关于土木工程施工中裂缝处理策略的分析.docx

关于土木工程施工中裂缝处理策略的分析 孟祥君中铁二十一局集团第三工程有限公司四川蓬溪629100摘要：社会经济的发展在很大程度上带动了土木工程的发展，而土木工程的发展反过来又为社会经济的发展提供了坚实的物质支撑，土木工程施工质量的好坏，与我国社会经济的发展直接挂钩。而众所周知，混凝土裂缝作为一个历史问题，普遍存在于土木工程中，裂缝的出现不仅会影响结构物的耐久性与承载性，而且会威胁到整个建筑物的安全。无论是从工程安全出发，还是整个社会经济的发展出发，加强对土木工程裂缝问题的分析与探讨都有着显著的现实意义。以下就土木工程裂缝的危害、形成原因及其针对性的治理措施等进行具体的探讨，以期为我国土木工程建设的发展以及整个社会经济的发展提供一定的参考。关键词：土木工程；裂缝问题；危害；处理措施序言土木工程作为一项具备社会性、实践性与综合性的工程项目领域，其在活动中不但会涉及大量的设备、材料、方案管理工作，还需要对于人员进行调配，以实现更高的生产效率与价值。在设计、养护与管理过程中，每一个运作细节都会影响到项目建设水平，进而影响到行业的发展质量。混凝土施工技术作为一种利用砂石、水以及添加剂按照一定的配比进行融合后形成水泥复合材料并使用在工程建设当中的一种独特的工程建设施工技术。结合原材料的科学比例混合以及水泥质的应用要求来看，混凝土施工技术将直接影响工程建设的质量与效果。但是当混凝土处理不当时，其不但会造成局部裂缝，出现表面裂纹影响美观性，更是会影响建筑物整体的抗震能力与结构安全性。因此，加强土木工程施工中混凝土裂缝的控制尤为重要。1土木工程施工中裂缝存在的危害1.1埋下建筑安全隐患土木工程中的裂缝除了影响建筑的美观和功能使用之外，最重要的是会带来各种各样的安全隐患，比如，水塔、水池等建筑物如果出现裂缝，必然会影响人们的正常使用；再比如，一些对气密性有着严格要求的建筑物，如核电站等出现裂缝，则非常容易给人民群众的生命和财产安全带来极大的危害。1.2降低建筑防水功能不少混凝土构筑物对于防水功能的要求也相对较高，如果混凝土结构出现裂缝，则非常容易出现渗漏现象，从而降低建筑的防水功能。不仅如此，如果混凝土裂缝长时间被水侵蚀，还会扩大裂缝的宽度，从而威胁建筑物的安全性。1.3影响建筑强度与耐久性混凝土出现裂缝后，空气会随着裂缝进入到混凝土内部，与其中的金属部件接触，在水分和空气的双重影响下，金属部件很容易发生锈蚀，这就会直接改变混凝土的内部结构，降低混凝土结构的强度和刚度，从而降低混凝土性能的持久性。除此之外，裂缝也会导致水分和混凝土内部的碱集料发生反应，在混凝土内产生膨胀作用，从而导致混凝土结构出现变形和开裂，长此以往，混凝土的强度和耐久性会不断降低。2土木工程施工中裂缝出现的原因2.1混凝土质量存在问题混凝土本身就是一种由多种不同材料根据一定比例所配制成的一种混合物，由于其使用的材料种类很多，所以质量大多也参差不齐，而一旦混凝土的质量出现问题，则直接会影响到土木工程的施工质量。在一般的情况下，混凝土的主要组成部分是砂石和水泥在混入一定的水进行搅拌，在这样的情况下，如果混凝土没有及时地被使用而储存方式又出现问题，则非常容易受环境因素影响出现质量问题，例如混凝土如果在阳光下暴晒，则非常容易出现失水现象，而在土木工程施工过程中，如果使用了质量不好的混凝土，则必然会在混凝土本身的伸缩性与强度方面存在问题，从而出现裂缝。2.2混凝土配合比不合理使混凝土的收缩性加大的原因是因为粗、细集料的含泥量大于标准值。粗、细集料配比没有按照要求进行或者是选择了不合适的间断级配，对混凝土的收缩性很容易产生收缩性的增加，从而使建筑产生裂缝。骨料颗粒的径越细，就会使针片的含量增大，产生混凝土单片的收缩量加大、增大用水量和使用的灰量。水灰的比例过大或是使用少量的沙粉，混凝土结构就很容易产生裂缝。在使用同样等级或者是强度的水泥时，混凝土的强度是由水灰比决定的。水泥水化后，混凝土中会出现残留的多余水分，出现多余的气泡，通过蒸发出现气孔，导致建筑物裂缝的产生。在选择掺和材料和外加剂时，要非常的注意，必须选择合适的材料，如果选择不当，就会使混凝土的收缩得到非常严重的增长；水泥的种类不同，其收缩大小也是不同的，比如：普通的硅酸盐水泥大于渣硅酸盐水泥的收缩值，块硬水泥的收缩值大、矾土和粉煤灰水泥的收缩值比较小。由于混凝土的强度和水泥的等级，水泥的等级越高，细度就会越细，早强越来越高对混凝土的开裂有着跟大的影响。混凝土的设计轻度越高，增大混凝土的脆性，进而更容易产生裂缝。2.3混凝土内外温差过大温度的变化，会使混凝土产生裂缝，其主要原因为：在混凝土浇筑之后，水泥产生水化的同时放出很多热量，而且混凝土不容易导热，使其不能很好的散热。水泥内通过水化产生的热能不容易散发出来，致使混凝土内部的温度太高，而且混凝土的外部散热相对比较快，内外温差较大，有时甚至达到内外温差在30-70度，混凝土的内部生成很大的压应力，外部生成拉应力，如果这个时候混凝土的养护时间太短，降低抗拉强度，使得混凝土外部生成的拉应力比混凝土自身的抗拉强度大的话，致使混凝土外表面出现裂缝，这样的裂缝出现比较早，不是很深，在外表面上，出现不规则状态。很容易使混凝土的表面出现集中应力，使裂缝不断的扩大。2.4混凝土养护不到位当施工结束之后，还需要对混凝土进行及时的养护，从而在保证混凝土硬化水平的前提下，尽可能地减少混凝土的开裂现象，然而，一些建筑施工单位，往往没有按照相关要求来进行养护，这样一来，就导致混凝土在一定程度上出现裂缝，与此同时，还会出现强度达不到相关标准、蜂窝、麻面或者脱落等一些质量问题。3土木工程施工中的裂缝处理措施3.1加强工程施工原材料质量控制（1）水的选择。众所周知，水是一种成分较为复杂的建筑原材料，如果在混凝土施工过程中使用那些未经处理的工业、生活废水，就有可能出现混凝土酸碱度不符合规定的情况，这会在混凝土内部引发一些物理及化学反应，导致混凝土质量下降。所以，在土建混凝土施工过程中，所选水源必须保证其纯净、酸碱度合格。（2）水泥的选择。构成混凝土的最重要的材料水泥，水泥种类很多，混凝土的凝固时间长短因水泥种类、标号的不同而存在差异，混凝土的强度也受水泥影响很大。因此，一定要选择正规厂家生产的合格水泥，购买时要仔细检查水泥的生产日期及类型等，保证所购水泥质量，有效控制成本，严把质量关。（3）粗细骨料。一是严格控制骨料级配粗细骨料要求洁净，级配良好，起到节约水泥和提高混凝土强度目的。细骨料的细度模数过小，则会引起混凝土强度发展时不规则的细微裂缝，细微裂缝在后期如果遭遇地下水、腐蚀性介质、或者冻融循环，则会严重损害混凝土的强度和耐久性；二是有害杂质和针、片状颗粒要少，限制使用有碱骨料反应的石子和砂。针、片状颗粒过多，会使混凝土和易性变差，强度降低。还要控制骨料中的含泥量（过多会造成混凝土收缩性裂缝），碱活性检验，严重降低混凝土的耐久性。3.2优化工程施工原料配合比混凝土配合比设计原则要求尽量使用较低的水胶比。限制胶凝材料总量，掺加足够量的矿物掺合料，尽量减少水泥用量。使用高效减水剂，尽可能减少用水量。适当引气。选用优质的原材料，控制原材料当中的有害物质含量。控制混凝土中的碱含量。（1）混凝土强度等级的确定。混凝土强度等级根据设计图纸确定，且应符合规范中的关于不同环境条件下混凝土结构最低强度等级之规定。（2）石子最大粒径的确定。碎石最大公称粒径不宜超过混凝土保护层厚度的2/3且不得超过钢筋最小间距的3/4。配合比设计前应仔细了解设计图纸中规定的钢筋最小间距和最小混凝土保护层厚度，以确定配合比所采用的碎石最大公称粒径。（3）设计坍落度的确定。混凝土的坍落度宜根据施工工艺、浇注方法、钢筋最小间距确定。高性能混凝土采用泵送施工较多，要求流动性好且不易离析、不泌水，考虑到施工现场混凝土坍落度损失及炎热天气的施工，坍落度设计时不宜太小，泵送混凝土一般设计坍落度为160200mm，非泵送混凝土坍落度可以选择120160mm。（4）试配强度的确定。试配强度按照普通混凝土配合比设计规程（JGJ55）计算。3.2.5水胶比的确定。按普通混凝土配合比设计规程（JGJ55）计算并得出水胶比以后，还需要符合高性能混凝土规范规定的最大水胶比和最小胶凝材料用量的规定进行校核，并重新选择水胶比。（5）用水量的选择及胶凝材料用量的确定。用水量应根据外加剂的减水率及掺量、设计坍落度、石子最大粒径来确定。用水量还与原材料质量有关，如洁净的砂石料、用水量小的粉煤灰，都会使单方混凝土用水量减少。根据用水量及水胶比，可计算出每方胶凝材料用量。（6）外加剂掺量的确定。外加剂掺量与外加剂减水率、设计坍落度以及实际使用材料的需水量有关，参考厂家推荐掺量，并通过混凝土试拌效果确定，聚羧酸盐系高性能复合减水剂的掺量一般为胶凝材料总量的0.81.2%（C30C50混凝土）。3.3严格控制混凝土结构温度应力混凝土温度应力控制技术是混凝土施工活动中的核心，其不但影响混凝土的结构强度，对于后期混凝土的养护也会产生较大的影响，该技术主要涉及以下几个方面的主要内容。其一，混凝土结构中水泥用量与工程实际需求控制。在施工过程中，水泥的特性决定了其在进行水化操作过程中释放的能量会导致其内部温度急剧升高进而导致温度应力扩张的问题。在实际的生产施工环节中，为了避免内部应力过高导致混凝土质量下降，必须重视混凝土内部热量的控制，可以通过适当减少水泥的使用量并调整工程施工的设计计划来实现对于实际用量的控制。除此之外，还需要重视混凝土搅拌过程中搅拌技术的应用，通过技术促进搅拌来充分发挥其威力，进而实现混凝土温度控制水平的全面提升，以此来促进施工质量的普遍提高。其二，混凝土在浇筑期间的温度控制技术。混凝土在浇筑期间的温度控制同样会影响到混凝土的结构与性能。在控制过程中，由于浇筑过程会受到各种外界因素的影响，所以混凝土的温度变化也并不是均匀的，需要通过更加适合施工地气候的控制技术进行现场控制，必要时可以采取加冰块等降温措施，确保浇筑温度在合理的范围内，以此来确保混凝土浇筑的整体质量。3.4落实工程施工混凝土的养护工作自然养护是混凝土施工的过程最常用的养护方式之一，在一般情况下都是通过在混凝土表面洒上水，然后在采用喷涂膜来进行覆盖养护。这种养护技术的使用是一种方便而又简单的养护过程和养护模式。（1）洒水养护。洒水养护是指混凝土终凝后，日平均气温高于5的自然气候条件下，用草帘、草袋将混凝土表面覆盖并经常洒水，以保持覆盖物充分湿润。对于楼地面混凝土工程也可采用蓄水养护的办法加以解决。洒水养护时必须注意以下事项：其一，对于一般塑性混凝土，应在浇筑后12h内立即加以覆盖和洒水润湿，炎热的夏天养护时间可缩短23h。而对于干硬性混凝土应在浇筑后12h内即可养护，使混凝土保持湿润状态；其二，在已浇筑的混凝土强度达到1.2MPa以后，方可在其上允许操作人员性质和安装模板及支架等。（2）喷涂薄膜养生液养护。喷涂薄膜养生液养护是将一定配比的过氯乙烯树脂养生液，用喷洒工具喷洒在混凝土表面，待溶液挥发后，在混凝土表面结成一层塑料薄膜，将混凝土表面与空气隔绝，组织混凝土中水分的蒸发以保证水化反应的正常进行，达到养护的目的。（3）蒸汽养护。蒸汽养护是指将构件放在充有饱和蒸汽或蒸汽空气混合物的养护室内，在较高的温度和相对湿度的环境中进行养护，以加快混凝土的硬化，一般在12h左右即可养护完毕。结语：综上，混凝土施工与土木工程发展建设有着密切的关系，而混凝土由于自身材料性质以及施工等方面的特殊性，裂缝问题普遍存在。考虑到整个工程施工质量的提升以及建筑物使用安全问题，更甚于整个社会的安定，都有必要加大对工程施工中混凝土裂缝的防治力度，控制工程施工材料质量，优化混凝土配合比，严控混凝土温控应力，落实养护管理工作，为建筑整体质量的有效提升提供保障，也为我国建筑工程领域的进步发展提供支持。参考文献：1山雨.土木工程建筑中混凝土结构的施工技术分析J.科学技术创新,2018(06):143-144.2李民杰.大体积混凝土结构温度裂缝的成因与控制J.建材与装饰,2018(07):16-17.3王敏清.大体积混凝土结构施工技术在土木工程建筑中的应用探析J.建材与装饰,2018(06):17-18.4赵浩波.混凝土结构在土木工程建筑中的施工技术分析J.山东工业技术,2018(02):90.5裴燕,郑文英,孙存婧.浅析混凝土结构的裂缝成因及加固措施J.教育教学论坛,2018(02):62-63. -全文完-