摘要:随着我国建筑行业的发展,土木工程结构越来越复杂,对土木工程施工技术提出了新的要求。混凝土是土木工程主要的结构之一,由于混凝土质量问题、水泥水热化现象以及施工不当可能导致混凝土结构出现温度应力、反射应力以及施工缝,影响到混凝土结构的承重。因此土木工程施工过程中,一旦出现裂缝必须对其进行处理,避免裂缝进一步扩大,影响到土木工程整体质量和安全,降低土木工程的使用寿命。本文主要分析了土木工程施工过程中裂缝产生的原因,以及裂缝产生后的处理方法。
关键词:土木工程;混凝土结构;裂缝处理
引言:
在土木工程施工过程中,受到自然因素、结构自重以及人为因素的影响,土木工程施工过程中会出现裂缝,随着裂缝扩大,不仅影响到土木工程结构整体美观,而且还会破坏土木工程原有的力学体系,降低土木工程原有的承载力、抗震能力、抗剪切力,如果不及时处理,则可能引发土木工程质量安全问题。因此,土木工程一旦出现裂缝,需要立即对其进行处理,并分析裂缝产生的原因采取相应的措施。同时在土木工程施工过程中,要做好土木工程施工裂缝防治措施,降低裂缝出现的概率,从而提高土木工程施工质量。
1.土木工程施工裂缝产生的原因
混凝土具有耐久性、成本低、可塑性好、高强度等优点,因此广泛应用在土木工程结构中。由于混凝土本身是一种非均匀的多孔材料,混泥土在搅拌过程中形成一定数量的孔隙,这些孔隙对混凝土本身的承重不会产生影响,但是混凝土施工过程中,没有做好混凝土浇筑质量控制、温度收缩、后期保养,可能导致混凝土孔隙受到高温、二氧化氮、水分子等介质的腐蚀,混凝土缝隙进一步扩大,逐渐影响土木工程质量[1]。土木工程施工裂缝产生的主要原因如下:
1.1混凝土配比不合理
混凝土是以水泥、砂石、水等掺和料按照一定的比例,经过搅拌而形成的混合料。如果混凝土材料的配比不符合建筑工程施工要求,则可能导致混凝土自收缩性过大,从而导致混凝土裂缝的产生。不同级配的粗骨料、细骨料与水泥的胶结效果也有一定的差异。如果混凝土中的粗骨料集配超过建筑工程施工标准和要求,那么水泥硬化后,导致混凝土内部孔隙变大,诱发混凝土结构裂缝。如果混凝土中的水泥量过少或者过多,都不利于混凝土材料的胶结,容易形成多孔混凝土结构。
1.2混凝土自收缩性
混凝土硬化过程中会发生水热化现象,350—550Kg/㎡的水泥,搅拌成混凝土后可以释放17500—27500KJ/m³的热量,由于混凝土结构内外散热条件不同,混凝土内部热量不容易散发,外部热量散发比较快,导致混凝土结构内外温差大。混凝土内外温差,导致混凝土结构内部和外部热胀冷缩程度不同,从而导致混凝土材料表面产生拉张力,当混凝土材料拉张力超过混凝土结构的抗拉极限时,混凝土表面就会形成裂缝。此外,混凝土硬化过程中,还受到自然环境的影响,高温、大风等都会加速混凝土结构表面的水分流失和蒸发,如果混凝土材料中的水分蒸发过快,容易导致混凝土裂缝[2]。
1.3施工不当造成裂缝
造成混凝土结构裂缝的主要原因是施工不当,在施工过程中,施工人员没有严格按照土木工程工程施工标准施工,从而导致土木工程裂缝的出现。具体表现如下:第一,混凝土材料在配料过程中,砂石骨料、水灰比例不合理,导致砂石用量过多,影响到混凝土收缩能力。混凝土搅拌过程中,添加过量的水,导致混凝土结构内部产生大量的水泡,造成混凝土结构裂缝。第二,混凝土浇筑过程,施工人员没有按照施工工艺的要求和标准,边浇筑边振捣,导致混凝土中的气泡过多,影响到混凝土的密度。混凝土浇筑以后,没有做好保养工作,导致混凝土内外温差过大,造成温度应力裂缝。第三,混凝土浇筑后,没有完全硬化,施工人员为了赶工期就拆掉了建筑模板,导致混凝土楼板变形,降低了混凝土结构的承载力,从而产生了裂缝[3]。
2.土木工程施工裂缝的处理方法
土木工程施工过程中出现裂缝需要及时处理,否则会降低土木工程结构的刚性和承重力,进一步加速土木工程结构的老化。在施工过程中,必须根据土木工程裂缝的原因,采取一定的处理方式,将土木工程结构裂缝损伤降低到最小,确保建筑工程的安全性。
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2.1表面修补法
表面修补法是常见的修补方法,指在土木工程结构表面涂抹或者贴补,具体方法是在混凝土裂缝表面涂抹一层水泥浆或者环氧胶泥等防腐材料,防止混凝土裂缝继续扩大。表面涂抹法适合土木工程施工过程中产生的比较微小、水泥浆液无法渗透的裂缝,且裂缝深度没有达到钢筋表面的缝隙;贴补法适合大面积渗透或者蜂窝麻面、无法确定具体漏水位置的防渗堵漏处理[4]。
2.2填充法
填充法是直接将修补材料填充在混凝土裂缝结构,主要用来修补缝隙比较大的混凝土结构。这种处理方法成本低,操作简单,一般适合裂缝宽度小于0.3mm,深度比较浅的,用灌浆法无法达到修补效果的裂缝。
2.3灌浆封堵法
灌浆封堵法是利用压送设备,将修补浆液注入到混凝土结构裂缝中,让胶结材料硬化以后与混凝土形成一个整体,从而达到封堵加固的作用。这种修补方法适合微小缝隙和较大缝隙,修补效果比较好。
2.4结构加固处理
土木工程结构的裂缝比较大,已经影响到土木工程结构的承载力和强度,则需要对结构进行加固处理,提高土木工程结构整体承载力。可以在土木工程结构外部用粘贴钢板或者粘贴碳纤维布的方式进行加固。一般常用粘贴钢板方式加固,这种方式不会改变土木工程结构原有的尺寸、大小和施工工艺,将钢板直接粘贴到土木工程结构薄弱的位置,将加固钢板和原来的混凝土结构粘结成为一个整体,提高整个土木工程的抗剪切力和抗应力性能,防止裂缝进一步扩大。钢板粘贴的时候,需要将混凝土裂缝表面抹平,去除表面的砂砾和凹凸不平的地方,以免影响到粘贴效果[5]。原有的混凝土结构,需要用砂轮机进行打磨,磨平3-5mm后,用真空压缩机将混凝土表面的粉尘吹掉,并用清水清洗表面,清洗以后干燥后才能粘贴。粘贴碳纤维布是近年来混凝土裂缝修补的新工艺,采用预应力碳纤维布进行粘贴,这种碳纤维布的抗拉强度是普通钢材的5-10倍,弹性模量大于钢材,质量仅为钢筋的五分之一,且韧性比较好,可以裁剪、卷盘、加工方便,具有抗腐蚀、抗蠕变性、抗震效果,适合钢筋混凝土结构的加固和裂缝修补。将其应用在钢筋混凝土结构加固或者修补过程中,可以提高混凝土结构的整体承载力、减小混凝土裂缝的宽度、扰度变形,并对截面偏小、配筋不足的钢筋混凝土进行加固。目前,南京鼓楼医院、安徽宿松县宿松中学等多个项目开始采用粘贴碳纤维布裂缝修补工艺,取得了良好的应用效果。
2.5仿生自愈自合法
仿生自愈自合法是近年来的一种新的裂缝处理方法,它是模仿生物组织对受创伤位置自动分泌某一种物质,让创伤位置进行自愈。土木工程施工缝隙仿生自愈自合法是在混凝土结构原有的组分中添加一些特殊的组分,在混凝土结构内部形成仿生自愈合神经网络系统,如果混凝土裂缝中出现裂缝,则结构自动分泌部分液芯纤维,让混凝土结构裂缝自愈。目前仿生自愈自合法主要有三种方式:内置液芯胶囊、多孔纤维网修复、内掺有机化合物。
结束语
综上所述,土木工程施工缝隙主要是由于混凝土材料配比不合理、混凝土自收缩性以及施工不当等因素造成的缝隙。因此在施工过程中,必须科学配比混凝土材料比例,并严格按照混凝土施工工艺标准和流程,确保混凝土施工质量。混凝土出现裂缝以后,必须根据实际情况,选择合适的裂缝修补方法。
参考文献
[1]侯春静.探讨土木工程施工中的裂缝处理[J].装饰装修天地,2019,(23): 261-261.
[2]汪超.探讨土木工程施工中的裂缝处理[J].建筑工程技术与设计, 2019,(33):1465-1465.
[3]周厚朝.探讨土木工程施工中的裂缝处理[J].建筑工程技术与设计,2019,(33):1551-1551.
[4]胡绍刚.解析土木工程施工中的裂缝处理措施[J].装饰装修天地,2019, (22):256-256.
[5]买庆国.解析土木工程施工中的裂缝处理措施[J].建材发展导向(上), 2019,17(11):282-282.
论文作者:廖振威
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/16
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 土木工程论文; 土木论文; 工程施工论文; 混凝土结构论文; 结构论文; 《基层建设》2019年第29期论文;