建筑施工过程中混凝土裂缝控制的研究

时间:2022-04-11 04:46:32

建筑施工过程中混凝土裂缝控制的研究

【摘 要】混凝土构件有的裂缝只是影响建筑的外观,对结构承载力、正常使用影响不大,有一些裂缝会造成渗水从而破坏使用功能和建筑的耐久性,但也有很多裂缝深度较大,对结构的受力性能、整体稳定性以及内部钢筋的保护产生较大的威胁。本文主要对建筑施工过程中混凝土裂缝出现的原因、分类以及相应的预防控制措施进行了分析探究,对于整个建筑工程都具有很显著的技术经济意义。

【关键词】建筑施工;混凝土;裂缝控制

在现代社会,混凝土的发展和使用对于建筑结构的进步具有举足轻重的意义,已经是工程建设不可或缺的材料。但是,构件内裂缝的出现和发展一直不易解决的难题。混凝土构件有的裂缝只是影响建筑的外观,对结构承载力、正常使用影响不大,有一些裂缝会造成渗水从而破坏使用功能和建筑的耐久性,但也有很多裂缝深度较大,对结构的受力性能、整体稳定性以及内部钢筋的保护产生较大的威胁。本文主要对建筑施工过程中混凝土裂缝出现的原因、分类以及相应的预防控制措施进行了分析探究,对于整个建筑工程都具有很显著的技术经济意义。

1 混凝土裂缝产生的原因

要对混凝土的裂缝进行有效的预防控制,就要从混凝土裂缝的原因着手,分析了解引起裂缝产生的多种多样的因素。研究表明,导致混凝土内裂缝的原因主要是以下几种,一是收缩、膨胀,温度变化以及不均匀沉降等导致混凝土变形不一致而引起的裂缝,二是设计计算假定和实际情况不符产生次应力而引起的裂缝,再就是由于结构受到外加荷载的作用而引起的裂缝。

1.1 结构设计计算的原因

由于建筑结构设计计算时不合理会导致混凝土构件内的裂缝。例如,房间的建筑平面设计不规则,长宽比不协调,或者选用的钢筋间距较大;相邻构件厚度存在差异导致受力不合理,以及构件内的管线埋设多而复杂等状况都有可能引起裂缝的产生和发展;预应力混凝土构件的预应力不当而产生裂缝;构件内部的构造钢筋配置不合理引起混凝土的过早开裂等等。

1.2 建筑材料的原因

建筑材料对裂缝产生的影响是很大的,例如,所使用水泥的种类和用量对混凝土的干缩性能影响较大。此外,骨料的级配水平、密度、颗粒的粒径以及混凝土外加剂和掺合料的使用等对混凝土的收缩影响都较大,会间接或直接的导致裂缝的产生。构件内钢筋的配置也会通过约束混凝土的变形而致使裂缝的产生。

1.3 配合比的原因

如果骨料的级配不恰当,混凝土的水灰比过大以及粉砂的用量过大都会致使混凝土的收缩量增大,裂缝就很可能出现,水灰比较大、含砂率不当、外加剂的使用以及原料不合格等配合比不合理现象都可以直接导致混凝土抗拉强度的降低,构件在较小些的拉力作用下就会开裂。

1.4 施工和养护的原因

在施工过程中,混凝土的施工配合比控制不当,搅拌的不均匀,搅拌时间不合理,在容器内搁置时间过长,施工工艺不精良,浇筑质量低劣,再加上后期振捣过度或不足,漏振等等诸多因素都会影响到混凝土的各项性能,均匀性和密实度减小,降低构件的抗裂性,从而诱导裂缝的出现。

另一方面,后期的养护对混凝土的抗裂性也是有较大影响的。如果提高养护的水平,保持一定的湿度,温度变化控制在一定的范围之内,适当延长养护的时间,都能够降低混凝土的收缩,减小裂缝产生的可能。

2 混凝土裂缝的分类

可以依据混凝土裂缝产生原因的不同将裂缝划分为收缩裂缝、温度裂缝、沉降裂缝、施工裂缝、应力裂缝以及徐变裂缝等很多种。

收缩裂缝主要是包括干缩裂缝以及塑性收缩的裂缝。温度的变化以及水化热的产生会导致应力不均匀而产生裂缝。地基的不均与和模板、支撑的失稳可以导致沉降裂缝的出现。施工不合理也是引起裂缝产生的重要因素。

3 混凝土裂缝的控制措施

要有效的控制混凝土构件内裂缝的产生和发展,可以从建筑结构设计计算,原材料的选用和配合比以及施工阶段的工艺和养护等多种方面着手,采取适当的措施。

设计时建筑平面应当力求简单明确实用,尽量减少连接构件的断面突变或者加强,合理配置构件内的受力、构造钢筋,恰当的设置变形缝。选用中低热的水泥并减少水泥的用量,骨料的级配要良好,使用外加剂和掺合料可以提高混凝土的和易性,降低配制的水灰比,提高精确性,并控制坍落度。施工过程中,提高地基的夯实处理,加强养护条件,延长养护时间,钢筋的验收与施工要严格。

3.1 收缩裂缝的控制

采取适当的配合比,在满足混凝土强度要求的前提条件下,尽量降低水灰比和水泥的用量,使用收缩量小的水泥,不使用粉砂,控制砂率、砂石的含泥量,同时可以掺加合适的减水剂。结构设计时要留置合理的收缩缝。浇筑混凝土之前要对模板以及基层进行湿润处理,防止吸收混凝土的水分。浇筑振捣完后对构件表面的混凝土进行适当的抹压。这样的话可以改善混凝土的抗裂性能。

养护方面,由于收缩裂缝产生的主要原因是湿度的变化,必须加强构件的早起养护,的部分应当用草席或者塑料膜覆盖于上,还要定时的采取措施保持湿度,使构件具有相对稳定的湿度。当养护是在干燥、温度变化较大以及大风等较恶劣的环境中时,要适当的延长养护的时间。

3.2 温度裂缝的控制

降低升温和降温的速率,加强保温措施,拆模或者卸去保护层时要缓慢,延长拆模的期限,这样可以防止表面的应力过大,避免构件的内外温差过大,这样就不会因为混凝土内外温度的不均匀约束而引起裂缝的产生。选用粉煤灰水泥等中低水化热的水泥拌制混凝土,利用循环水降低水化热以及掺加适当的具有减水、增塑和缓凝等作用的减水剂或其他的外加剂这些措施可以防止外部因素引起的温度裂缝。

混凝土浇筑振捣时尽量不在炎热以及夜间进行,白天尽可能的采取一定的遮阳措施。较大体积的混凝土要采取分层、分块浇筑的方式。后期的养护要注意保温、保湿,避免温度的剧烈变化。

3.3 沉降裂缝的控制

沉降裂缝的出现一是因为地基的不均匀沉降引起,二是因为混凝土振捣时,颗粒的不均匀下沉,粗细骨料分离引起的。可以采取的控制措施如下,对于不太均匀的地基土要事先进行一定的夯实和加固处理,其他施工过程也要加强对地基的保护,浇筑振捣时,严格把握振捣程度,且分层间隔不宜过长,所采用的模板和支撑构件应该具有合格的稳定性,连接要可靠,拆模时间以及先后的次序都要符合要求。

3.4 施工裂缝的控制

混凝土进行配制时配合比要严格的按照设计要求进行,搅拌的程度要充分而不过度,及时的将混凝土浇筑到结构上,防止其和易性发生较大的变化,而后的振捣要均匀充分,不要漏振。模板工程中,如果使用木模板,为避免胀模,要对其进行浇水湿透,架立模板和拆除模板时要平稳缓慢,防止震动和冲击破坏。对于预制装配结构,特别要注意混凝土构件的运输、摆放、吊装以及就位安装时的保护,防止操作不当致使构件产生裂缝。

3.5 徐变裂缝的控制

对于徐变裂缝的控制措施,我们可以通过加大构件端部的截面面积,适当的配置一些像放射形钢筋的构造钢筋来提高抗裂性能,预应力混凝土可以适当减小钢筋的弯角来减小非预压区,延缓张力的释放时间,提高连接部位的柔性可以减弱约束压力,这些都可以减少徐变变形,防止裂缝的产生。

4 结语:

通过以上的分析,裂缝是混凝土结构中较为常见的问题之一,裂缝降低构件的抗渗性能从而影响建筑物的正常使用,对内部的钢筋保护不足会导致钢筋的锈蚀,性能降低,进而使结构的承载能力以及耐久性都降低。但是,在建筑结构设计、材料的选用以及施工过程的各个环节采取适当的控制措施是可以有效的避免裂缝的产生和发展的。

参考文献:

[1]王丽媛,王明飞. 混凝土裂缝原因分析及处理[J].中国科技博览, 2010,(04):96-96.

[2]吴文锋. 浅谈商品混凝土裂缝原因及控制措施[J]. 福建建筑, 2011,(11):122-123.

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