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摘要:随着科学技术的不断发展,我们解决混凝土裂缝问题的措施也在进行不断的变革,在实际的混凝土施工过程中,我们可以根据施工中所出现的问题有针对性的进行解决,以此来提高施工质量。本文首先对影响混凝土施工裂缝出现的因素进行分析,然后就其中最主要的温度应力因素展开详细的分析,之后根据影响混凝土施工裂缝产生的因素进行采取措施的探讨,最后根据以上内容进行总结,从而将混凝土施工裂缝控制及预防的分析过程呈现在读者面前。本文笔者根据工作实践经验对建筑混凝土裂缝成因及预防措施进行了分析探讨。
关键词:建筑;混凝土裂缝;成因;预防措施
1影响混凝土裂缝产生的因素
1.1荷载导致混凝土产生裂缝
混凝土会因受到结构上的次应力及荷载而产生荷载裂缝,也可以将其称作是由于次应力及直接应力的影响而产生的裂缝。其中的次应力及直接应力主要包括重力及其他外作用力。通常是由于这些力作用于某一个部位时导致部位开裂现象,并且进一步产生裂缝。
1.2自身收缩导致混凝土产生裂缝
还未参与施工的混凝土是一个由固、液、气三种状态共同组成的假固体,里面会包含一些没有水化过的水泥,因此,这些水泥颗粒在施工前会吸收周围的水分,从而导致混凝土中部分结构的水分散失,使得体积变小,从而导致收缩裂缝的产生。正是这个原因,混凝土裂缝中的收缩裂缝主要呈现出内部收缩小、表面收缩大的现象,表面的收缩也会因内部混凝土的影响而受到一定的拉力,一旦这种表面拉力超过混凝土的抗拉力极限,就会产生收缩裂缝。
1.3温度变化导致混凝土产生裂缝
自然界的物质都有热胀冷缩的特性,混凝土也不例外,当外界环境或混凝土结构自身发生温度变化时,混凝土会随温度的变化而产生形状的变化,但由于混凝土自身具有一定的结构性,因此会产生抗力阻碍形变的发生,一旦这种变化力超过混凝土的抗拉力强度时,也会导致混凝土裂缝的产生。在实际的混凝土施工过程中,混凝土主要会因冬季施工、水化热、施工环境温度较高、蒸汽养护不当,混凝土新旧接缝处理不当等因素造成裂缝的产生。
1.4方向位移或基础不均导致混凝土产生裂缝
在实际的施工过程中,混凝土会因为方向位移或基础不均等原因使得自身产生一定的附加应力,这种附加应力一旦超过混凝土自身的抗应力强度,地基就会产生不均沉降,使得结构的负载差异变大、新旧建筑间的不均沉降以及地基冻胀等现象发生,这些现象发生的最终结果便是混凝土出现裂缝。
1.5钢筋锈蚀导致混凝土产生裂缝
混凝土自身具有碳化作用,这种碳化作用会破坏周围钢筋表面的氧化膜,从而引起周围钢筋的锈蚀,锈蚀的钢筋会反作用于混凝土产生膨胀应力,引起混凝土保护层的开裂及脱落,从而引起其他形式的混凝土裂缝现象。
2温度应力的影响因素及形成过程
2.1影响温度应力产生的因素
影响混凝土产生裂缝的一个主要因素是温度应力,而促进温度应力形成的主要因素则包括以下两点:①约束应力。所谓的约束应力指的是在混凝土整体结构或边界受到外界环境的约束时,自身无法发生形变而产生的应力,这种约束应力很容易引起混凝土的裂缝。②自生应力。在混凝土边界未受到约束时,其内部的温度变化会呈现出线性分布,当其内部结构之间相互进行约束时,就会产生温度应力。例如,在高层展开施工时,其基础建筑的结构尺寸往往很大,在进行混凝土预冷的过程中,其表面温度会迅速降低,而内部的温度一般不会发生明显变化,这时其表面就会出现较大的拉应力,该力的强度在中间时达到最大,因此导致混凝土中间出现裂缝。
2.2温度应力的形成过程
温度应力的形成主要包括以下三个阶段:第一阶段大约要耗时一个月,该阶段的主要工作是进行混凝土的浇筑,此时的混凝土主要表现出两个特点:①在该阶段中水泥与水混合时会产生大量的水化热;②混凝土弹性模量变化较大。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆正因为此时混凝土的弹性模量会出现较大的变化,其内部才拥有较大的应力。第二阶段为水泥放热到混凝土冷却这一段时间,该阶段的混凝土会因自身冷却及外界温差而产生温度应力,同时与第一阶段的残留应力叠加,但是,该阶段的弹性模量应在可控范围中。
3混凝土施工裂缝的控制及预防措施
3.1正确使用外加剂
3.1.1使用水化热较低的水泥
在混凝土施工过程中使用水热化较低的水泥,可以对骨料级配进行一定的改善。通常我们可以采取在混凝土浇筑时加入蛮石、毛石的方式进行热量的吸收,值得注意的是,这些石块的总体积需在20~30%之间。
3.1.2使用合适的复合液
在混凝土施工的过程中,在确保混凝土强度的前提下,可以添加含有膨胀剂、缓凝剂、防水剂、减水剂的复合液,以减少水泥使用量,从而降低水化热。此外,添加复合剂之后的混凝土还具有表面易涂平、易性好、保持水分、防止干燥收缩等优点。
3.1.3使用合理的水灰比
引起混凝土收缩的一个重要原因是水灰比,可以采取使用减水防裂剂与减少水泥使用量的方式进行水灰比的调整。减水防裂剂具有降低混凝土的泌水性、提高水泥浆的稠度、降低混凝土的沉缩变形性等优势,合理的水灰比可以使混凝土的骨料与水泥浆具有较好的粘合力,从而在较大程度上提高混凝土的抗碳化能力,降低碳化收缩程度。
3.2严格控制温度
3.2.1严格控制入模温度
选择好浇注材料之后,要进行温度的调整,确保混凝土入模过程中具有合适的温度值。例如,在浇筑较大体积的承台时,我们可以采取向碎石洒水的方式进行降温,并将入模温度调节在25℃以下。这样不仅可以控制混凝土的温升值,也可以缩短混凝土的养护周期。
3.2.2严格控制现场温度
混凝土的制备过程中通常会采取连续浇筑的方式,因此要对现场温度进行合理的控制。例如在对体积较大的承台进行浇筑时,通常会采取在基坑周围设置雨棚、集水沟及盲沟的方式进行现场温度的控制,该方式主要运用了循环保温的原理。
3.2.3严格控制混凝土温度与湿度
严格控制混凝土的温度对预防其产生裂缝具有重要意义,我们主要针对混凝土表面温度梯度及内外温度差进行控制。在对混凝土进行早期养护的过程中,主要目的是:①确保水泥的水化作用;②确保混凝土不受湿度及温度的影响而变形。所以,湿度和温度对混凝土所产生的影响存在一定的联系性。
3.3及时养护与监测
3.3.1及时进行混凝土的养护
及时进行混凝土的后期养护可以对混凝土的性能进行一定的优化,可以预防其表面的干缩,提高其抗裂能力,对确保混凝土的质量与防止其产生裂缝具有重要意义。
3.3.2及时进行混凝土的监测
对混凝土的监测过程主要包括原材料的监测、施工过程的监测两大部分。在施工前对原材料进行严格的监测对确保施工顺利完成具有重要意义。在施工过程中严格监测施工进行程度,按照施工方案进行明确的分工,分责任于个人,及时进行记录,例如,能够对混凝土浇筑过程中所出现的裂缝问题进行及时的解决,并且还能够通过采取措施实现预防目的。
4总结
为了能够对混凝土裂缝的控制及预防展开详细的讨论,本文作者查阅了许多文献,在进行文献查阅的过程中发现,建筑领域对导致混凝土产生裂缝的原因持有不同的观点,但在如何对混凝土施工裂缝进行控制方面拥有几乎相同的意见,以上几种措施是进行较为详细的总结而得出的,但其具体效果如何,还需要相关人员根据实际施工情况进行选择与检验。
参考文献
[1]黄芸.大体积混凝土施工裂缝的产生原因及其预防[J].中国建材科技,2013,22(3):95~97.
[2]张爱军.小议钢筋混凝土中施工裂缝产生原因及其预防措施[J].商品与质量•学术观察,2011(7):51~52.
论文作者:胡兴红
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 应力论文; 温度论文; 过程中论文; 水化论文; 水灰比论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;