摘要:由于混凝土早期的强度不高、受拉力或冲击时,容易破碎,所以在施工与使用的过程中容易开裂,影响了混凝土建筑结构的安全性能、整体性能与耐久性能,造成建筑工程的质量隐患。因此,如何防止混凝土裂缝产生,确保工程的质量,是混凝土施工过程中要着重解决的问题。这里对混凝土裂缝形成的原因进行了分析,并结合工程实践,提出了裂缝预防措施和裂缝处理方法。
关键词:混凝土;裂缝预防;裂缝处理
1 引言
混凝土在建筑结构设计中使用十分广泛,混凝土结构以及预应力混凝土结构技术快速发展,有关混凝土结构设计的基础理论在不断更新、完善。新的建筑材料,新的设计理念以及新的建筑工艺也在不断出现。混凝土作为建筑结构不可或缺的原材料,对其内部成分组成、力学特性、抗老化性能的研究是十分必要的。混凝土自身的结构成分导致其产生裂缝是不可避免的,建筑裂缝影响建筑的外观,更会导致建筑整体结构的受力分布发生变化,进而导致一些不可预知的后果,因此对混凝土结构裂缝成因进行分析并对其进行控制是十分有必要的。
2 混凝土结构裂缝类型
2.1 结构性裂缝
该种裂缝的原因也有很多,具体体现在:①因为设计不合理导致的裂缝;②因为施工过程中遇到了一些因素,造成了裂缝;③使用导致的裂缝。裂缝是随时会产生在工程中的任何一个环节的,必须要做好严格防范,才能够避免裂缝产生。
2.2 非结构性裂缝
(1)收缩裂缝。湿度变化会导致裂缝,湿度高的时候,会让建筑物的材料微微吸水膨胀,连续遇到阳光暴晒,会迅速挥发掉建筑体系中的水分,产生龟裂的纹路,导致混凝土出现很多细小的裂缝;(2)温度裂缝。温度也会促成裂缝的产生。有些时候施工的跨度时间长,经历了夏季和冬季,或者有些时候施工白天和夜晚的温差大,或者当地的气候条件不好,恶劣天气发生频繁,室内外温差太大等,都会造成裂缝的出现,我国的南方地区因为温度比较均衡,不太容易出现裂缝,但是北方因为受到温度和湿度的双重干扰,裂缝出现频率很高;(3)沉降裂缝。有些建筑物因为地基没有打好,会因为承受了太多压力,导致建筑体系发生沉降。不同地区的压力不同,沉降速度也不同,这样会导致混凝土出现错位现象,最终让其出现裂缝。一些薄弱的地方裂缝分布更多,强度较高的地方裂缝数量稍少一些。
3 混凝土结构产生裂缝的原因
3.1 混凝土结构裂缝在施工管理方面的原因
如果预埋管道直径偏小,混凝土收缩垂直水平与管道两者的方向出现差异,可以降低裂缝出现的几率;相反,则会让管道、线路和混凝土收缩方向呈90°角,那么裂缝出现的几率必然大幅提升。
3.2 混凝土结造的设计不合理
设计混凝土结构时,设计人员考虑得不周到,由于留槽和开洞而导致应力集中,或者结构构件的断面发生突变;设置的各种结构不得当;以及处理构造不得当时,如果现浇主梁在搁次梁处没有将附加吊筋或者附加箍筋设置等,这些因素都会造成混凝土结构裂缝。
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3.3 混凝土选材原因
高强度等级混凝土有利于减小结构构件尺寸,但提升混凝土强度的方法是增加单方水泥用量、减低水灰比和应用高标号水泥,但这有可能导致水泥水化热升高和混凝土收缩变形加大,进而导致开裂发生。在结构设计中,不同的受力构件应选择强度等级不同的混凝土,比如柱、墙应采用高强度等级混凝土,梁、板可以采用中低强度等级混凝土。若梁、板都采用高强度等级混凝土,则可能因楼盖平面尺寸较大而产生收缩裂缝;反之,若梁柱和楼板都采用中低强度等级混凝土,则可能会导致在比较大的载荷作用下产生裂缝。
4 裂缝控制措施
4.1 强化监督管理
一些厂家出厂的原材料达不到相关要求,比如水泥牌号与实际不符、钢筋抗拉强度、直径低于标准值。有些施工单位为了节约成本,往往采购比较便宜的原材料,这会导致原材料的整体性能比较低。有些质检人员责任意识淡薄,对同一牌号、同一批次的原材料检测合格后,对同一牌号、另一批次的原材料便不进行检测,这也会到导致一些不合格的材料进行施工现场,导致最终建筑质量不能达到国家标准。因此,在建筑初始阶段就应该对原材料严格把控,提升质检人员自身素质与能力,还应按照相关流程对施工标准、施工进度进行控制,最终达到提升建筑质量的目的。
4.2 干缩及塑性收缩裂缝的预防措施
1)塑性收缩裂缝主要预防措施包括:使用干缩值相对小,初期强度高的硅酸盐或者一般硅酸盐水泥;在浇筑混凝土前,把底板与模板彻底浇透;在高温与大风的情况下,要设置遮阳与挡风设施,进行维护。2)干缩裂缝的主要预防措施包括:选择收缩量低的水泥;加强混凝土的早期养护,并恰当增加混凝土的养护时间,冬季工作时要恰当的增加混凝土保温覆盖时间,并用养护剂养护;严格把控混凝土搅拌与施工中的配合比例,混凝土的用水量一定不可以大于配合比例设计所给定的用水量;水灰比对混凝土干缩产生的影响比较大,所以在混凝土配合比设计中要把控好水灰比,同时添加适当的减水剂;在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
4.3 混凝土浇筑管理
当混凝土结构表面水泥厚层非常高时,沁水现象将非常严重,以此为参考,必须制定有效措施进行处理,避免情况恶化。对于混凝土结构表层,必须完成3压3平作业,具体作业流程如下:参考面标高用,通过长刮尺方法开展刮平作业,依靠木模压平拍实;混凝土结构初凝前,应当利用铁滚筒反复碾压和滚平,直至达到相应要求;通过木蟹开展打磨、压平整实作业,可以消除混凝土结构收水形裂缝,避免带来质量风险。
4.4 对建筑结构设置膨胀混凝土加强带
膨胀混凝土加强带,主要是在其内部增加膨胀剂,使膨胀剂与水泥水化产物发生化学反应,从而使混凝土发生膨胀,其强度高于浇筑混凝土一个等级,设置在建筑结构收缩应力最大的位置,位于建筑结构长度方向的中间位置。工程实践表明,膨胀混凝土加强带,可以不间断施工,超长混凝土结构都可以做到不留缝隙不开裂,消除了分缝处理引发的麻烦,缩短了施工工期,节约了施工成本,提升了效益。膨胀加强带不足之处在于与后浇带相比,其对于混凝土收缩变形的控制效果较差。另外,膨胀加强带无法替代后浇带进行建筑的沉降差异控制。
4.5 合理设计建筑结构,增加混凝土结构抗裂构造
建筑结构设计时,应尽量设计较为规则的平面,减少楼面之间发生结构突变;在有开口或者凹口等削弱结构强度的位置,应适当增加配筋;在承受载荷较大,易产生较大变形的位置,增加加强筋,提高抗拉强度,减少裂纹;在同等配筋重量下,小直径配筋比大直径配筋更能预防混凝土开裂的发生。此外对于容易产生应力集中的部位,应加进行加固处理,防止裂纹产生。
5 结束语
总之,在建筑工程施工过程中,混凝土裂缝问题十分常见。混凝土裂缝的产生不仅会影响建筑物的安全性、耐久性和实用性,更有甚者还会威胁到人们的生命财产安全。因此说,必须要对混凝土裂缝产生的原因进行科学合理的分析,找出控制裂缝的方法和措施,只有这样才能保证建筑物的整体质量。
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论文作者:谷小朋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第12期
论文发表时间:2018/9/17
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 混凝土结构论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 预防措施论文; 强度论文; 《建筑学研究前沿》2018年第12期论文;