摘要:混凝土本身作为建筑工程中核心组成部分,对于建筑工程的质量和安全起到了十分重要的作用,随着城市建设的快速发展,建筑工程提出了更高的要求,对于混凝土的要求不断提高,必须要积极的分析混凝土裂缝的成因和治理,才能够保证混凝土施工质量和安全。
关键词:建筑工程;混凝土裂缝;治理
混凝土本身的主要组成部分包括了砂石、水泥以及骨料等诸多材料,其本身被广泛的应用到各个领域中,由于混凝土本身具有一定的变形特性,所以在进行施工的时候会出现诸多微型裂缝和空隙,必须要及时的寻找问题和成因,才能够有效的控制混凝土裂缝。
1.造成混凝土裂缝的成因
1.1温度与湿度变化因素
一般情况中混凝土表面温差比较大的时候就会产生温度裂缝,在进行浇筑的之后,混凝土硬化的过程中水泥会释放大量的热能,也是业内常称的水化热现象。水化热现象会不断的提高混凝土内部温度,并且会对混凝土表面产生相应的拉应力。在进行降温的时候由于混凝土受到一定的约束,水泥在内部产生相应的拉应力,一旦拉应力超出混凝土所能够承载的能力,就会产生一定的裂缝。根据相关调研表明,温度应力主要可以分为早期、中期以及晚期三个阶段。早期的主要特征就是水泥释放出大量的水化热,导致混凝土弹性模量出现了变化。中期的主要特征就是混凝土受到冷却温度的影响出现相应的变化。晚期的主要特征就是混凝土在受到早期和中期残余应力的叠加会逐渐的超出混凝土本身所能够承载的能力,最终会出现裂缝。另外,混凝土硬化和冷却的过程中也会导致混凝土表面的湿度出现一定的变化,相关的工作人员如果没有做好维护工作,就会导致混凝土表面干燥并且受到内部因素的影响出现裂缝。
1.2塑性收缩因素
混凝土进行浇筑之后会进入到塑性状态,进一步加快混凝土表面的水分蒸发,最终会出现裂缝的现象发生。这种裂缝本身具有一定的特点,比如不规则以及深度比较浅等诸多特点,造成塑性收缩的主要因素包括了混凝土浇筑之后并没有做好覆盖工作,导致混凝土表面的水分蒸发速度过快,混凝土出现了急剧收缩的现象,最终出现了开裂现象。
1.3原材料质量引起的裂缝
混凝土本身的原材料成分比较复杂,主要包括了水泥、骨料以及其他材料等,原材料质量如果存在着问题,就会直接影响到混凝土的质量问题,导致混凝土裂缝的出现。砂石的含泥量如果超出了规定和标准,会降低混凝土本身的强度,一旦干燥的时候就会出现网状裂缝。骨料如果含有大量的泥性硅化物,当与碱性物质接触的时候就会导致膨胀现象发生,造成混凝土构件出现裂缝。
1.4化学反应原因
混凝土在进行浇筑之后往往会出现诸多化学反应,化学反应的发生也会带来裂缝的出现。碱骨料反应裂缝在建筑工程中比较常见,混凝土拌和之后会出现一部分碱性离子,这些碱性离子与骨料产生化学反应会不断的增加体积,最终导致混凝土膨胀出现裂缝。由于这种裂缝往往会出现在混凝土结构使用阶段,所以施工人员必须要重视针对性的防护措施,才能够有效的避免开裂现象的发生。
1.5 施工过程不规范操作的原因
施工过程中如果混凝土原配合比被人为改变,对混凝土的均匀性及和易性都将产生影响,且对后期强度增长及最终强度也有较大影响, 按正常荷载使用容易引起结构开裂。
混凝土振捣过程中如果振捣不密实或是过振也容易引起混凝土内部结构不密实、空洞或是骨料与浆料分离从而引起混凝土结构发生开裂。
钢筋保护层过大或是过小,钢筋间距与设计图纸偏差较大,柱顶、墙转角、板角等应力比较集中或是剪力较大部位加强筋设置不到位也容易造成混凝土开裂。
施工过程中不连续浇筑产生了冷缝且处置不当,以及未经设计同意随意设置施工缝或是过早封闭后浇带等也会导致混凝土的开裂。
过早上荷载,如板为达到1.2MPa前上在上面踩踏或安装模板及支架等引起混凝土开裂。混凝土本身刚过终凝,正处于强度快速增长阶段,混凝土内部化学反应仍然很激烈,这时贸然上荷载将超过混凝土的承载力,破坏这种反应,从而时混凝土发生开裂。
2.混凝土施工裂缝的有效治理策略
2.1改善结构设计
建筑工程结构在进行设计的时候可以选择中低强度的混凝土材料,如现浇墙混凝土不宜超过C40,板混凝土不宜超过C30强度等级等。也可以从根本上提高钢筋的用量,例如对高标号墙混凝土加密钢筋间距及加大竖筋型号,适当提高配筋率。大体积混凝土如地下室筏板基础等在设计阶段就在结构内增加循环冷却水管、布置测温孔。设计当中应尽量避免出现长剪力墙,如无法避免时,宜尽量设置高跨比较大的连梁将其分成若干段长度均匀的多个墙段。建筑工程结构裂缝出现的因素诸多,必须要结合实际情况不断的优化设计方案,才能够最大程度上在设计阶段预防裂缝现象的发生。
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2.2混凝土材料配制过程控制
混凝土材料配制的时候如果具有吸收率比较大的骨料,并且骨料内部的含泥量以及干缩量比较大就会增加干缩性。为了能够有效的提高混凝土的和易性以及抗渗性等能力,可以掺加一些粉煤灰或者减水剂,更好的减少泌水现象发生,有效的控制裂缝现象的发生,但参合料一定要控制好总量,一般参合料总参量不宜超过水泥总量的40%。混凝土材料配比设计的时候必须要保证设计人员和管理人员深入施工现场进行考察工作,掌握真实、实际的情况,综合的做好分析和考量工作,及时的调整砂石等原材料的配比,从根本上避免裂缝的发生。配置混凝土的原材料如砂石等,要严把质量关,控制好卵石碎石的级配、粒径,沙子的含泥量,以及拌合用水的干净程度,不适用工业废水沼泽水、控制PH值和氯离子的含量。同时加强实验配合比精确度的管理,根据每批次原材料的不同,及时调整配合比,确保强度合格。
2.3加大混凝土浇筑过程的监管力度
建筑工程在进行施工的时候为了能够避免裂缝的发生,必须要重视浇筑过程的监管力度。混凝土材料本身就是多种材料的混合体,一次浇筑成型,施工稍有不当很容易产生裂缝。混凝土只有按照实验室的配合比施工才能达到设计的强度,发挥它应有的功能,如果施工中人为的进行加水等,将改变混凝土的原有配合比及水灰比,减小浆料与骨料的粘结力,对后期强度造成影响,从而因超负荷使用产生结构裂缝,所以要严禁施工过程中私自在混凝土内加水。
混凝土材料自身具有一定的泌水性,骨料下沉也会导致塑性收缩裂缝的现象发生,所以,振捣过程中并不是振捣时间越长越好,要避免过振,造成骨料和浆料分层,骨料下沉、浆料浮在表面造成混凝土收缩开裂。同时初凝到终凝前必须要对混凝土材料进行二次压抹处理工作,进一步避免表面微裂缝的产生。
混凝土刚刚终凝后,初期强度不高,此时混凝土内部正在发生激烈的各种水化反应,如果此刻对混凝土进行扰动或是震动,将很容易使混凝土发生开裂,因此在混凝土强度未达到1.2MPa前,严禁进行踩踏、堆载等作业。建筑工程在进行混凝土浇筑完成一天内其余工作仅仅限定定位、测量以及弹线等准备工作,其他操作比较大的施工不能开始,才能够有效的避免振动现象的发生。一般情况下,二十四小时之后可以进行批次的运送,必须要重视轻卸以及轻放等工作,等到第三天之后才能够正常的开展后续施工,为了能够从根本上提高混凝土的刚度和增强抗冲击振动的能力,混凝土材料浇筑完成之后可以铺设一定量的模板,才能够适当的扩散应力,最终减少楼板裂缝问题的发生。
2.4对成型的混凝土要加强养护
混凝土施工的时候必须要重视保温养护工作,保温养护工作是防护裂缝发生的主要环节之一,应该有效的降低混凝土内外之间的温差,降低自身的约束应力。对于成型的混凝土必须要及时的采取保温或是降温措施,有效的减少内外的温差,减少温度的应力,才能够更好的发挥出混凝土强度的作用,缓冲混凝土材料因为表面干裂或者温差变化较大而出现的裂缝问题。所以,必须要重视混凝土的保温保湿等养护工作,尤其在夏季要注意加强养护,增加养护次数、频率,有必要时夜间也要增加养护次数;冬季比较寒冷的季节,应该覆盖一层保温层起到保温效果;同时在雨季的时候应该重视混凝土表面覆盖、排水工作,避免雨水对混凝土造成直接冲刷,最终影响到混凝土的质量和性能;大体积混凝土浇筑时要编制专项施工方案,并严格按方案施工,确定好浇筑顺序,布置好浇筑过程中及后续降温措施,做好温度检测工作,确保混凝土内外温差及降温速率满足要求,避免裂缝的产生。
2.5对现存裂缝进行修补
必须要重视建筑工程混凝土裂缝的治理工作,不仅需要做好预防工作,还必须要对现有的裂缝开展修补工作,才能够避免病害的蔓延。我国建筑工程施工过程中普遍存在着混凝土裂缝的问题,必须要及时的由专业人员对其进行修补,避免病害进一步扩大,最终影响建筑工程的质量和安全。比较常见的处理方式主要可以通过以下几种方式进行修补,其一,组织施工人员对裂缝进行灌浆工作,通过压力设备将预先配置好的修补浆液压入到混凝土裂缝位置,帮助裂缝有效的闭合。其二,将裂缝表面进行涂层封闭处理工作,通过细微裂缝以及网状裂缝能够起到的毛细作用吸收修补胶液,有效的起到封闭混凝土施工裂缝的作用。
结束语
混凝土裂缝是当今时代建筑工程所需要重视和面临的主要问题之一,裂缝的出现不仅会影响到建筑工程的质量和安全,还会影响到建筑工程的使用寿命,必须要及时的查询裂缝发生的成因,采取先进科学技术不断的创新治理措施,才能够保证建筑工程的质量和安全。
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论文作者:唐丰年
论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期
论文发表时间:2019/6/6
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 骨料论文; 建筑工程论文; 发生论文; 应力论文; 工作论文; 《防护工程》2019年第5期论文;