关于土建工程混凝土裂缝原因分析研究
2017-07-13续占强
续占强
摘要:裂缝是土建工程混凝土结构当中存在的一种普遍的现象,而裂缝的产生及其发展会严重影响到土建工程构件的抗渗能力,同时也会影响建筑物的使用功能,并且降低了钢筋混凝土等材料的耐久性,因此,必须要对其进行有效的防治。文章分析了土建工程混凝土裂缝的成因,探讨了土建工程混凝土裂缝的控制措施。
关键词:土建工程;混凝土;裂缝防治
引言
混凝土是一种非均质脆性材料,混凝土顾名思义是一种混合物,混凝土的原料十分丰富,基本原料包括:砂石骨料水泥、水、及其他外加材料,由于工人在施工过程中操作不当外加混凝土自身受环境气候等原因发生变形或化学反应等,混凝土经常出现很多裂缝,这些混凝土裂缝对建筑安全有很大的危害性。即使混凝土容易产生裂缝并对建筑物安全构成威胁但由于混凝土在价格、承载能力、施工、可裝饰性等方面具有其他材料无法替代的优越性,使其目前阶段必然广泛应用于建筑工程,因此为了建筑的安全性弄清楚混凝土裂缝的成因并制定相应的防御措施是十分重要的。
一、土建工程混凝土裂缝的成因
1、混凝土原材料
混凝土质量在很大程度上取决于原材料的质量与加工技术的水平,如果土建工程采用的混凝土的原材料质量存在问题,比如水泥质量差、外加技能较低等,那么混凝土的理化性质与工程性质就会存在差异,导致混凝土在施工过程中出现结构内外不同种类的裂缝,这些裂缝会对建筑工程混凝土的结构与功能造成影响,进而影响土建工程的质量。
2、温度变化
混凝土对温度的变化十分敏感,直接体现为混凝土物理性质上的热胀冷缩,受温度变化造成的混凝土裂缝最常出现在春秋两季。在土建工程的施工过程中,一旦出现温度的剧烈变化就会对混凝土结构内外造成形变,产生应力,如果匣力和拉力存在较大的差异,那么混凝土结构便会出现裂缝。
在混凝土的硬化过程中,水泥会释放大量的水化热,使得混凝土内部温度不断上升,在混凝土表面形成拉力。在混凝土的冷却过程中,由于混凝土内部温度下降,混凝土表面又会形成另一种拉力,当拉力大小超出混凝土的抗裂限度时,混凝土表面便会形成裂缝。
3、混凝土结构问题
混凝土在凝结过程中内部水分也在不断蒸发,使得混凝土结构上出现收缩的情况。在气候和环境干燥的地区,混凝土收缩程度越大,而过大的收缩又会产生应力,一旦应力大小超出结构承载的范围,混凝土结构便会收缩而形成裂缝。
为了缩短施工周期,很多施工单位在施工过程中,即便混凝土结构未达到标准也会添加荷载,这时的混凝土结构强度远远不能满足工程的荷载需要,因此,在未达到标准时便添加荷载会造成混凝土结构的开裂,形成裂缝。
4、地基沉降
土建工程在进行混凝土施工时,土建结构的重量会迅速增加,这时如果出现地基土质和桩基结构的问题,就很容易造成地基沉降。地基沉降会造成建筑物的形变,混凝土结构也会随之受力,特别是切力和剪力的出现更是会对建筑的混凝土造成破坏。在混凝土薄弱部位如果存在较大的剪切力,那么就很容易造成混凝土裂缝。
5、混凝土施工技术的问题
土建工程混凝土裂缝的出现一定程度上也是受混凝土施工技术的影响。在土建工程的施工过程中,施工工艺并没有严格按照标准进行,混凝土性质受到影响,进而造成混凝土结构裂缝。
在混凝土的浇注过程中,施工人员浇筑方法、顺序和速度都会对混凝土施工造成影响,混凝土出现结构裂缝。在大体积浇筑混凝土时,由于施工人员对水化计算的不准确,现场保温工作未达到要求,也是造成混凝土裂缝的原因之一。
在混凝土浇筑工作结束后需要立即采取措施对混凝土进行养护,减低混凝土收缩程度,防止混凝土裂缝的形成,然而就我国当前的建筑工程施工情况来看,很多工程的施工现场养护措施都不到位。
二、土建工程混凝土裂缝的控制措施
1、合理设计混凝土结构与原材料
为了防止建筑工程的混凝土的裂缝现象发生,要合理设计好混凝土的结构,同时也要注意混凝土的调配比例一定要按照一定的标准进行,如果不按照科学标准就会出现诸多问题。一方面,在建筑施工过程中,要正确处理混凝土结构设计问题,例如,在混凝土材料的选择上,如果是低强度的混凝土材料,需要考虑几个方面的问题:①对材料抗裂较为薄弱的部位要清楚;②结构的设计不能靠着设计者的主观意识进行,要充分考虑到其有没有充足的变形余量;③为了保证混凝土结构的完整性,在需要的时候应增加构造配筋。另一方面,要注意混凝土原材料的选择与配比,由于每一种材料的比重都要由自身的性质来决定,因此具体的调配比例也是有一定的数值,严格根据混凝土强度和流动性指标来优化材料配置,也可以通过添加粉煤灰来控制水泥的水热化产生的热量差形成裂缝几率。相关的施工人员要根据建筑施工现场的具体情况进行调配,要设计好混凝土的坍落度,并要对混凝土的施工配合比例及时进行调整。
2、加强工程建设前的准备
要想确保混凝土表面完好无损,就要科学把握各个环节,从施工建设前就要加以预防、做好准备。只有做好预防工作,才能有效防止混凝土出现裂缝,减少裂缝出现后再去整治的麻烦。具体的准备工作为:当混凝土没有出现变形的迹象时,在其内部增设钢筋。通过补偿收缩技术来有效保证混凝土的牢固度;还要将不同施工程序的时间差控制好,在具体施工过程中要铺设临时的活动跳板,有效控制施工人员对于局部的集中压力。
3、加强混凝土浇筑施工控制
混凝土浇筑过程中,要加强其施工工艺的控制,处理好施工中的细节工作,尽量减少因工艺问题造成裂缝产生的原因。首先,在浇捣的过程中要尽量选择质量坚固的振动棒,要利用振动棒进行上下垂直振捣。参照混凝土的坍落度来科学掌控振捣时间,要减少过振或者漏振的现象,且要在这一环节将内部水分排开。浇捣完以后,可以运用适当地蓄水保温方法,在没有浇筑的部分不要融入混凝土,要做好抹平工作。如此下来,混凝土结构承载压力也就增大,减小了变形几率,也就防止混凝土裂缝的发生。
4、做好混凝土的后期养护工作
混凝浇筑完成之后,并不是代表混凝土工程的结束,后期的养护工作同样直接影响着裂缝产生。第一,加强保温养护工作,从其内外温差控制着手,降低混凝土浇筑块的里外温度差异,就能充分利用混凝土的抗拉强度,进而提高混凝土的抗裂能力。第二,要加强养护坏境的温度控制,在保温养护时间内,要确保混凝土内外的温度差异控制在25度左右,要想有效确保这一数值,就要认真考察外部的温度变化。第三,加强现浇板浇捣的养护工作,促进混凝土养护工作得到切实执行。养护是非常重要的一个环节,它不但能够保证混凝土的韧性,而且也能确保混凝土中存入合适的水量,不会因为内部水分的变化导致混凝土的性能发生变化。
结束语
总之,近几年混凝土的结构形式日趋大型化和复杂化不再是过去简单的小型结构。而混凝土裂缝对建筑的安全性又有着很大的威胁,为此必须制定相应的措施应对这一问题,这就不仅需要工程建设人员在施工过程中严格按照施工程序进行施工,并在施工方面采取有效的预防措施,更需要科研人员尽快地研制出能避免裂缝产生的高效材料,从而彻底解决掉裂缝问题。