关键词:建筑施工;混凝土裂缝;施工技术
由于在建筑工程中混凝土这一材料结构的特性,使得混凝土很容易产生裂缝。而建筑物中一旦出现裂缝,就会影响建筑物的耐用性与坚固性,会引起钢筋锈蚀现象,造成受力上的隐患。因此,应尽可能将混凝土裂缝的大小或者面积等控制在一定范围内。混凝土裂缝属于建筑施工中的常见质量问题,尤其是在大体积的混凝土裂缝施工中,更是常见。
一、建筑施工过程中出现的混凝土裂缝类型
(一)结构因素引起的裂缝
施工过程中混凝土结构裂缝产生的原因如下:首先,由于设计阶段混凝土结构设计不充分、承载力不足,其次是外部影响产生裂缝,包括施工期间的环境。再次施工技术不当,在施工过程中会造成混凝土裂缝,因此只有严格控制施工的各个环节才能防止裂缝的发生。
(二)非结构性因素引起的裂缝
由于施工期间湿度的变化,混凝土会发生收缩裂缝。当处在高湿度环境中时,混凝土材料会吸收一些水分,当它遇到太阳直射时,中心会迅速蒸发,造成混凝土产生的龟纹撕裂线。其次,由于温度变化,混凝土在温度变化期间也会被撕裂。例如,在混凝土建造过程中,白天和夜晚之间的温差很大,或者当天气变化剧烈时,外部温差会增加,从而产生裂缝。另外,由于施工项目的混凝土结构受基础下沉的影响,混凝土结构未正确对齐。
二、混凝土施工裂缝的成因
(一)由于材料问题造成的混凝土裂缝
首先,混凝土材料中的泥浆含量在一定程度上会影响混凝土质量,进而引起开裂,使得出现混凝土裂缝的可能性较大。其次,粗骨料、细骨料的大小和材料的选择也会影响混凝土结构的施工质量,如骨料粒度过小,会造成水泥用量的增加,从而增加裂缝的机会,并且存在硅酸盐水泥聚集时容易发生局部爆裂等现象。
(二)塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土在终凝之前,因表面水分流失过快而产生的收缩。混凝土在凝结之前的强度是非常小的甚至没有强度。在这种零强度或弱强度的状态下,受高温或较大风力的影响,混凝土表面水分就可能快速流失,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积出现急剧收缩。在这种状态下,用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩率也就相应增高。但是,由于此时的混凝土的强度很弱,无法抵抗自身的收缩,因此产生裂缝。所以,选用的水泥品种不同,混凝土的干缩或者收缩的量也会有所差异。在施工中,应选择合适的水泥品种。
(三)温度裂缝
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;当混凝土内部达到最高温度后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值就是内部温差;在这些温差中,较为主要是由水化热引起的内外温差。在受到外部约束或降温的影响时,容易产生很大的拉应力,而造成裂缝的出现。这是材料本身的化学性质。
(四)施工过程中产生的裂缝
施工人员的技术水平、施工技术和现场施工作业的进展情况等都将使建筑物出现裂缝,称为施工裂缝。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆造成这种裂缝的原因很多,主要有以下几个方面:不按规定设置管道、楼板厚度小于要求、混凝土不能合理固化、浇筑混凝土的方法及混凝土强度不符合要求、混凝土模板过早拆除、浇筑混凝土过快、保护层过厚、现场无有效的管理等。
三、建筑工程施工中混凝土裂缝控制措施
(一)设计阶段的预防措施。
在设计上要注意研究构筑物的使用功能和应用环境,对那些容易开裂的部位,如深基与浅基、跨度高低或大小、地基不均匀、应用环境的酸、碱、盐度等,应在设计时充分考虑并加以解决。在构件截面、配筋率不变,而且浇筑条件允许的条件下,宜采用钢筋直径小和钢筋间距小的配筋原则,这样能有效预防构筑物开裂。
(二)施工预防措施。
在确定施工组织方案时应认真研究混凝土的一次浇筑量、浇筑时间、施工分缝及位置、运输方式等。如一次浇筑长度施工缝分割宜选在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位,一次浇筑厚度控制和分层位置应尽量设在变截面处或远离受拉钢筋部位的受压区,混凝土浇筑在炎热天气和昼夜温差大时少浇或不浇,在夏季施工,应采取必要的降温措施控制入仓温度,在冬季施工,应采取必要的保温措施。选择合适的运输方式以缩短混凝土出仓至入仓时间和因抖动导致骨料分离等。
对常规混凝土结构,应采取洒水养护措施以减小混凝土表面收缩,防止龟裂,对大体积混凝土因块体内外温度不一致,强度增长不同,除采取常规洒水养护措施外,还应尽量晚拆模,且在拆模后要立即覆盖或及时回填,减少受外界气候的影响,适当延长混凝土养护期。
(三)原材料控制措施。
尽量采用较高强度的混凝土来减少水泥用量。在条件允许的情况下,应首选可以收缩或膨胀的水泥使用,因为这种水泥水化膨胀期可产生一定的预应力,水化后期预应力可部分抵消温度徐变应力,减小拉应力提高混凝土的抗裂性能。
适当添加粉煤灰。混凝土与粉煤灰的混合物,可以提高混凝土的抗渗性、耐久性,减少收缩,降低水泥体系的水化热,提高混凝土的抗拉强度,抑制碱骨料反应,减少新拌混凝土用量等等。
(四)加强混凝土的早期养护
早期养护中的保温等措施对防止混凝土表面产生早期裂缝相当重要。混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,使水泥水化作用顺利进行,避免混凝土受到不利的温度和湿度产生变形,进而达到防止冷缩和干缩,保证混凝土理想的强度和抗裂能力的效果。
因此,应当从温度应力等方面加强混凝土的早期养护。应该想办法使施工期内的混凝土最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度,减少新老混凝土间的温度差,以此防止混凝土过冷;应该控制混凝土内外的温度,防止混凝土表面形成温度梯度或较大温差,进而防止诱发混凝土表面裂缝。
结语
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能。因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
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论文作者:李辉善
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第38卷15期
论文发表时间:2019/11/15
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 水化论文; 温差论文; 温度论文; 水泥论文; 强度论文; 《建筑实践》2019年第38卷15期论文;