缩缝。对于长墙结构,如高层建筑的地下室墙,应沿长度方向分段施工,是否设置伸缩缝或后浇带应视具体情况确定。
以上是笔者在实际工作中,对混凝土裂缝问题出现原因的分析,并且在此
基础上提出有针对性的施工管理方法和技巧,提高施工管理工作的效率与水平。
参考文献:
[1]张素芳,张俊平.浅析混凝土配合比和原材料对裂缝的影响[J].山西建筑,2013年2期.
[2]李永生,混凝土裂缝控制[J].山西建筑,2012年07期.
[3]于荣.混凝土结构裂缝的成因与控制[J].山西建筑,2011年10期.
个人简介:梁敏, 男,壮族,广西上林人,工程师,本科,从事房屋建筑施工管理工作。