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房屋建筑工程结构裂缝控制与处理技术

2019-09-02刘国治

中国科技纵横 2019年15期
关键词:结构裂缝房屋建筑工程

刘国治

摘 要:现阶段我国的建筑行业蓬勃发展,房屋建筑工程施工的要求也有了提高。在实际施工当中,因受到诸多因素的影响而存在一些施工质量问题,其中建筑结构裂缝问题相对突出。本文主要围绕房建工程中结构裂缝的控制措施和相关处理技术进行分析,以供参考。

关键词:房屋建筑工程;结构裂缝;控制与处理

中图分类号:TU755.7 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)15-0125-02

1 房建工程结构裂缝

通常情况下,建筑结构性裂缝与非结构性裂缝相比较起来,前者对于建筑的破坏力更加严重,房建工程中结构裂缝的引发因素有很多,常见结构裂缝就是混凝土收缩引起的。建筑混凝土在硬化反应期间,一旦水分蒸发过快,就会引起结构强烈回缩,导致结构裂缝出现。一般来说,房建工程中都会应用大量水泥材料。混凝土中的水泥材料在其凝固期间会发生水化热反应,形成内外温差,也会导致结构裂缝出现。此外,例如建筑设计缺陷或者地基形变等问题也是产生结构裂缝的主要原因,如果施工期间或者使用过程中出现上述的结构裂缝问题,房建工程整体质量必然遭受不同程度的负面影响。

2 房建工程结构裂缝危害性分析

房建工程一旦出现结构裂缝,造成的危害主要有三方面:首先,建筑结构整体强度会被削弱,其次,建筑结构刚性也会减弱,最后主体结构的抗剪能力也会受到不良影响。如果出现结构裂缝,部分混凝土结构中的钢筋材料会暴露出来,如果受到外界潮湿空气,雨水等的影响,钢筋就会出现氧化反应,逐渐腐蚀钢筋材料,导致其严重生锈,质量下降甚至逐渐解体,没有了钢筋材料的强有力支持,建筑工程在投入使用之后使用年限必然缩减,且内部结构隐藏重大安全隐患。当房建工程中建筑物某个混凝土构件出现裂缝,该部分混凝土的纵轴可能会发生一定程度的位移,纵轴上升或者下降都会影响到整体结构设计的平稳性和安全等级。如果这种裂缝不及时处理,随之裂缝深度的加大以及宽度的逐渐扩张,该部分构件将难以承载原有高压,结构的刚度大大下降,不具备强大的抗疲劳能力。如果建筑物中出现结构裂缝,那么原有抗剪支撑面的总面积就会减少,这会很大程度削弱建筑构件的抗剪能力,抗剪性能下降的同时,裂缝的发生频率却会不断增加,且开裂程度难以把控,此种危害如不及时控制,工程结构的完整性将难以保证。

3 结构裂缝成因分析

3.1 材料化学反应引发的裂缝

在房建工程的钢筋砼结构中,碱骨料很容易发生化学反应,进而导致结构裂缝出现。此外,钢筋出现锈蚀反应之后也容易引发此类裂缝。混凝土制备搅拌期间,其内部会产生一些碱性离子,碱性离子在搅拌过程中容易与活性骨料发生反应,反应期间会大量吸收水分,此时混凝土体积会增大,发生膨胀反应,表层在体积增大期间就会开裂。这种裂缝通常不会在施工期间出现,通常发生在工程投入使用之后,此时再进行修补难度很高且补救效果不佳,因此施工单位要在其出现之前尽量避免。

3.2 温度变化引发的裂缝

混凝土凝固期间,其构件内外温度的控制如果失衡,就极易出现开裂现象。通常來说,这种温差引发的结构裂缝出现在工程结束的一年之内,裂缝出现的部分一般在房建工程顶部梁板结构、基础梁结构或者底层梁板等结构,这些结构都属于外露部件。根据温度差异程度,混凝土外部呈现出的结构裂缝严重程度也存在差异。

3.3 地基变形引发的裂缝

地基变形导致建筑物发生结构性开裂,这种情况在房建工程中比较常见。常见地基形变表现有三种,分别为地基开裂形变、沉降形变以及倾斜形变等。施工人员进行前期施工准备的时候,如果没有全面勘察施工现场,得出错误勘察数据,那么就会影响到施工设计人员对于地基各方面参数的判断和设置,在这种情况下,地基承受能力会被错误计算,使用过程中在外力作用下出现不同程度的形变,地基下沉或者倾斜的同时,建筑表层必然会出现结构性裂缝。

3.4 结构设计缺陷引发的裂缝

工程结构设计如果存在缺陷,那么建筑出现结构裂缝的概率会大大增加。在房建工程设计中,预应力的合理分配设计是非常关键的环节。如果预应力分配不够科学,那么建筑结构将无法均衡承担荷载压力。在预应力的作用之下,某些结构就会出现裂缝。此外,如果混凝土结构中断面设计存在缺陷,混凝土部分结构构件的应力会加重,久而久之在失衡的压力作用下会发生形变,出现开裂的情况。设计人员在进行建筑结构设计期间,砼构件的伸缩性能也是必须考虑的重要因素,所选钢筋材料的型号和刚度要求必须符合工程设计标准。

3.5 材料质量问题引发的裂缝

对于房建工程来说,建材质量是必须重视的控制因素之一,为更好预防材料质量问题引发的结构裂缝,施工单位需重点控制两个方面。首先是砂石材料质量控制。建筑大体积混凝土中应用的砂石直径不能太小,如果砂石比例和尺寸过小,那么在配置过程中就需要加大水泥用量,这种材料配置方式会加剧混凝土的收缩程度。此外,细沙中包含丰富的硫化物以及其他有机物质,因此要尽量减少使用比例,此类物质会降低混凝土粗骨料和水泥的粘附性能,加大开裂的可能性。其次是水泥材料的用量控制。水泥材料中包括大量氧化钙,如果混凝土中氧化钙含量超标,结构本身就会出现膨胀开裂反应,因此必须保证比例的正确控制。

3.6 水化热反应引发的裂缝

房建工程中大量结构都是由钢筋混凝土浇筑而成,其中混凝土的水化热反应是引发结构裂缝的主要因素之一。因此施工单位重点控制水化热反应造成的危害。一般情况下,建筑工程中混凝土中发生水化热的温度提升范围通常在25℃左右,该热度值处于变化的状态,但是温度变化波动不会超出既定数值。混凝土施工之后其内部结构会逐渐完成散热反应,其中水化热反应比较剧烈的时期大概会持续三天左右,随着时间的变化,混凝土内部温度会逐渐降低,与此同时强度增大,直到完成终凝。在此期间容易出现裂缝的阶段就是水化热反应时期,此时内外温度差异导致混凝土内部构件受到应力干扰,当拉应力超出抗拉强度,其结构本身非常容易出现裂缝。

4 房建工程结构裂缝控制处理技术

4.1 房建工程结构裂缝控制措施

(1)施工材料质量控制措施:一般来说,在房建工程中最容易出现结构裂缝的工程构件,主体材料均为混凝土。施工单位在选择混凝土材料的过程中,只有做好质量控制才能更好预防结构裂缝。施工设计人员进行方案设计期间,需要明确施工材料的性质、型号、配比等一系列质量标准,材料管理人员需要按照材料采购方案严格执行,其中不得牟取私利从中赚取材料差价,以次充好。施工现场要安排专门质检人员完成施工材料的抽检工作,材料存取过程中要详细记录,混凝土配比之前砂石、水泥、粗细骨料等材料都要提前检查,通过审核之后才能参与材料制作过程。

其中,水泥材料的选择必须注意,其用量需严格控制,在满足工程材料配比标准的前提下,尽可能使用其他材料替代水泥,减少其使用量。与此同时必须添加缓凝剂或者减水剂,这样一来混凝土的回缩反应会得到有效控制,水化热反应更加温和。能够有效代替水泥的材料是粉煤灰材料。但是使用其之前必须充分研磨,保证其细密程度。为了防止构件在重压条件下产生结构裂缝,混凝土材料中必须加入适当比例的粗骨料,强化结构抗压能力。严格控制施工材料的采购质量和混凝土材料制作过程,才能有效降低塑性形变类结构裂缝。材料管理人员在进行材料抽检过程中要严格执行工程质检标准,选择合适的质量抽检技术,做好详细的抽检记录。

(2)工程结构尺寸设计控制措施:以往在工程实践活动中,出现结构裂缝问题的主要原因是前期的结构设计不合理。设计人员没有按照要求,到施工现场进行考察,对使用的材料也不够了解,单方面的按照相关标准规范要求进行设计。因此,在工程结构设计活动中,需要尽可能详细的采集现场数据,到实地进行考察和测量,建立建筑结构标准刚度体系,根据实际情况设计各部分的尺寸。另外,在实际施工过程中,也需要按照设计要求,控制好混凝土浇筑顺序。特别是对于体量較大、比较复杂的混凝土工程施工过程中,需要考虑多方面影响因素,对施工工艺进行改进,并重视施工人员专业培训,使建筑混凝土结构施工质量能够得到持续性改善。

(3)水化热反应控制措施:建筑物混凝土构件内部水化热反应的控制问题也要注意。在实施大体积砼施工期间,施工人员要严格控制模具拆除,如果气温骤变,需立即采取保温措施,降低构件内外温差。

(4)工程砼浇筑施工控制措施:施工人员实施砼浇筑期间必须使用分层浇筑技术,在此期间为了避免构件所受应力过于集中,施工人员注意钢筋配比参数设置,此外劣质材料不得混入现场,必须通过抽样质量检测。

(5)工程结构养护质量控制措施:在完成混凝土浇筑施工后,施工单位必须及时做好养护工作,这是减少混凝土结构应力变化的主要途径。在正常情况下,需要在混凝土浇筑后12h内采取相应的养护措施,控制混凝土表面的温湿度条件。具体养护措施的选择,则要充分考虑环境影响因素,在保温和保湿的同时,也应根据施工地区的气候特点,做好防雨、防冻等方面的措施,并设计具体的养护时间。在养护过程中,需要安排专门人员到现场进行看管和记录,避免因人员方面的破坏,导致养护措施失效。在观测过程中,如果发现裂缝问题,需要对其及时进行处理,分析产生问题的原因,不断积累经验,促进混凝土结构设计水平的提升。

4.2 房建工程结构裂缝处理技术

(1)填充处理技术:填充裂缝处理技术主要用于处理宽度较大且具有一定深度的裂缝,技术人员使用加固材料,将其填补在缝隙当中,材料凝固之后可有效强化修补部分的结构强度。此种技术便于应用,操作难度低,无需过高费用些修复效果良好。

(2)强补处理技术:强补裂缝处理技术主要是用于处理超重引发的结构裂缝,这种裂缝一旦出现必须马上处理,否则会引发严重安全事故。技术人员在处理过程中需要将破裂的混凝土组织清除,然后后填充新的混凝土材料,并且在外部粘贴修复材料,并涂抹防水漆和防腐涂料。

(3)灌浆处理技术:灌浆裂缝处理技术在房建工程中应用范围相对广泛,该技术不存在局限性,无论是细小的裂缝还是严重裂缝都能高效处理和修复。技术人员需要使用专用补缝设备,将修补浆液压入缝隙中,填充效果良好。

(4)表面处理技术:表面裂缝处理技术具有一定局限性,其专门用于处理建筑物结构裂缝的表面处理。例如在裂缝表面进行贴补处理、涂抹加固修复材料等等。如果建筑物表层出现细微裂缝,则没必要进行深入修复处理,更不能长期搁置任其发展,因此最为合适的处理方式就是应用表面处理技术,技术人员通常使用灌浆树脂材料实施表层修复,这种材料不但能够加固表面结构,还具有良好的防水性能。

5 结语

综上所述,想要有效预防和处理房建工程中的结构裂缝,施工单位应明确结构裂缝的成因、种类以及有效应对措施,全面掌握多种结构裂缝处理技术,严格控制施工材料配比。文章从房建工程结构裂缝危害和成因分析作为引入点,提出相应的控制措施与裂缝处理技术,以期能够有效解决结构裂缝问题,对于房建工程质量提升具有积极推动作用。

参考文献

[1] 黄庆华.房屋建筑工程结构裂缝控制及处理技术[J].四川水泥,2017(07):311.

[2] 张学霖.试论房屋建筑工程结构裂缝控制及处理技术[J].建材发展导向,2018(07):25-26.

[3] 张玉辉.房屋建筑混凝土技术探讨[J].佳木斯职业学院学报,2018(06):490+492.

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