关于建筑工程混凝土裂缝原因分析研究论文_刘轩,孟凡凯

关于建筑工程混凝土裂缝原因分析研究论文_刘轩,孟凡凯

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摘要:混凝土是一种非均质脆性材料,混凝土顾名思义是一种混合物,混凝土的原料十分丰富,基本原料包括:砂石骨料水泥、水、及其他外加材料,由于工人在施工过程中操作不当外加混凝土自身受环境气候等原因发生变形或化学反应等,混凝土经常出现很多裂缝,这些混凝土裂缝对建筑安全有很大的危害性。即使混凝土容易产生裂缝并对建筑物安全构成威胁但由于混凝土在价格、承载能力、施工、可装饰性等方面具有其他材料无法替代的优越性,使其目前阶段必然广泛应用于建筑工程,因此为了建筑的安全性弄清楚混凝土裂缝的成因并制定相应的防御措施是十分重要的。

关键词:建筑工程;混凝土裂缝;原因;对策

1、混凝土裂缝的危害

混凝土如果产生一定程度的裂缝,实际上是不会立刻产生破坏作用的。但是在具体的施工过程中,混凝土结构在荷载、温差、干缩的作用下,细微裂缝会不断地拓展并互相贯通,裂缝由小变大,对结构有直接的影响和危害。常见的危害主要有:混凝土结构的承载能力降低;锈蚀钢筋,保护层脱落;混凝土的正常使用受到直接影响;结构刚度大幅度降低,建筑物的整体性受到严重影响;混凝土的使用寿命和耐久性受到严重影响;影响建筑物的视觉效果和美观程度;如果裂缝较大,甚至会造成构件彻底报废、工程返工、材料浪费、引发安全事故、工期延迟等重大损失。

2、混凝土裂缝出现的原因

2.1温度的影响

混凝土成分当中由于有水泥的原因,其具有散热量高,快凝固和高强的特点,所以在混凝土浇筑完成之后,其在凝结和硬化过程中,混凝土会产生大量的热量。在混凝土浇筑之后不及时采取有效的保水养护措施,混凝土内部温度超过环境温度,且由于外界环境温度的升温变化,混凝土内部会因为失水速度过快的原因而造成混凝土收缩程度不匀称,其次在混凝土硬化的过程中,现浇混凝土受到模板支座约束的原因会产生一定的温度应力,从而混凝土会出现一定的裂缝。

2.2水灰比的影响

水灰的比例对于混凝土有着不小的影响,主要是用水量和水泥用量产生的变化会对混凝土产生影响,所以混凝土强度会在一定程度上受到混凝土中各种材料所占比例的影响。如果混凝土中水泥所占的比例过多的话,混凝土的抗拉力会减小,致使混凝土在浇筑过后就会出现裂缝。

2.3混凝土养护不当

在施工的过程中或者混凝土浇筑后,对于混凝土的养护是否及时有效直接关联着混凝土能否出现裂缝。在混凝土浇筑的时候,施工人员振动时间,部位不妥;配置混凝土起水化热的温度计算不确定;模板拆除时间不妥当;混凝土后期养护不及时且不到位等情况的发生,大部分都是由于施工工艺技术和人为的原因。所以,加大施工质量控制力度,严格落实浇筑后的混凝土有效及时养护工作,才能有效地避免混凝土裂缝的产生。

2.4使用不当

建筑工程施工完毕后,后期使用过程中,一些不定因素同样对混凝土出现裂缝有一定的影响。比如建筑物承载过大,自然事件的发生,建筑基础的不均匀沉降等等。所以在建筑物竣工后合理使用对于混凝土的保护非常重要,科学使用建筑物也能避免混凝土裂缝的产生。

3、建筑工程混凝土裂缝控制措施

3.1提高混凝土材料质量

首先,加强原材料质量控制,混凝土是由水泥、水、粗骨料、细骨料、外加剂按一定比例拌合的,这些材料的质量会对混凝土质量产生直接的影响。砂石料含泥量、强度等必须符合要求,水泥不得有结块硬化的现象,同时混凝土拌合使用的水也必须要选用地下水或自来水等可饮用的水。其次,控制配合比设计。在施工前要对施工使用材料进行配合比试验,在试验中选出最佳配合比,混凝土强度得到保证的同时减少水泥用量,这样可以避免出现开裂现象。再次,混凝土拌合控制。目前,在建筑工程中主要使用商品混凝土,在混凝土施工时应由技术员进行全程监督,有效控制拌合时间、配料计量,检查新拌混凝土的性能等。最后,加强运输控制。在混凝土浇筑前要合理规划运输线路,要避开交通拥挤路段运输,尽量不要在交通早晚高峰时施工。在炎热的天气下施工要做好遮阳降温的保护措施,如在寒冷冬季施工要做好保温措施,混凝土运输到施工现场后要对其质量进行检查,如发现不符合质量要求应立即退回。

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3.2加强施工过程控制

第一,合理控制混凝土振捣,对混凝土进行分层浇筑,振捣要均匀、密实,不得出现过振和漏振的现象;第二,合理控制混凝土自由下落高度,确保下落高度不要超过2m,如果超过规定高度,那么必须要设置辅助下落如串筒、溜槽等;第三,在进行混凝土浇筑前要确保模板支撑系统的牢固可靠,在浇筑过程中也要有专人全程检查模板支撑系统的情况,避免出现松动和变形的现象;第四,加强养护管理。在混凝土浇筑完成后保养非常重要,浇筑后的混凝土要及时保养,对混凝土进行洒水养护或覆盖保湿,如遇冬季要采取有效的保温措施,通常混凝土养护至少14天,在养护过程中注意不要在混凝土上堆放杂物,使混凝土荷载增加。

3.3做好混凝土水化热控制

在建筑工程施工中大体积混凝土结构十分常见的,同时也是最容易出现裂缝的位置。水泥水化热是引起大体积混凝土出现裂缝主要原因,所以在大体积混凝土施工中要合理控制水泥水化热现象。在配合比设计中要使用水化热较低的水泥,减少水泥用量,从而发生水化热现象也会随之降低。另外,在混凝土内部设置循环冷却水管也是一种有效的方法,在混凝土硬化和施工中往管中注入冷水,将释放混凝土内部热量。

3.4减少地基不稳定沉降

针对地基不稳定沉降现象,应采取有效措施提高建筑基础的整体性,建筑形状要规则、整齐,尽量不要过于复杂,避免出现建筑高差过大,必要时可以建筑高度变化部位设置沉降缝。在建筑设计过程中要充分的考虑到对周围建筑的影响,合理设置横墙提高建筑结构的刚度。

4、裂缝处理

4.1表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

4.2灌浆、嵌缝封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂等化学材料。

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等:常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

4.3填充法

用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝(>0.3mm),作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有填充物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后做填充处理。

4.4结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

4.5混凝土置换法

混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

5、结语

总而言之,混凝土裂缝的存在影响了结构的美观和正常使用,是影响建筑物满足安全性、适用性和耐久性的重要因素。一般工程均以混凝土裂缝作为重大缺陷,但其有害程度是可以控制的。对裂缝产生原因进行分析,并采取正确的措施对裂缝进行处理,从而保证在实际的混凝土的施工中,积极提升混凝土的结构质量,避免裂缝问题的发生,以此提高建筑物的结构安全。

参考文献:

[1]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展[J].混凝土,2002,05:11-14.

[2]成盛,金南国,田野,金贤玉.混凝土裂缝特征参数的图形化定量分析新方法[J].浙江大学学报(工学版),2011,06:1062-1066.

论文作者:刘轩,孟凡凯

论文发表刊物:《防护工程》2017年第22期

论文发表时间:2017/12/27

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