王荣海
江苏鼎坤建设集团有限公司 江苏盐城224000
摘要:在岩土工程的施工过程中会经常出现混凝土结构裂缝,这会给工程带来严重的不良影响。因此,必须要做好混凝土裂缝的防控与修补工作,这样才能保证岩土工程的顺利进行,让建筑物结构更加安全稳定。基于此,本文探讨了岩土工程的施工特点,分析了混凝土结构裂缝产生的原因,并提出了不同类型混凝土裂缝的控制方法。
关键词:岩土施工;混凝土结构;裂缝
引言:在岩土施工过程中如果混凝土结构产生裂缝,会直接降低岩土工程的刚度和施工质量,并大幅增加安全隐患。而岩土施工混凝土结构产生裂缝的情况比较常见,造成裂缝的原因也较为多样。虽然轻度的裂缝不会影响工程整体的安全性和美观程度,但一旦裂缝扩大到一定程度,将会形成极大的施工风险。因此,施工单位必须要重视分析混凝土裂缝产生的原因,并采取有效的控制方法。
一、岩土工程施工特点
岩土工程基础理论融合了地质学、土力学、结构力学等,是众多学科组成的技术科学,可以直接应用学科方法解决岩石类的问题。将各个部门联结起来,为工程建设提供运营指导服务,其中包括了工程设计、治理、检测等方面。每一个项目都是唯一的,并具有一次性的特点,但任何项目都不只有一个建设目标,这样才能满足生产需求,组成完整的有机体。
二、混凝土结构裂缝产生的原因
(一)产生塑性收缩裂缝的原因
一般情况下,对于新浇筑的混凝土,其表面经常出现塑性收缩裂缝,例如梁板等基础面积较大的构件。这种形式的裂缝类似于直线形状,产生的裂缝较浅,长短不一。并且裂缝之间不连贯,形成这种裂缝的主要原因是在露天的环境下进行混凝土浇筑,当混凝土完成浇筑后其表面受到风吹日晒会加快构件表面水分蒸发,进而出现泌水速度小于蒸发速度的情况,而当底层混凝土对上层形成约束,就会出现裂缝。
并且,混凝土在硬化时产生的拉应力也是导致混凝土表面出现裂缝的主要原因。这种塑性裂缝在刚出现时并不明显,等到混凝土浇注完毕4小时后才会逐渐显现出来。
(二)产生干缩裂缝的原因
混凝土在终凝的这段时间内经常出现干缩裂缝,这种裂缝的宽度通常在0.05~0.2mm之间,也会出现大于0.2mm的情况。干缩裂缝在薄的梁板和构件中比较常见,在终凝前会产生在构件短的部位,在终凝后出现在钢筋之间,并和钢筋之间保持平行的状态,这种裂缝有着较深较宽的特点。干缩裂缝形成的主要原因是施工环境的影响,在混凝土硬化的过程中环境变化对其造成影响,加快混凝土表面水分的蒸发速度,其内部凝胶缓缓干缩,内外产生一定应力,最终形成干缩裂缝。
(三)产生沉降裂缝的原因
产生沉降裂缝的主要原因是地基下方的土质不够均匀平整,因为土质较软,所以建筑会出现不规则沉降的情况。而造成土质软的原因有回填土不够紧密结实、回填土出现浸水的现象、模板支撑刚度较小等问题。这种不均匀沉降问题经常发生在冬季土质解冻阶段,裂缝会在这个阶段形成,沉降裂缝的深度比其他类型的裂缝都深,具有贯穿性的特点,裂缝的走向会直接影响沉降的程度,如果混凝土表面和地面之间的夹角在30~45°时,产生的沉降裂缝比较严重,并且很容易出现错位情况,裂缝的宽度决定建筑物的沉降程度。沉降裂缝还会受到温度变化的影响,但这种影响带来的变化很小,甚至可以忽略不记[1]。
(四)温度变化对裂缝的影响
大部分物体都存在热胀冷缩的特点,建筑材料也遵循这种性质,在岩土工程进行施工时,因材料热胀冷缩的特点也会造成混凝土裂缝,温度造成建筑物的构件出现变形的情况,混凝土在凝结的过程中温度会产生一定变化,导致混凝土内部结构出现拉应力,进而改变了混凝土的体积。并且这种裂缝通常出现在早期,这期间混凝土强度偏低,很容易受温度影响出现裂缝,因此,需要加强混凝土构早期的养护工作。
(五)产生施工裂缝的原因
施工过程还包括很多产生裂缝的原因,包括了:施工材料质量不合格、混凝土的配比不准确、施工过程水分蒸发迅速等,除此之外,混凝土在浇筑的过程中如果与钢筋发生碰撞也会出现裂缝。
三、混凝土结构裂缝的分类和控制方法
(一)塑性裂缝和干缩裂缝的控制方法
塑性裂缝常在施工过程中出现,其通常出现在浇筑混凝土初凝与终凝之间这段时间,在混凝土表面位置产生裂缝,裂缝的外观类似于泥浆干燥时形成的裂缝。控制这种收缩缝的关键点是控制好构件表面的湿度,让构件表面的湿度始终保持稳定的状态,这样可以有效降低收缩缝产生的概率,并在早期阶段加强混凝土养护工作,浇筑完混凝土要及时将构件表面覆盖,可以利用草垫、塑料膜等材料,并定期在上方洒水保证构件的湿度平衡。如果遇到气温高、空气干燥或者风大的天气,要尽快覆盖住裸露的构件,还要增加养护的时间,这样才能保证浇筑的混凝土质量合格。在进行混凝土表面抹压时,应合理控制加强的程度,在对混凝土表面进行喷洒养护时可以采用薄膜覆盖的方式,这样能够有效降低水分蒸发的速度,还可以设置挡风墙起到维护作用,进一步减少构件表面水分流失。
如果是构件为预应力构件,要注意不能堆放时间过长,及时将其张拉。在混凝土配比的工作上,应把控物料配比的比例,提高混凝土的抗拉强度,还要注意尽量不选用砂粉进行配比,并且任何物料在选用上都需要控制使用量,以免给混凝土的质量造成不良影响。
(二)温差裂缝控制方法
在防止混凝土产生收缩裂缝的方法中,要采取有效的预防手段。对于应力大的构件,可以事先做好变形缝和后浇带。处理预应力结构的构件时可以应用微膨胀的混凝土,并及时调整结构的抗侧力。如果混凝土构件体积较大,在施工过程中会出现较为明显的温度变化,这需要施工单位重视此过程的防护,不能够过早拆除模板。如果是在冬季进行施工,要及时覆盖混凝土构件表面,这样可以保证混凝土结构温度的平衡。而过早拆除保温层会导致混凝土表面温度迅速降低,加快其冷却的速度,受到混凝土内部约束产生一定拉应力,如果混凝土的拉应力和抗拉强度无法保持平衡,就会在表面形成裂缝,通常情况下这种类型的裂缝不会影响混凝土结构。
如果大体积混凝土浇筑的岩石地基或者垫层上的温度过高,就会形成收缩裂缝,这种裂缝具有贯穿性,会对混凝土结构造成严重破坏[2]。
(三)沉降裂缝控制方法
沉降裂缝产生的具体原因建筑物地基不够平整,这种情况会形成较多的沉降裂缝,并且分布面积广泛,通常表现在混凝土表面和钢筋方向平行,当拆除混凝土浇筑模板的3~7小时之内最容易出现这种裂缝,其具体原因是在浇筑混凝土的过程中骨颗粒向下沉,水泥浆向上浮,此过程中钢筋、大骨料等都会对水泥浆产生阻挡的作用,导致混凝土出现分离的情况。其控制方法为减少该过程下料的位置,在浇筑混凝土构件前用水喷洒钢筋和模板达到降温作用,夏季尽量选择晚上浇筑混凝土,混凝土浇筑时要充分进行振捣。
总结:综上所述,影响混凝土产生裂缝的原因有很多。在应对处理混凝土裂缝时,需要先明确其产生的原因,然后再采取针对性的解决措施进行补救,这样才能提高混凝土的质量,进而保证岩土工程建筑的稳定性。并且,施工单位还应加大对混凝土材料的研究工作,探索出规避混凝土裂缝故障的有效方法。
参考文献:
[1]邓青松.混凝土非结构性裂缝的控制措施[J].四川建筑,2019,39(04):193-194.
[2]张剑.岩土施工中混凝土结构裂缝原因分析与控制方法[J].低碳世界,2018(08):237-238.