简论建筑施工中混凝土裂缝的原因分析与控制

时间:2022-10-11 05:04:59

简论建筑施工中混凝土裂缝的原因分析与控制

摘要:随着建筑工程中混凝土结构应用越来越普遍,在施工中出现了大量的混凝土裂缝,严重影响了建筑物的使用安全。本文分析了建筑施工中混凝土常见裂缝的原因及相关防控措施。

关键词:建筑施工混凝土裂缝裂缝防治

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工过程存在操作不规范和混凝土本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,且裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,减少其使用寿命,严重者将会威胁结构安全。因此,研究防止混凝土裂缝具有重要意义。

1、混凝土裂缝的成因

1.1不合理的设计

人们越来越多地追求建筑外形的美观及功能的多样性,导致建筑的平面布置越来越复杂,从而使设计中存在很多不合理的地方。例如,过分地控制成本造成混凝土结构中的受力钢筋的截面过小、板过薄、节点设计不合理、构件断面突变,引起应力集中导致构件裂缝。另外,对构件施加的预应力不合理、没有充分考虑构件的收缩变形、施工中选用的混凝土等级过高致使用灰量偏大、没有充分考虑板的约束应力等不合理的设计因素均会导致混凝土结构的开裂。

1.2混凝土材料质量的差异

配置混凝土的原材料粗骨料的含泥量太大或者采用的粉砂含泥量大,都会造成所配制混凝土收缩率增大。另外混凝土颗粒级配不均匀,外加剂掺量使用不当也会诱导裂缝的发生。

1.3施工工艺的影响

施工工艺对混凝土裂缝形成的影响是多方面的。混凝土搅拌不均匀、搅拌过长、运输时间过久、运输泵送料造成了配合比的变化,浇筑速度过快、顺序不合理等因素都会降低混凝土的质量和性能,引起后续的混凝土结构产生裂缝;进行现场振捣时,若振捣或插入不当,漏振、过振或振捣抽撤过快,振捣棒直接搁在钢筋上进行振动,钢筋被扰动,这些因素都会影响到混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的发生;施工过程中过早地拆模、将模板、管架等工具集中堆放,会使得楼板局部承受的载荷过大,造成混凝土楼板的发生弹性变形,由于混凝土结构在早期强度较低甚至没有强度,承受压、拉、弯应力会导致楼板产生内伤或断裂,从而楼板底面出现裂缝。

1.4养护不到位

养护是使混凝土正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下,混凝土硬化正常,不会开裂,但只适用于试块或是工厂的预制件生产,现场施工中不可能拥有这种条件。现场混凝土养护越接近标准条件,混凝土开裂可能性就越小。

2、混凝土裂缝的防制措施

2.1做好施工前的设计和准备工作

在建筑结构设计中,应处理好处于约束状态下的结构设计,当结构没有足够的变形余地时,在结构设计中合理配置构造钢筋,防止裂缝的产生;设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中,如因结构或造型方面原因等而不得已时,应充分考虑采用构造配筋等加强措施;积极采用补偿收缩混凝土技术。

尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管预埋和模板封镶收头前应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴,以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。混凝土工人在浇筑时,对裂缝容易发生部位和负弯矩筋区域,应铺设临时活动跳板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。

2.2材料质量方面的控制措施

合理地选择混凝土的原材料,根据混凝土强度等级、和易性和质量检验确定配合比。严格控制混凝土用水量,选择级配良好的砂、石,增加粗骨料数量,较小空隙率和砂率,禁止使用细砂,合理选用外加剂等。尽可能地减少混凝土的用水量以减少胶凝材料用量混凝土作为一种结构材料,必须满足力学性能的要求。混凝土的力学性能主要取决于水胶比。然而,混凝土的放热量来自于胶凝材料。在一定的水胶比下,减少混凝土用水量可以减少混凝土胶凝材料的用量,从而减少混凝土的放热量。

另外,在混凝土中掺入大量优质矿物外加剂是改善混凝土的抗裂能力的又一有效途径。提高矿物外加剂掺量可以减少水泥用量,进而降低混凝土的水化热。同时,它也可以减少混凝土的用水量。

2.3施工方面的控制措施

(1)确定合理的施工方案。施工方案的合理性关系到整个施工过程,而且与预防控制裂缝有很大关系,重点是确定一次浇筑量、施工缝间距、位置及构造,混凝土运输、振捣以及浇筑时间、浇筑温度等。

(2)加强施工管理确保施工质量。施工阶段是预防结构裂缝出现的重要的阶段之一,应着重注意以下问题:一是要确定合适的材料配合比,在满足强度要求的原则下,尽可能的减少水泥用量;二是要确保钢筋的位置正确,对踩踏后的钢筋应及时修正调整,对钢筋上附着的污物和氧化皮进行彻底清除,以免影响钢筋和混凝土之间的粘结力;三是严格按施工规范要求合理把握拆模时间,拆模时间对混凝土裂缝的产生有重要影响,在施工时模板应支撑牢固,确保足够的强度、刚度及稳定性,并使地基和模具受力均匀。拆模时如发现表面微裂缝、蜂窝、麻面、露筋,要及时补抹水泥浆。杜绝过早拆模和过早上荷载。

2.4采取合理的养护措施

首先,保温养护是混凝土施工的关键环节,其目的主要是降低混凝土浇注块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力。

其次,适当提高养护环境温度有利于减少内外温差、缓解降温速度,从而减小温度应力,也有利于混凝土强度增大和应力松弛发挥作用,可以避免混凝土因表面干裂而产生的塑性收缩。

最后,加强现浇板浇捣的养护工作。混凝土养护是整个施工过程中不可缺少的一个重要环节,尤其在高温下施工,更应经常浇水养护,这样既可减少因温度产生的裂缝,也可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力,有效控制裂缝。

3、结语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献

[1] 郭秀岗,郭慧芝.浅谈商品混凝土楼板裂缝的控制措施[J].山西建筑,2011,(21).

[2] 杨耀祥.浅谈建筑工程施工中裂缝的预防措施[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2010,(07).

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