混凝土建筑结构裂缝控制技术措施浅析
2018-02-18黄国伟
黄国伟
天元建设集团有限公司 山东 临沂 276000
前言
随着建筑行业的不断发展,对于混凝土的应用也越来越普遍,其具备较强的抗压性、抗拉性、稳定性、耐久性等优良特性在建筑结构中发挥了重要作用。然而混凝土在外部环境的作用下容易发生变形继而形成裂缝,为了防止裂缝不断扩大影响到建筑的使用,所以针对混凝土裂缝的成因制定了有针对性的控制对策,从而保证建筑结构的稳固性、安全性。
1 混凝土建筑结构裂缝的类型
混凝土建筑结构裂缝的类型较多,比较突出的两种是干缩裂缝和结构性裂缝。对于干缩裂缝,一般形成于混凝土建筑施工的养护阶段,此时由于混凝土中的水分蒸发而引起干缩现象,如果蒸发速度过快,就会导致混凝土表面干缩变形。从形成的裂缝外观来看,多数呈现为浅细型,少数呈现为平行线状或网状,这些干缩裂缝会严重影响混凝土结构的质量;对于结构性裂缝,主要形成于混凝土浇筑施工阶段,此时受到外界的荷载压迫而形成裂缝。由于不同的受力造成的情况也不同,因此结构性裂缝也可细分为多种类型,最为常见就是荷载裂缝。混凝土结构受外力作用导致在其表面和内部都产生拉应力,当混凝土表面难以承受这一拉应力时就形成了荷载裂缝。除此之外,沉降裂缝也是结构性裂缝中一种重要的类型,多由于地质的土质松软或不均匀等环境因素导致[1]。
2 混凝土建筑结构裂缝的成因
2.1 施工材料的问题
①干燥收缩裂缝。当水泥加水搅拌后会不断凝固,当水泥硬化后体积会不断减小。而混凝土毛细孔缝中水分的不断蒸发导致其出现收缩。由于每种混凝土都有着有属于各自的干缩值,混凝土的干缩值为0.04%-0.06%;水泥砂浆的干缩值为0.1%-0.2%。当混凝土干燥后的可拉伸值极低,这也是造成混凝土出现裂缝的原因之一。②混凝土膨胀裂缝。水泥中含有很多氧化镁,其遇水后的体积会不断增加;水泥中存在很多游离的氧化钙,与水反应生成氢氧化钙会促使体积不断膨胀;水泥、外加剂中含有大量的碱,其与活性硅进行化学反应就会增加混凝土的体积;混凝土在高温条件之会加快钙矾石的分解,而在常规条件下的钙矾石就会不断膨胀直到破裂。
2.2 混凝土维护不到位
混凝土结构需要经过良好的养护才能保证施工的质量,若不能在良好的环境下进行维护,或不能对混凝土结构进行有效的密封,那么混凝土结构经过风吹日晒后就会出现收缩变形,在经过多年的累积便会形成裂缝[2]。
2.3 施工工艺问题
在混凝土施工过程中对于每个环节都有严格的技术操作规定,若在混凝土起模浇筑、堆放运输、构件制作、拼装吊装等施工过程中都能够严格按照技术规范进行施工,便能够为建筑结构的质量提供坚实的保障,否则便会因此而出现严重的裂缝问题。
3 混凝土建筑结构裂缝的控制对策
3.1 科学选用施工材料
首先应选用水化热较低的水泥,杜绝使用不合格水泥;对于石料和粗骨料,应以粗糙和坚硬为标准,同时确保孔隙率小、黏土含量合理、不含有毒物质;对于外掺料,应选用减水剂等外加剂以实现改善混凝土工作性能、减少收缩并降低用水量的目标。
3.2 强化建筑结构设计规范
要想对建筑结构裂缝进行有效的控制,就要在设计过程中对温度钢筋的设计给予高度重视,通过钢筋的强度降低混凝土结构的收缩应力和温度应力。通常建筑结构裂缝都是因混凝土热胀冷缩产生的应力造成的,所以要尽量减小混凝土入模温度,必须要对混凝土进行分层浇筑,防止其应冷热变化过快而产生裂缝,从而有效的缓解混凝土内部较大的应力[3]。
3.3 合理配制钢筋
对于钢筋的配置应基于对构件抗裂性能的影响考虑来确定钢筋的品种分类、规格高低、数量大小的改变和代用,以实现强柱弱梁的效果。摆放钢筋的位置必须要正确,根据图纸要求来确定钢筋的保护层和间距,以防保护层过大或过小以及钢筋间距过大等因素导致混凝土出现裂缝。
3.4 重视混凝土浇筑工艺
对水灰比进行严格掌握,以防水灰比增大时相应的混凝土极限拉伸值随之降低,导致混凝土强度降低且收缩增大;其次采用加强振捣的方式对混凝土的密实性进行改善,在浇筑混凝土环节要防止离析现象的出现,保证振捣过程的均匀适度;强化混凝土的早期养护过程,可以适当地延长养护时间。同时在气温较高、湿度较低、风速较大的情况下提前进行喷水养护操作。
3.5 严格控制混凝土配料
在设计配制比例上应保证低水灰比和低用水量,以降低混凝土发生收缩的概率;同时做到严格控制水泥用量,不随意添加;按照计量要求准确配制混凝土,尤其对水灰比和水泥用量进行严格控制,保证均匀搅拌;对于离析的混凝土,经由重新搅拌均匀后再进行浇灌。
3.6 强化混凝土维护力度
在建筑结构施工过程中,对于混凝土的养护至关重要。施工人员必须要对已浇钢筋混凝土结构进行合理的保温、保湿维护,及时地对混凝土进行封闭,防止其受外界环境的影响,禁止让混凝土暴露在自然环境中,尽量保证混凝土结构防水层的防护效果。
4 结束语
建筑结构的负荷力主要是由钢筋、混凝土共同承载,为了加强对荷载裂缝的控制力度,就要对建筑工程现场进行勘察,明确施工的环境及结构应用情况,便于对建筑结构的施工进行合理的设计,尽量将结构裂缝出现的可能性降到最低。然而在实际的工程建设过程中很多因素无法进行有效规避,不可避免的出现建筑结构裂缝,但是只要将结构裂缝控制贯穿于混凝土施工过程中的每个环节,使得各个阶段的施工都能严格按照规定的要求进行,便能够将裂缝控制在一定范围内。