浅谈建筑工程混凝土结构裂缝的产生原因及控制措施

时间:2022-03-13 06:58:58

浅谈建筑工程混凝土结构裂缝的产生原因及控制措施

摘要:近年来,随着建筑工程项目数量的增多,建筑建设规模的扩大,避免不了会有建筑质量问题的产生。混凝土结构裂缝是建筑工程中最为常见的一种问题,不仅对混凝土自身的抗渗性能和耐久性能具有重要的影响,而且对建筑工程的质量具有直接的影响,甚至对人们生命财产的安全具有较大的危害。因此,在建筑工程施工中,必须处理好混凝土结构裂缝的问题,施工人员要严格按照施工设计的标准要求进行施工,做好建筑施工质量的监督和管理,从而提高整个建筑工程的质量。本文主要对建筑工程混凝土结构裂缝的产生原因及控制措施进行论述。

关键词:建筑工程;混凝土结构裂缝;原因;控制措施

一、混凝土裂缝的类型

1、温度裂缝

在建筑工程中,混凝土因温度原因造成的温度裂缝是常见裂缝之一,这种温度裂缝通常发生在温差大地区及大体积的混凝土表面结构中,当混凝土浇筑完后,硬化过程里,很多水化热积聚在混凝土的内部不容易散发出来,使得混凝土内部的温度快速上升,表面散热又比较快,温度要比内部低出很多,这样内外就会形成较大温差,因内外温差较大,致使内外热胀冷缩程度不同,混凝土的表面产生一定拉应力,在拉应力超越混凝土抗拉强度的极限时,表面就会产生裂缝了,通常这种裂缝发生在施工的中后期。

2、干缩裂缝

干缩裂缝在建筑工程里也是常见混凝土裂缝,这种裂缝是因干燥收缩所引起的,混凝土干燥收缩是由于水泥石的干燥收缩所造成的,其水分蒸发及干燥过程主要是由表及里、自外向内,逐步发展的,混凝土蒸发干燥是比较慢的,干缩裂缝产生一般在一个月之后才会显现,有时会达到一年半载才会出现,并且裂缝常发生在混凝土表层很浅位置,常是很细微裂缝,需要仔细注意才能发现。

3、塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝,也是建筑工程中较为常见的裂缝。在混凝土凝结之前,其表面失水会较严重,就会产生收缩现象,并且还会常发生在天气干热以及大风的情况下,这样以来就会导致裂缝出现两端细、中间宽以及长短不齐的状况,并且裂缝与裂缝之间不存在一定的联系。另外,这种裂缝的产生是由混凝土在凝结的最后关键不具有强度或者强度较小,再加上受到风力较大以及高温的作用,就会导致混凝土的表面水分流失较严重,并且毛细血管具有较大的负压,导致混凝土产生急剧收缩的现象。由于混凝土强度抗拒不了自身的收缩,就会造成龟裂的产生。

二、建筑工程混凝土结构裂缝产生的原因

1、混凝土的温度变化

温度引起的裂缝一种情况是大体积混凝土因水泥水化热导致内外温差过大所引起的温度应力超过混凝土早期抗拉强度时引起的裂缝,另一类是混凝土因环境温度变化而产生膨胀或收缩变形,其中收缩变形又受到外界的约束或内部钢筋的阻碍而产生裂缝。其他还包括混凝土硬化前产生的表面裂缝、混凝土收缩变形时受到约束产生的裂缝、材料不良引起的裂缝等等。

2、混凝土的材料和配比

由于材料的质量问题引起的裂缝的原因中比较常见的是砂石和水泥的质量不合格。如果施工中使用了这些不符合要求的材料,问题轻微的会出现蜂窝麻面,严重的就会导致豆腐渣工程。配比的设计不仅会直接影响混凝土的抗拉的强度,也会造成混凝土开裂。配比不当主要是指水泥的用量过大,含砂率不合适,骨料种类不合适,外加剂选择不恰当等。这些因素是相互联系的。根据一些实验结果表明,如果水量不变的情况下,水泥的用量增加10%,混凝土的收缩程度就会增加5%;在水泥用量保持不变的前提下,水量增加10%,混凝土的强度就会下降20%。

3、建筑物支撑沉陷裂缝

在施工过程中,模板会有支撑变形、裂缝等问题的出现,由于建筑梁板支撑的刚度存在差异以及支撑强度不够,都会造成其变形沉陷现象的发生。另外,在施工过程中,由于过度的振动也会造成梁板支撑部位异位现象的出现,这样就会影响施工的进度,若不按照施工的规定进行模板的拆除,也会导致裂缝的出现。由于新浇混凝土的强度不能够满足楼体重量的支撑,除此同时,楼板裂缝还可能造成沉陷变形的产生。特别是冬天,则模板的支撑存在于冻土上,等到化冻之后就会出现不均匀沉降现象,并且裂缝具有贯穿性。裂缝的走向与沉陷情况存在一定的联系,则其常与地面垂直或者是朝着30―45度的方向发展,与大的沉陷裂缝相比存在一定的错位,所产生裂缝的宽度与沉降量形成正比,若地基变形稳定之后,沉降所产生的裂缝也会朝稳定的趋势发展。

三、建筑工程混凝土结构裂缝的控制措施

1、表面处理法

表面处理法具有表面涂抹法以及表面贴补法两种。则其主要应用于结构承载力没有影响的表面裂缝或者浅显的裂缝中。就表面涂抹法而言,其使用的范围是浆材很难灌入的较细裂缝以及较浅的裂缝,还适用于深度没有达到钢筋表面的细小裂缝、不渗漏的缝以及不再延伸的缝等。就表面贴补法而言,则主要应用于蜂窝麻面问题的出现,还对不确定的漏水位置以及变形缝具有一定的防渗防漏现象。

2、化学灌浆法

化学灌浆法主要应用于对建筑结构整体性存在一定影响的裂缝。主要实施过程是采用压力设备将化学材料配制的浆液浇筑于裂缝中,这样以来就可以起到扩散、凝固堵漏加固的作用。近年来,所采用的灌浆材料有很多种,例如:环氧树脂、聚氨酯等等。

3、 填充法

对于建筑工程来说,所使用的填充法就是利用修补材料对存在的裂缝进行的填充,通常用于裂缝较宽的问题中,这种方法所使用的费用较低,并且施工起来较简单。对于较小宽度的裂缝,且裂缝深度较浅或者裂缝中有充填物,采取灌浆法是很难达到预期的成效,因此,对于较小的裂缝可以采用开V型槽的方式进行处理,再对V型槽进行材料的填充。一般情况下,常用的填充刚性材料有砂浆、聚合物等,则塑性材料有塑料油膏等。

4、结构加固法

对于建筑工程中的裂缝来说,则对混凝土的结构具有重要的影响。比如说,承载的压力超过所规定的承受能力所导致成的裂缝,若裂缝不及时进行处理就会降低混凝土的耐久性。另外,火灾所导致成的裂缝也会直接影响着混凝土的强度,这就需要采用结构加固法对混凝土进行有效的处理。结构加固法主要体现在对混凝土结构截面面积的加大,并且在其构件的角部采取包型钢的措施,还可以应用预应力法加固以及采取粘贴钢板进行加固,另外,还可以增设支点进行加固以及采用喷射混凝土进行有效的补强加固。

5、电化学防护法

对建筑工程混凝土结构裂缝还可以采取电化学防护法,这种方法则是通过施加电场在介质中的电化学作用,来改变混凝土或者钢筋混凝土中的离子分布状体,这样以来就可以使钢筋周围的pH值得到进一步的提高,可以起到钝化钢筋的作用,可以有效的避免腐蚀性的产生。采用这种方法的主要方式有阴极防护法、碱性复原法以及氯盐提取法。这些方式具有它的优点是独特的有点就是受环境因素的作用小,可以很好的用于新建结构以及已开裂结构中。

结束语:

随着我国经济的快速发展,科学技术水平的提高,建筑工程施工技术得到了不断地创新和发展,从而对裂缝问题的控制手段有了较大的进步。通过对混凝土结构裂缝的产生及控制措施进行深入的探究与分析,从而有效减少了裂缝的产生,促进了我国建筑业的健康发展。

参考文献:

[1] 曹双寅等.结构可靠度鉴定与加固技术[M].北京:中国水利水电出版社,2010.

[2] 曹可之.大体积混凝土结构裂缝控制的综合措施[J].建筑结构,2012(08):49-53.

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