摘要:建筑工程施工过程中,混凝土结构裂缝比较常见,主要原因在于水化热、混凝土质量问题还有设计不够合理等,导致承载力不足,产生结构性破坏,其主要类型包括表面裂缝、中等裂缝与贯穿裂缝,结构裂缝的产生会影响建筑结构稳定性与安全性,为此就需要采取有效措施实现对于结构裂缝的控制,避免结构裂缝的产生。本文主要对混凝土构件裂缝产生的原因和预防措施进行分析。
关键词:混凝土构件;裂缝;产生原因;预防措施
1 混凝土构件裂缝产生的成因
1.1 水化热原因
混凝土内热基本来自于水化过程中的水化热,它使内温攀升并且积聚在混凝土内部不易散去,而外部散热条件好、散热快。于是产生过大的内外温差,在块体中随机产生温度应力。当混凝土自身抗拉强度小于此应力时,结构就产生裂缝。混凝土内外的温差极值,一般认为发生在浇筑后3d~5d内。
1.2 混凝土质量因素
混凝土建筑结构裂缝的产生,很大程度上是由于混凝土材料自身质量的因素。事实证明,尽管水泥拌和之后,发生了一定的体积变化,材料内部水分的存在,会增加水泥材料的内部压力,导致混凝土体积干燥收缩。一般情况下,混凝土干燥收缩比例为0.05~0.07%,混凝土的干燥收缩,会影响混凝土结构受力情况,导致混凝土问题。另外,混凝土的使用中,水与水泥之间反应产生的热量,即水化热,正常情况下,水化热应当维持在170~255J/g之间,如果水泥占比过高,则水化热也会有所提升,水泥材料在散热的同时,其内部热量与外部热量的交换,会形成温度应力,改变混凝土的冷缩值,当冷缩值变化过大,超出混凝土的拉伸强度的最大值,就会导致混凝土结构裂缝产生。
1.3 建筑结构设计不当
建筑工程施工中,混凝土结构设计不当,也会导致混凝土结构裂缝的产生,影响混凝土建筑质量与使用寿命,例如,混凝土结构构件截面设计不合理、混凝土梁跨度过高等。混凝土结构构件计算不当,会导致混凝土受力钢筋截面较小,当高度不足的情况下,截面板厚度不合理、配筋不当、节点设置不当等因素,都会影响混凝土结构构件质量,加快混凝土结构裂缝形成,影响建筑安全。
2 混凝土构件裂缝预防措施
2.1 对建筑结构的设计加以优化
在对建筑结构进行设计的过程中,一定要做好建筑的拟建工作,确保各项设计参数的准确计算,使荷载计算以及力学参数的准确性得到保证,为了使建筑结构的稳定性及安全性得到保证,需要对圈梁设计进行加强,设计不但要考虑机构的承载性能,更要对其中的变形问题加以考虑,可以通过对基础结构深度的调整,对结构的不均匀沉降问题加以控制,而这需要设计人员对设计图纸的合理性进行不断的增强,通过实地的考察以及相关数据的收集和分析,实现设计的有效优化,同时还可以结合裂缝的产生原因,通过科学的方法,对结构各部分的受力进行调整,使荷载分布的均匀性得到保证,避免受力太过集中造成裂缝问题。
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2.2 加强对施工质量的控制
在施工阶段,应该对混凝土模板进行合理的构造,提升模板和支架的刚度,避免模板构件无法承受荷载压力出现变形引发裂缝问题,在对模板加以使用以前,应该对其进行细致的检查和维护,避免存在变形问题,影响浇筑质量,同时还要对拆模的时间进行合理的控制,不能为了施工的速度而过早的拆除模板,要对早龄期的混凝土质量加以保证,避免出现裂缝或损坏的现象,当然,模板拆除的时间太晚也是不科学的,如果拆除太晚会使混凝土水热化反应的峰值被错过,从而错过最佳的养护时间,影响混凝土的性能发挥。在对混凝土进行浇筑的过程中,需要与振捣工作同步进行,确保振捣的均匀性,避免出现离析现象,要对早期的混凝土加强养护,结合工程的实际情况对养护的时间加以控制,如果在风速较大、气温较高或温度偏低等环境下进行施工,则要保证喷水的及时性,可以采用保鲜膜进行覆盖处理,避免建筑结构出现裂缝问题。
2.3 施工人员的综合素质
在建筑结构施工中,施工人员的综合素质是其质量的重要保证,建筑单位应尽量选用一些具有较高资质的施工单位,确保施工队伍的专业性,要对相关的施工人员进行专业的培训,使其专业能力不断的提升,从而保证各项施工流程及工艺使用的规范性及科学性,同时,还要做好质量宣传工作,使所有参与人员能够理解施工质量对于建筑安全的重要性,使其质量控制意识得到不断的增强,保证各项工作能够保质保量的完成,从而使建筑结构当中的裂缝问题得到有效的控制,推动建筑工程质量的提升。
2.4 原材料质量控制
建筑当中的原材料质量会直接影响到建筑结构的质量,因此一定要做好建筑原材料的质量控制工作,在材料采购时,尽量选择生产规模大、市场信誉高的材料生产商,在原材料进场以后,需要进行严格的质量检验,包括砂石骨料以及成品砖等原材料都要进行细致的检查,同时还要将检验的记录工作做好,一旦发现有质量不过关的材料,应坚决排除在外,应该严格按照设计当中的要求,选用低水化热水泥,并保证粗骨料当中的石料表面粗糙且质地坚硬,具有较小的孔隙率,粗细骨料要保证含沙量在1%以下,并加入适量的塑化剂和减水剂,降低混凝土的坍落度,使混凝土的各项性能得到有效的提升,在材料配置的过程中,应该确保混凝土配比的科学性,对优质的石子材料加以选择,对混凝土的抗裂性能进行增强,如果在施工的过程中需要对高强度的混凝土加以使用,可以使用中热膨胀水泥,并通过相关实验对掺入外加剂的剂量进行测定。
2.5 防止混凝土收缩、沉降的具体措施
混凝土浇筑的质量往往会受到自身质量的影响,如果混凝土质量不合格,就会在浇筑之后出现沉降问题,从而形成沉降裂缝,想要对这种裂缝问题进行有效的控制,需要对混凝土的运输时间加以控制,尽量将这个时间缩短,使混凝土保持适当的含水率,同时要保证混凝土振捣工作的质量,采用均匀的振捣频率,确保混凝土的振捣效果,避免由于振捣不佳造成混凝土出现分层、离析的现象,从而引发裂缝问题,除此之外,应该对浇筑以后的养护工作进行加强,施工人员应该根据施工地点的实际情况,采取适当的养护措施,在夜间应该使用相关养护材料对混凝土进行覆盖,对混凝土水分蒸发的速度加以控制,避免在混凝土当中出现收缩裂缝。
2.6 温度裂缝防控
为了将混凝土当中的水泥用量适当减少,可以对骨料的配比进行优化,加入适量的混合料和添加剂,并将冰块加入水中或采用碎石冷却,能够使混凝土的温度得到有效的控制,降低混凝土内部和表面温度的差异,防止混凝土内部和外部温差过大形成裂缝。
结束语
总而言之,混凝土开裂一直是工程中一个不可避免的问题,混凝土裂缝以各种形式存在于建筑物中。处理混凝土裂缝问题已变成了一种势在必行的趋势。混凝土作为建筑材料的重要组成部分,如果可以解决混凝土的开裂问题,延长混凝土建筑的使用寿命,提高混凝土材料的承受能力、耐久性及抗渗能力,对于保护人民的生命和财产安全具有极大意义和社会价值。
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论文作者:曹春霞
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/29
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 水化论文; 质量论文; 建筑结构论文; 构件论文; 建筑论文; 《建筑学研究前沿》2018年第27期论文;