建筑施工中混凝土裂缝控制技术分析论文_陈永存

汕尾市信泰工程顾问有限公司

摘要:当下建筑中出现很多因混凝土出现裂缝的原因影响到施工的质量。因此在建筑施工中要加强对施工质量的控制,现在很多建筑商都会为了获取更高效的收益,在施工中发现质量的问题,也都会表现出无所谓、没关系的态度,使之因为没有得到及时的处理,造成后期出现返工情况,本文将以建筑施工中混凝土裂缝的问题,具体分析一下形成的原因和解决措施。

关键词:建筑;混凝土裂缝;技术分析

前言:随着社会科技的发展进步,建筑工程的施工技术也有了一些新的改变,其终究目的就是保质保量;在建筑施工中,混凝土裂缝的现象偶尔也会出现,当然导致这种现象的出现肯定是有一定原因的,我们想要对建筑施工中混凝土裂缝的控制,就需要了解相关的措施及解决方法。

1、建筑施工中混凝土出现裂缝的原因

1.1材料选购的问题及混凝土温度的影响

建筑工程施工前,首先要把准备工作做好,比如说制定相关合同、施工人员的配备,还有竣工的检查工作等等,但是最主要的还是施工中进行前期的材料选购,想要保证施工质量的安全,一定要选用符合国家标准的正规材料。水泥是作为混凝土结构的主要组成部分,在选购水泥的过程中一定要严格把控,这将是决定施工中混凝土的质量好坏。一旦选用质量不达标的水泥,在进行混合搅拌的过程会因水泥温度过高而影响到混凝土内部的温度,使之混凝土在使用过程中与表面的温度出现温差,进而出现混凝土内部出现压力,内部出现压力,就表示外部表面会有拉力,这样一来就会使表面的拉力超过实际混凝土抗拉的强度,就会出现混凝土裂缝。所以在选择水泥的时候一定要选择质量过关的材料,有些厂家为了利益生产出不合格的水泥,比如在水泥中混有失水收缩的物质或者是掺合了外加剂不过关的材质进去,这都会使混凝土在施工中出现裂缝。由此可见,选用材料的时候一定要严格执行国家有关规定要求的选材标准进行选购。

1.1.1大体积混凝土的最高温度计算

混凝土内部的最高温度是由混凝土浇筑温度、水泥水化热引起的温升所组成。大体积混凝土的最高温度计算,如下式:

Tmax=T0+W/10+F/50……………(1)

Tmax=T0+j·W·Q/g·C ……………(2)

式中:Tmax…………………砼的最高温度(℃)

T0 …………………砼的浇筑温度(℃)

W …………………每立方米水泥用量(kg/m3)

F …………………每立方米砼粉煤灰用量(kg/m3)

Q …………………每公斤水泥水化热量(J/kg)

C …………………砼的比热

g …………………砼质量密度

j …………………散热系数

取以上两式计算中心的较大值作为砼的最高温度值

1.1.2大体积混凝土的温度收缩应力计算

σmax=-E·α·T· [1-1/(COShβL/2)] ·H·(t,τ)

……………………(1)

σmax=- Σ· [1-1/(COShβiL/2)] · △Ti·Ei(t)·Hi·(ti,τi)

……………………(2)

从上述公式可看出:底板的最大温度收缩应力与温差收缩差及线膨胀系数成正比,为线性比例关系。底板弹性模量增加,应力增加;底板受地基的约束程度,即地基对底板的阻力系数Cx境加,应力增加。底板长度增加,应力增加,但呈非线性关系。

大体积砼外约束力应力的计算可分为以下二个阶段:

j砼浇筑前的计算,建议采用公式(1)进行计算,计算简便且偏于安全。

k砼浇筑后的计算则采用公式(2),可较精简计算,此时应有安全系数

K= ≥1.15。

1.2混凝土自身的温度与实际天气温差问题

混凝土在进行硬化的过程中,会出现水化热的现象从而导致混凝土的内部温度过高,而施工环境的温度过低,就会使混凝土内部的高温与实际温度出现了一定的温度差,这样一来就会出现混凝土出现裂缝;一般这种情况多数出现在冬季,因为冬季的气温比较低,在混凝土内部的温度与实际环境温度相差24-26度的时候,这种温度的应力就会使混凝土裂缝,所以一定要注意混凝土自身与实际环境的温差。

1.3建筑工程的地基不稳

建筑工程的实施,前期还要进行实地考察,对施工工地进行地基情况的了解,尤其是要了解地段是否会出现下沉的情况,如果没有对地形的了解,使混凝土在自身重力与外荷载的作用下,导致后期地基下沉,出现混凝土裂缝的现象出现,会影响整体的建筑工程质量。

1.4没按规定时间对混凝土构件进行拆模

建筑施工的每个环节都是有一定时间要求的,但往往在具体的施工中,有些施工人员为了能够尽早的竣工,会在没有规定的时间内对混凝土的构件进行拆模时,混凝土的内部没有固定好而出现的变形情况发生,这样也会严重的影响到混凝土的抗压性;致使混凝土出现裂缝。

1.5没有做好混凝土的养护工作

建筑施工中,每个施工人员所承担的工作都是不一样的,也可能会存在一人多职的情况,从而缺乏对混凝土后期的的养护工作做的不到位,任何工程都是需要有专业的施工人员进行后期的养护工作,这样才能对前期工作中出现的偏差进行有效的改进。因此建筑施工如果没有对混凝土进行后期的养护工作,就没有办法控制混凝土的内部温度高低,使之混凝土因温度不适出现裂缝。

2、建筑施工中混凝土裂缝控制的措施

2.1原材料的选择

建筑施工中,使用的混凝土是由水泥、砂石骨料还有其他的掺合料混合配比而成的,因此建筑施工中原材料的选择一定要符合以下几点要求;一是要选择稳定性比较强且水化热低的那种硅酸盐的水泥,而在这种普通的硅酸盐水泥中,还需要添加一些其他的掺合料进行调节,使之水泥的性能发挥出最大的效益,使混合后的混凝土不会出现裂缝现象。二,要选择那种没有太多的活碱性且含泥量比较低的砂石骨料,所谓的砂石骨料就是我们常说的小石子,而这种砂石是经常被用在混凝土构筑物的主要建筑材料。最后一点就是要选择适当的掺合料,以阻止碱骨料在混合料配合比中出现的不良反应。

2.2设计构造方面采取措施

一般大体积混凝土的施工工期较长,上部荷载逐步施加,因此可以考虑采用龄期为45~90天强度代替28天强度,以减少水泥用量。

设置滑动层,减少约束应力,混凝土的强度等级宜在C20~C35的范围内选用,在遇有约束作用较大的岩石类地基或较厚的混凝土垫层时,可在地基或垫层与基础的接触面上,或于两端L/4(L—基础全长)的区段内,铺设滑动层,减少滑动应力,隔离层的作法为混凝土上涂刷一层3~5mm厚的沥青胶或干铺两层沥青油毡。美国ACI委员会提出可铺设厚50左右的黄砂或石屑作为隔离层。

设置缓冲层,在底板的地梁、坑内水沟等键槽部位,可用厚度为30~50mm的聚苯乙烯泡沫或沥青木丝板作垂直隔 离,以缓和地基对基础收缩时的侧向压力。(见图一)

避免应力集中,在大体积混凝土结构的孔洞或截面突变处,由于温度和收缩作用,会产生应力集中而导致开裂。应采取增配钢筋或设置过渡段的措施。(见图二)

图一 图二

增设暗梁,在现浇钢筋混凝土地下室、水池等结构施工时,为了防止底板与边墙、边墙之间因约束应力产生的裂缝及边墙上部因边缘效应引起的裂缝,可在施工缝上下等薄弱部位增配4?16~4 ? 22的钢筋予以加强。(见图三)

图三

2.3控制混凝土内部的温度和实际表面的温度差

建筑施工中想要控制混凝土出现裂缝的现象,就需要采取一定的预防措施,降低混凝土因水化热的温度及环境产生的温度,这种预防措施也能有效避免混凝土出现裂缝的现象。如果实际的表面温度低于混凝土的温度,就会产生一个温度差,想要改善这个温度差我们可以考虑降温,环境的温度我们是没办法改变的,因此我们可以对原材料的温度进行改变,我们可以对把原材料的温度提高,然后通过混凝土的搅拌过程来让热量降低,然后以搅拌速度进行放热,使混凝土的内部温度降低。第二,在混凝土进行建筑施工时候,还可以以搭棚的方式进行环境温度降温,最后通过观察混凝土内部温度的变化,随时做好保护温度差的变化,预防混凝土裂缝的现象发生。

2.4对建筑施工的地基进行实地考察

在建筑施工的前期一定要去了解工地的地基情况,避免在开工后发现土质松软导致下沉,造成因在下沉的地基上修建建筑物,造成人力财力上的损失;还有就是如果发现土质比较松软的地段,前期也可以通过技术的方法进行施工处理,使地基能够保持平整的状态进行建筑施工。在这里我们要强调一下因天气原因造成的地基下沉出现裂缝现象,天气变热会使蒸汽量也增加,因此如果在较热的天气进行混凝土的施工,一定要控制好混凝土本身的水化热温度,避免出现混凝土因水化热过高出现地基下沉出现裂缝。

2.5混凝土和防裂钢筋的搭配使用

在常温的状态下,钢筋的性能是比较稳定的,因此混凝土与防裂钢筋的搭配能互相辅助;而且从它们之间的内应拉力来看,相差也不是很大,钢筋的弹性模量要比混凝土大7-16倍之间。如果混凝土的强度到了最高点的时候,肯定会出现因承受力不佳而变形,这时应力自然就转到了钢筋上,这种转移会大大的避免混凝土出现裂缝的情况发生。因此适当的时候可以利用防裂钢筋的搭配,使之降低混凝土的裂缝几率。

2.6施工材料质量的控制

在建筑施工中,想要防止混凝土出现裂缝的现象,和施工人员对施工材料进行配比率也有着直接的关系,所以施工人员一定要严格按照规定进行配比,并根据混凝土的用途来确定强度和质量,在配比进行完成后切记不能马上使用,要进行一定的检验过程,通过质检部门审批合格之后才能进行使用,相关部门一定要对施工材料的质量进行有效的控制。以降低混凝土出现裂缝的现象。

2.7施工方面采取措施

大体积混凝土的浇筑方法可采用分层连续浇筑或分段分层踏步式推进的浇筑方法。一般情况下,应尽量采用分层连续浇筑。对于工程量较大,浇筑面积也大,一次连续浇筑层厚度不大,且浇筑能力不足时的混凝土工程,宜采用分段分层踏步式推进的浇筑方法。(见下图四)

图四:合理选择混凝土浇筑方案

结束语:做好建筑施工中混凝土裂缝的控制,能够有效的增进我国建筑行业的可持续发展,也关系到建筑施工中人员的安全,通过上述内容的介绍,相信大家应该对混凝土的防裂措施有了进一步的了解,所以在建筑施工中要加大对混凝土施工的管控工作。

参考文献

[1]李朝松.浅析建筑施工中混凝土裂缝控制技术要点[J].科学技术创新,2015(32):00136-00136.

[2]王明成.建筑施工中混凝土裂缝控制技术的探讨[J].决策与信息旬刊,2012(3):234-235.

[3]钟俊东.建筑施工中混凝土裂缝控制技术探讨[J].科技创新与应用,2014(20):211-211.

论文作者:陈永存

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期

论文发表时间:2019/7/9

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