建筑施工中混凝土裂缝控制技术
2015-11-04张有斌
张有斌
(陕西省渭南市计量测试所 陕西 渭南 714000)
建筑施工中混凝土裂缝控制技术
张有斌
(陕西省渭南市计量测试所 陕西 渭南 714000)
在当今的房屋建筑设计以及施工过程中,混凝土由于耐久性好、耐火性好、可塑性强、取材容易等相关优点被广泛应用。但是在实际的使用中,由于相关的问题使得房屋建筑工程中常常出现混凝土裂缝的现象,如何对于混凝土裂缝的现象进行防治对于建筑来说是非常重要的。本文对于建筑结构施工中存在的混凝土裂缝现象进行相关的分析,并提出相关的解决措施,希望对有关人士能有所帮助。
钢筋混凝土;裂缝;解决措施
引言
在现今的房屋建筑施工中,由于混凝土存在着性能以及价格方面的优势,大多数的建筑结构都是采用的钢筋混凝土形式。但钢筋混凝土结构中常常存在裂缝的问题,这就会造成整体结构的刚度下降较多,增大结构的变形量,严重影响混凝土的耐久性等。这就要求我们要对混凝土存在裂缝的原因进行相关的分析,同时要针对存在的问题提出解决方案,以增强混凝土结构的性能,进而提升建筑结构整体性能。
1 混凝土裂缝形成的原因
混凝土属于一种抗拉强度较低的脆性材料,在实际使用过程中较易受到相关因素的影响,例如材料本身的质量、实际的施工工艺、施工环境等。当施工环境发生变化或者由于地基的沉降等问题都会造成混凝土结构出现裂缝。在建筑施工中混凝土出现裂缝主要原因及其占比如表1所示。
表1 混凝土结构裂缝原因
1.1设计上的原因
对于建筑设计方面的不成熟是造成混凝土出现裂缝的主要原因之一。
(1)建筑结构的相关结构缝布置不合理造成裂缝出现;
(2)建筑结构由于开洞、留槽以及断面突变等原因造成应力集中,出现裂缝;
(3)结构设计不当,例如在主次梁的交接处没有设置附加筋。
1.2混凝土材料自身问题
(1)混凝土材料自身出现问题的主要原因就是其主要组成材料(水泥、砂石)质量的不合格。材料的不合格直接回造成工程质量问题,可能出现蜂窝麻面的现象,甚至严重影响工程质量,造成豆腐渣工程。
(2)混凝土是由多种物质组成,当施工环境温度发生较大变化时,由于其热胀冷缩现象使其产生附加的内应力,当温度变化较大,造成的内应力超过了混凝土的抗拉强度时就会造成裂缝。此种情况的裂缝经常出现在大体积的混凝土中以及梁、板、柱等形式的小块体构件中,对于暴露在空气中的建筑物影响较大。
(3)混凝土组成材料的配比不当也会严重影响混凝土自身的性能,如降低抗拉强度等,这也是造成混凝土开裂的原因。由于混凝土配比不当造成的房屋建筑出现裂缝主要包括:
①水泥牌号及用量不适,采用收缩量较大的矿渣硅酸盐水泥;
②水泥的等级问题。水泥等级越高、细度越细、早强越高越会影响混凝土的开裂性;
③粗细集料由于含泥量较大造成混凝土的收缩量增大,导致裂缝的发生;
④混凝土由于加水量或者是加灰量较多造成混凝土的收缩量增大,导致裂缝的发生;
⑤混凝土的外加剂不合适造成混凝土的收缩量增大,导致裂缝的发生。
1.3混凝土施工工艺的影响
(1)混凝土从本质上来说是一种混合材料,其质量根本上来说在于混凝土成型后的均匀性以及密实程度。在施工现场进行混凝土浇捣时,由于振捣不当(包括漏振、过振等)在很大程度上会影响混凝土的密实程度以及均匀性,进而造成裂缝的产生。所以在混凝土的形成过程中,其运输、浇灌、搅拌以及振捣等相关工序的缺陷都可能造成裂缝的产生。
(2)混凝土浇筑模板结构有缺陷,造成漏水、漏浆、支撑刚度降低、支撑地基不均匀沉降以及模板拆除过早等都会造成混凝土出现裂缝。另外,在施工过程中,钢筋表面受到污染,同时混凝土的保护层过小或者过大,在浇筑过程中碰撞钢筋使得钢筋移位进而造成混凝土出现裂缝。
(3)混凝土的养护不当造成其水分蒸发、水泥出现结石以及混凝土干缩等问题造成混凝土表面干燥、混凝土内外温差较大,进而造成混凝土出现裂缝。
1.4地基变形造成裂缝
另一个造成混凝土出现裂缝的主要原因在于建筑结构的地基不均匀沉降。地基沉降造成的变形应力较大,地基变形情况决定了出现裂缝的大小、形状以及方向等,这样就使得所形成的裂缝都是贯穿性质的。
1.5房屋结构受附加载荷影响
当房屋结构受到外加载荷时可能会出现裂缝,例如受到较大震动、相关构件运输以及吊装时吊点位置不当、施工过程载荷过大、预应力较大等都可能会造成混凝土出现裂缝。一般情况下,普通的钢筋混凝土构件受到30%左右的设计载荷时就会出现微弱的裂缝,但是在此种情况下肉眼不易察觉。但是在外加载荷在设计载荷的1.5倍以上时就会出现较大的裂缝。在相关的混凝土设计规范中,规定混凝土出现裂缝的最大宽度为0.2~0.3mm,所以正常情况下钢筋混凝土构件可以带有裂缝工作。
2 混凝土裂缝防治对策
2.1设计方面加强
设计上防治混凝土裂缝主要要注意相关容易出现裂缝的位置,例如高低跨处、深基与浅基等位置,同时在设计中要重点注意地基差异沉降以及结构等原因造成的薄弱环节。在满足构件的截面尺寸要求、保持不变的配筋率以及确保浇筑方便的情况下,应尽量降低钢筋的直径以及钢筋的间距,这样有利于防止混凝土开裂。
2.2完善施工方案
较好的施工方案可以很好的控制以及预防混凝土出现裂缝。施工方案重点关注的就是混凝土的浇筑量、混凝土的运输以及振捣、浇筑的时间、施工缝的间距、位置以及构造等。对于一次浇筑长度来说,应由垂直施工缝进行分割,其最佳的位置应设置在变截面处或者是所承受的拉、剪、弯应力较小的位置;对于一次浇筑的厚度来说,要重点关注水平施工缝的留设位置。施工缝要尽可能设置在变截面位置,或者设置在远离受拉钢筋的位置,当进行混凝土浇筑时要尽可能避免在炎热的天气进行,避免在温差较大的时候进行施工。若不可避免的要在夏季等温度较高的季节施工,应采取相关的降温措施等来控制混凝土进入模板的温度。
2.3加强施工质量控制
施工质量问题在混凝土出现裂缝的原因中占到95%以上。若在施工阶段严格控制了混凝土裂缝的产生就会在很大程度上降低使用阶段出现裂缝的可能性。所以施工阶段是防止裂缝产生的重要阶段。施工阶段加强质量控制的相关措施包括:
(1)施工用混凝土要确保具有正确的配合比。具体施工混凝土配合比的选择,除了要满足强度以及施工方面的要求之外,还要重点关注怎样降低混凝土裂缝的出现。另一方面,在满足强度要求的前提下,要选择适当的水灰比,尽量减少水泥的用量。
(2)要严格控制钢筋的成型准确性、模板安装位置的准确性以及牢固性,这样可以严格控制施工变形的情况。同时要清除掉钢筋上的污染物以及氧化铁皮等,防止影响到与混凝土的粘结力。
(3)要控制住浇筑以及振捣工序的合理性,尤其是振捣方面的技术要控制严格,以便保证混凝土应由的密实程度。不够以及过度的振捣都会对混凝土均匀性有较大影响。
2.4要增强混凝土养护
之所以要进行混凝土养护目的在于确保混凝土具有正常的硬化,强度等相关指标不会或很少受到外界环境的影响。对于混凝土养护的关键问题在于通过相关的措施确保混凝土的温度缓慢降低到外界的温度,减小在降温过程的温差,以便于降低温度所产生的应力,降低产生裂缝的可能性。
常用的混凝土养护方法是通过淋水的方式,这种方式对于一般的混凝土接受是合适的,可以降低表面的收缩程度,防止裂缝的出现。但是对于大体积的混凝土来说,由于其体内外的温差较大,单单通过淋水的方式不足以降低内部应力,常常会在强度变化较慢的位置出现裂缝的现象,所以对于大体积混凝土来说不能只采用常规的方式进行养护。对于此类型的混凝土来说,要尽量晚的拆除模板,同时,拆模后要及时的进行覆盖或者是及时的回填,降低由于外部温度的影响,混凝土养护时间要以混凝土强度增长最快的阶段为准,一般在7~28d为好,有条件的话时间长些更好。
3 结束语
在现代建筑结构中,由于混凝土的结构性能优良、价格合理,被广泛应用到建筑结构设计和施工当中。但与之相对应的,钢筋混凝土结构也有其自身的缺点,常常存在裂缝的问题。这就要求我们要对混凝土存在裂缝的原因进行相关的分析,同时采取合理的设计方式、通过先进的施工工艺、制定完善的施工方案、严格控制施工质量、加强混凝土的养护等相关方式来加强混凝土的施工,以增强混凝土结构的性能,进而提升建筑整体结构性能。
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[3]吴双双.房屋施工过程中混凝土裂缝的处理方法探讨[J].江西建材,2014(09):22~23.
TU755
A
1673-0038(2015)36-0118-02
2015-8-21
张有斌(1979-),男,工程师,研究生,主要从事建筑工程计量工作。