摘要:混凝土结构产生裂缝问题不仅影响了建筑物的观感,而且还时时刻刻威胁着人们的生活。任何建筑物出现裂缝超出允许值问题都会影响其安全性、可靠性、耐久性,当出现地震或其他自然灾害时,也会造成非常恶劣的后果。近年来,我国建筑企业中的人才正在极力寻找解决混凝土结构中发生裂缝的问题,结合建筑工程实施的不同时期,通过相关技术人员的处理分析,综合得出了以下结论。
关键词:混凝土结构裂缝;成因;控制措施
引 言
混凝土结构出现裂缝是非常常见的一种现象。这种裂缝产生的主要原因有以下几种,如水泥等原材料种类的选择、粗细骨料的级配连续性、混凝土施工浇筑的方法、混凝土的养护方法等。只有更好的把握混凝土结构裂缝的形成原因,才能更好的预防和解决裂缝问题。
1 混凝土结构裂缝成因
1.1混凝土原材料选择不当
施工前期,材料的准备工作十分重要,混凝土产生裂缝的原因与材料的性质有关,混凝土的抗拉强度不高,伸缩性能差,伸缩性会随着温度的变化逐渐变大,收缩不及时而造成混凝土的裂缝。混凝土是由水泥、骨料、水等混合组成,不根据混凝土的用途合理的选择材料,容易出现裂缝,水泥性质的选择要依据国家相关的材料标准、工程的用途和环境,混凝土的结构设计要考虑温度、湿度的影响,水泥型号的选择与设计强度不符合,非常容易出现裂缝,水泥的用量少会影响混凝土的密实度,缺乏黏性,水泥的用量过多会造成成本的浪费,影响混凝土的使用效果。细骨料作为混凝土的基础材料,在选择上对于质量的要求较为严格,混入雜质的混凝土在配置混凝土时会降低混凝土的强度,但是砂里总会掺杂其他的物质,搅拌的过程中影响水泥与细骨料的结合,使得黏度降低,影响了混凝土的强度;砂粒的粗细会影响混凝土之间的间隔,不合理的搭配空隙会增大,使用细砂会增加水泥的使用量,造成一定的经济损失,浪费了大量的资源。水泥的强度与材料的选择有关,这要求施工前期的准备工作到位,材料的选择,材料的混合比例、温度的变化等等,混凝土的易裂、不耐腐蚀对于施工质量有很大的影响。
1.2温度裂缝
温度裂缝,顾名思义是因为温度的变化引起的裂缝类型。由温度变化引起的裂缝多产生于体积较大的混凝土表面或者施工地区温差变化较大的混凝土结构中。在建筑施工过程中,混凝土浇筑完成后,在混凝土硬化期间水泥组分会释放出大量的水化热,这就导致混凝土的内部温度不断上升,这时在混凝土的表面会引起一种拉应力。待到混凝土工程降温时,受到混凝土的约束或者基础因素影响,在混凝土的内部又会发生拉应力,这时气温的降低就会促使混凝土表面产生较大拉应力,一旦拉应力超过了混凝土表面的抗裂能力时就会产生裂缝。此外,混凝土的内部湿度的微小或者较慢的变化,也会使混凝土的表面湿度产生剧烈变化,如果日常养护不到位或者发生时干时湿等情形时,表面的干缩形变都会与混凝土内部的约束力有关,产生裂缝。
2 防止产生混凝土浇筑施工结构裂缝的方法
2.1 正确选择设计方案
设计是否合理,对混凝土结构的使用性能和使用寿命有很大的影响。在设计的受,需要考虑到混凝土的综合效应,以及混凝土的受力特性。由于没有足够的空间使约束结构变形,需要采取有效的措施防止裂缝,对于处于无约束条件下的自由变形状态结构需要有足够的变形余地,针对不同情况采用不同的结构方案和使用不同的材料。对于结构出现断面的现象应该在设计的时候避免因为断面变形引起应力效应,如果没有办法进行有效的避免,就应当采取加强措施。针对混凝土收缩所引起的混凝土裂缝,可以采用补偿收缩混凝土技术,比如在混凝土中参入膨胀剂等,来补偿混凝土的收缩和解决问题过度收缩引起的裂缝。在结构设计过程中,薄壁结构,弯曲建设应该注意的配置结构加固,使用适当的直径和数量的钢筋。
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2.2 优选混凝土各种原材料及骨料
在水泥材料水化热过程中,会产生大量的热量,对此,在水泥材料选择方面,应尽量选择低热或者中热的水泥材料,同时严格控制混凝土中水泥用量,并加入一定量的活性细掺料,有效控制混凝土材料温升,提高混凝土结构硬化后的结构稳定性。对于粗骨料,应选择粒径比较大,并且级配良好的石子,减少混凝土泌水现象的发生。对于择细骨料,应采用中粗砂,并注意严格控制粒径的均匀性。另外,在混凝土混合料中,还可加入一定量的外加料和外加剂,通过采用适量的粉煤灰和减水剂,能够有效降低混凝土水化热反应,缓解水化热的释放,提高混凝土结构强度。
在选择粗骨料的时候,需要增加粗骨料粒径,因为粗骨料要是有着较大的粒径,就能够更好地进行级配,而且可以减少表面积和孔隙率,降低水化热,避免产生裂缝的情况;在选擇细骨料的过程中,需要选择级配好的中粗砂和中砂,优先选择中粗砂,主要就是把表面积和孔隙率减少当作基础,显著减少水泥用量和混凝土的用水量,在这个时期,需要增强对于砂子含泥量的控制,要是含泥量较大,就会产生收缩变形的情况。
2.3 控制温度以减少裂缝
有效防止裂缝的产生最根本的措施就是全方位地控制混凝土的温度,在施工过程中,相关施工人员可以从以下几个方面入手来控制温度减少裂缝。第一,从混凝土本身入手,混凝土的配制过程是一个放热的过程,放出热量的多少与选择的水泥种类有很大的关系,为了有效地减少水泥与水作用时产生的热量,施工人员最好选择低热硅酸盐水泥,这种水泥与普通水泥相比放出的热量更少,而且在配制混凝土的过程中这种水泥还能发挥一定的微膨胀作用,这对于减少混凝土裂缝也是很有帮助的。第二,从水泥用量入手。除了要选择低热硅酸盐水泥之外,控制水泥的用量也是一个减少混凝土裂缝的好方法。
2.4 合理控制拆模时间
在对大体积混凝土进行拆模的过程中,相关的技术人员需要注意对其温度进行实时的测量以及监控。通常情况下来讲,只有当混凝土表面温度同内部温度差低于25℃时,才能够开展混凝土侧模拆除作业。如果这二者之间的温度差大于25℃,那么就需要相关的技术人员对混凝土采取保温措施,从而缩小二者之间的温度差,然后在继续进行拆模作业。
2.5 提高混凝土浇筑质量
根据混凝土设计的强度要求,选择合理的原材料,对混凝土配合比进行优化,从而降低混凝土的绝热温升,提高抗拉强度,增大极限拉伸变形能力,降低线膨胀系数。在浇筑混凝土时,可以采用分层或推移式连续浇筑方式。为了对体积较大的混凝土的内外温差进行降低,在混凝土浇筑过程中一般会使用分块浇筑的方式。在混凝土进行拌制、运输时,必须满足连续浇筑施工的要求,并实现混凝土出罐温度的最小化。
3 结束语
混凝土浇筑后出现的最大的问题就是会出现裂缝,这严重影响了建筑物的美观及其使用功能,在混凝土产生裂缝之前就需要采取一些预防性的措施来防止裂缝的产生,而控制措施一般都是在裂缝出现后采取的一系列措施,这难免会对建筑物产生一定的影响,怎样去预防裂缝的产生呢?这是目前工程中需要首先解决的问题之一,比如为了预防水化热可以选用低热或中热的水泥;如果经济条件允许,在实現大体积混凝土施工的情况下,可以首先选用性质优良的水泥作为施工的基础;大体积混凝土透气性非常的差,所以施工时内部应该适当的预留一些孔道,不仅可以帮助散热,必要时还可以通过循环冷水来帮助降温,从而降低混凝土裂缝的发生率。这些都是一些预防性的措施,可以有效的减少大体积混凝土裂缝现象的发生。虽然大体积混凝土裂缝产生的原因很多,但只要严格按规范规定施工,认真积极的探索裂缝产生的原因,及早采取相应的预防措施,就能有效地控制大体积混凝土结构的裂缝。
参考文献:
[1]赵明华.大体积混凝土施工中的裂缝分析及防控措施[J].合肥学院学报(自然科学版),2015
[2]谢云贺,郭杰,孟宪龙.大体积混凝土裂缝控制技术在施工中的应用[J].工程质量,2013
论文作者:孙祚祺,李壮,谢意,黎永俊
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/6