关键词:建筑;混凝土裂缝;预防举措
1建筑混凝土裂缝的生成原因
混凝土裂缝依据其成因与开裂形式等可分为两大类,一类是混凝土结构在荷载的作用下拉应力>混凝土抗拉强度而生成的裂缝,称之为“荷载裂缝”;另一类是混凝土材料自身因温差、收缩以及钢筋锈蚀等而造成的裂缝,称之为“非荷载裂缝”。不同的裂缝对建筑结构所产生的危害性亦有所差异,因此,无须通过科学计算与合理干预,有效规避建筑混凝土裂缝的产生。
1.1非荷载裂缝
(1)收缩裂缝
一是,干燥收缩。在混凝土成型后因养护不当,于不饱和空气中由于混凝土凝胶孔与毛细孔吸水减少及向外界散发水分,从而出现不可逆的干燥收缩现象。其中,空气湿度越低,混凝土的干缩现象就会越严重。这是由于在混凝土硬化的过程中,表面所处环境湿度变化大,水分蒸发散发过快,随着蒸发的持续进行,内部水分也逐渐散失减少。此时,水分的流失使得混凝土内部凝胶孔与毛细孔出现毛细管负压,致使对孔壁产生拉应力而导致混凝土收缩。
(2)温度裂缝
一方面,水泥水化热而导致的裂缝。混凝土浇筑后的凝结硬化阶段,通常会因水泥的水化反应而生成大量的热量,此时内部的热量集聚且不易散发,最高时甚至可超过80℃,而混凝土外表面受到外界环境温度的影响热量散失较快,从而使混凝土内外出现较大的温度差,一旦温差达到某一程度,就会出现温度应力。而此时混凝土抗拉强度较小,一旦混凝土温度应力>抗拉强度,就会导致出现混凝土裂缝。造成此种裂缝多是由于水泥品种、细度或用量配比不当,或养护不到位所导致。另一方面,外界温度而导致的裂缝。对于大体积混凝土外表面,或所处环境温差较大(昼夜温差)时,都会导致混凝土因热胀冷缩程度的差异而在表面生成拉应力,当拉应力>混凝土的极限抗拉强度时,就会出现裂缝问题。造成此种裂缝多是由于内部降温或外部保温等养护措施不当,从而导致混凝土内外温差过大所导致。
(3)塑性裂缝
首先,刚搅拌完成的混凝土可塑性较好,此时,混凝土骨料颗粒因比重较大或是受到钢筋、预埋件等局部阻碍而出现不均匀沉降、水分上移,从而导致竖向体积变小而出现塑性沉降裂缝。其次,新搅拌后的混凝土并处于可塑状态时,因养护措施不到位而受到风吹日晒等外界环境的影响,使得混凝土外表面水分散失较快,体积急剧收缩而出现深度较浅且长短不一的非连贯塑性收缩裂缝。另外,在混凝土仍处于可塑状态时,因支架沉降、模板变形或是外界扰动等的影响,使得混凝土出现塑性变形裂缝。
1.2荷载裂缝
(1)结构裂缝
导致结构裂缝的原因有:其一,混凝土内部结构的实际运作与设计荷载存在一定偏差,或是荷载计算时考虑不周,以致在混凝土某些部位因次应力而导致开裂。其二,混凝土结构局部应力过于集中,例如凿槽、开洞以及牛腿设置时,很难运用精确的图式予以模拟计算,多是结合以往经验来设置受力钢筋,以致难免会出现偏差而造成裂缝问题。
(2)基础沉降裂缝
建筑基础发生不均匀沉降或位移,从而导致混凝土结构出现附加应力,一旦附加应力>抗拉强度,就会造成沉降裂缝。其中,基础沉降裂缝与沉降的严重程度直接相关,多是由于地质勘察不细致、试验资料错误、结构荷载误差以及地基条件改变等而导致。
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2建筑混凝土裂缝的预防举措
2.1非荷载裂缝的预防举措
(1)收缩裂缝的预防
一是,配制低收缩量混凝土。可通过减水剂等外加剂的掺入,降低水灰比,减少拌和用水量,从而有效提升混凝土的密实度;另外,合理选择混凝土配合比,通过适当加大粗骨料及最大粒径骨料的用量,以有效降低原材料中水泥的用量,进而大大减少混凝土的收缩量。二是,减缓混凝土干燥速率。混凝土浇筑后,尤其是浇筑作业当天以及早期阶段,务须采用合理的养护措施,防止混凝土外表面过快失水。另外,在模板拆除后,应及时覆盖养护,防止混凝土外表面迅速失水而出现干裂。三是,合理掺加膨胀剂。适当掺入U型膨胀剂,补偿混凝土收缩时的拉应力,从而避免收缩裂缝的产生,并有效提升混凝土的密实度。但须注意的是,膨胀剂搅拌应均匀,防止因局部搅拌不均而出现过量膨胀而导致混凝土开裂。
(2)温度裂缝的预防
一方面,减少水泥水化热。实践发现,水泥水化热受到水泥用量多少、水泥种类的影响极大,因此,建筑混凝土配比应严格把控水泥用量,或通过适当加入外加剂以有效降低水泥水化热。对此,可优先选择中、低热硅酸盐水泥等低热水泥,从而有效降低混凝土凝结过程中的水化热。另外,在确保混凝土强度及坍落度的基础上,适当掺入粉煤灰,通过外加剂的减水、分散作用,使混凝土强度升高、水化热降低。
另一方面,控制内外温度差。若混凝土内部温度<65℃,且内外温度差<20℃的条件下,混凝土通常不会因内外温差而导致的裂缝,因此,便可采取降低混凝土内部温度,或升高混凝土外部温度的方式,即“内部降温、外部保温”的养护原则,以有效降低混凝土内外温差。对此,可采取如下措施:首先,可通过于混凝土内部埋设循环冷凝管的方式,并持续通入循环冷水,以有效降低混凝土内部集聚的热量;其次,混凝土浇筑作业完毕后,及时采取外保温措施,通过外部保温延缓混凝土外部热量的散失,使内外温度梯度有效降低;另外,混凝土浇筑作业时,为防止内部热量散失不及时,可采取分段分层(全面分层、分段分层、斜面分层)的方式予以浇筑和振捣,从而便于内部混凝土及时散热。但须注意下层混凝土的浇筑务须于上层浇筑混凝土初凝前完成,从而便于先后两层混凝土粘合良好。
(3)塑性裂缝的预防
首先,优化混凝土配比,添加减水剂或严控水灰比,从而有效提升混凝土密实度;其次,在外界环节气温较高或大风天气,应采取合理养护即挡风、遮阳措施,以有效规避大风、高温而造成混凝土水分的快速蒸发;另外,混凝土振捣应充分、均匀、密实,从而有效降低收缩变形问题,同时避免过振、欠振而导致的骨料分布不均,并通过二次振捣减少与消除塑性裂缝问题。
2.2荷载裂缝的预防举措
第一,对于承受拉力钢筋的强度予以有效提高,并通过增加配筋率等方式减少受力面钢筋的变形,进而降低裂缝的生成。第二,混凝土浇筑作业时,均匀搅拌以有效提升混凝土的均匀性,使混凝土受拉面受力均匀,从而减少裂缝的生成概率。第三,合理选择拆模时间,确保混凝土强度满足相关标准要求后再进行拆模作业。第四,若条件允许,可选择高性能混凝土,从而有效提升混凝土强度及密实度。
3结束语
混凝土在出现裂缝的时候,必然会对整个建筑工程质量产生严重危害,影响建筑后期的使用,建筑物的寿命也会降低。当地震以及泥石流来临的时候,建筑便会出现坍塌的情况。所以,面对施工应当不断提升施工工艺水平,对裂缝问题进行合理控制,及时发现、及时处理,避免进一步恶化,对建筑产生更大的影响。
参考文献:
[1]蒋秋燕.建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理[J].居舍,2019(22):6.
[2]罗永新.浅析建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理[J].智能城市,2019,5(17):158-159.
[3]刘贺龙.建筑工程施工中混凝土裂缝的成因及防治措施[J].现代物业(中旬刊),2019(3):222.
论文作者:文磊
论文发表刊物:《建筑实践》2019年38卷23期
论文发表时间:2020/4/3
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 荷载论文; 应力论文; 水化论文; 建筑论文; 温度论文; 《建筑实践》2019年38卷23期论文;