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建筑工程施工中混凝土裂缝及其预防控制

2020-11-27谢尧

商品与质量 2020年16期
关键词:水化水泥裂缝

谢尧

湖南广顺建设工程有限公司 湖南长沙 410000

在建筑工程施工当中,混凝土是一种比较普遍的建筑材料,其由多种混合材料所配制形成,混凝土的性能会影响建筑的整体性能,但是由于多种因素的影响,混凝土很容易出现裂缝,对建筑整体的稳定性和安全性造成威胁。混凝土材料出现裂缝是建筑中一种比较常见的现象,我们应当加大对其的重视力度,并采取合适的预防措施。如果不能对裂缝进行及时有效的处理,而让裂缝持续存在或者不断扩大,则很可能影响建筑安全,威胁到人们的财产安全甚至人身安全。

1 混凝土裂缝的分类

1.1 按裂缝的成因分类

按照裂缝的成因可将裂缝分为结构性和非结构性裂缝。出现结构性裂缝的原因是建筑本身的结构不够稳定,且因为其楼层较高,具有较强的应力,从而导致裂缝的出现。而导致非结构性裂缝出现的原因则主要是外界因素[1]。对于楼层较高的建筑,其每层常常需要修建多个牢固的结构建筑来使得建筑负荷有所减轻,稳定性有所提升。但建筑外部所包裹的混凝土则可能受到地基沉降、温度和湿度等的影响,发生变形,从而使得建筑外部的混凝土出现裂缝。因为这些因素所导致的裂缝又可以称之为变形裂缝。根据研究显示大多非结构性混凝土裂缝的出现都是因为没有在完成施工后仔细审查工程并按要求对楼层进行养护所导致的。

1.2 依据裂缝的形状进行划分

我国在混凝土裂缝方面已经积累了较多经验,根据研究混凝土裂缝有较多形状,较为常见的形状为横向、纵向以及X型裂缝。建筑楼层所使用的钢筋一般分为纵向和横向,如果纵向钢筋在承受过大压力的同时还受到外力的侵蚀,则会出现平行于钢筋的裂缝。在横向的混凝土上一般会出现横向裂缝,其分布和纵向裂缝相反,常常存在于建筑物内部,其较少受到自然因素的影响,通常是因为荷载较高或者温度过高或者过低导致的,横向裂缝常常出现在较低的楼层。而对于X型裂缝来说,其出现的可能性相对较少,通常出现在经历过严重撞击或者大地震的情况下,当混凝土结构出现问题时则很有可能导致X裂缝的出现[2]。除了这三种裂缝外,还有其他裂缝形式,如放射型或者八字型,这些形式出现的可能性较少,导致其出现的原因包括施工原因和自然原因等。

1.3 根据裂缝的发展状态划分

根据裂缝的发展状态,可以将其分为可愈合裂缝、稳定运动裂缝和不稳定裂缝。对于可愈合裂缝来说,其不需要进行人工修复,会因为某些因素而自动愈合。而对于稳定运动裂缝来说其在出现裂缝后会逐渐愈合,但愈合后还会出现裂缝,如此周期性循环,这类裂缝不会对建筑造成太大的伤害。而不稳定裂缝则会严重影响建筑质量,在出现裂缝之后会不断扩大,然后影响建筑的稳定性。根据研究显示不稳定裂缝对建筑造成的伤害是最大的。

2 建筑工程中混凝土出现裂缝的原因

2.1 混凝土自身原因

在目前的建筑工程施工过程当中,混凝土材料的自身因素会导致裂缝的出现。混凝土是一种脆性材料,其是由水、水泥和砂石等混合而成,在使用时,很可能因为受到外界温度影响热胀冷缩而发生变形。如果混凝土的应力过大,且应力超过了其自身所能承受的最大抗拉强度,则会导致其结构上出现裂缝。此外,除了热胀冷缩的因素,混凝土本身材料质量不符合规定也会导致出现裂缝。比如说如果水泥质量较差,则会导致混凝土材料质量不达标,导致建筑出现裂缝[3]。

2.2 施工工艺因素

混凝土材料对于水分有着较高的要求,如果在开展施工过程当中混凝土含水量太低,则会导致建筑结构出现裂缝,并且裂缝的长度也会随着时间的推移而不断扩大。此外在混凝土搅拌工作方面,如果未能采用合适的方式进行搅拌,或者搅拌速度不符合要求都会影响混凝土的密实性和均匀性,从而导致在工程施工后期出现裂缝。此外在开展施工时,如果过早将模板拆除或者混凝土结构支撑强度不够都可能导致裂缝的出现。

2.3 温度和湿度影响

温度和湿度也会影响混凝土施工,如果温度和湿度不符合实际要求,则会导致裂缝的产生。在进行混凝土的浇筑时,水化热的加深也会导致混凝土内部温度的上升,从而形成拉应力的效果,因为受到相应的约束,因此在后期发生降温时混凝土内部也会形成拉应力,并且因为气温降低,拉应力会超过混凝土本身可以承受的拉应力,从而导致裂缝的产生。对于早期裂缝来说,在一定温度下水泥会释放出大量水化热,导致混凝土的弹性模量发生变化从而形成残余应力。而在中期,混凝土的应力也会受到温度的影响,所形成的应力会和早期形成的应力叠加。到了晚期多种应力叠加就会超过混凝土所能承受裂缝的最大裂缝能力的拉应力,从而导致裂缝的出现。

3 混凝土裂缝的控制预防对策

3.1 选择适当的原材料

施工单位应当依据工程设计的规范来选择建筑施工所需原材料,应当要根据水泥的具体特点并且分析不同水泥品种对施工造成的影响来选择合适的水泥。一般来说在开展混凝土浇筑施工的过程当中,首选材料通常是收缩性好且水化热量小的材料,具有这种性质的水泥通常在初凝和终凝时往往释放出来的热量也较小。此外还需要关注的是,对于硅酸盐水泥来说,如果强度较高,那么其水化热量就会很大,会对混凝土的质量造成影响。若施工人员无法将原材料的水化热量控制在一个合理范围之内,则可以根据具体情况来融合水泥和粉煤灰,这种方式也可以使得水化热量有所降低。

3.2 设置膨胀加强带和后浇带

温度对混凝土建筑结构所造成的影响可概括为热胀冷缩。但外界调节也会影响混凝土结构,导致建筑出现裂缝。设置后浇带和膨胀加强带是为了通过减少混凝土收缩方式来对收缩裂缝进行有效控制。设置后浇带时所采用的方法一般是分段浇筑法,其原理是采用分段硬化的方式,通过减少混凝土一次性浇筑的长度,来尽可能避免出现收缩裂缝。在进行封闭处理时需要选择那些强度比较高的混凝土,并且强化后浇带的钢筋配置比例,在气温较低时来开展浇筑工作,避免因为存在内外温差而导致混凝土构件需要承受过大的温度应力。

3.3 重视施工过程的控制

重视施工过程控制可以对混凝土开裂情况进行有效预防。首先,应当重视控制混凝土的振捣,通过采用分层浇筑的方式来保证振捣的均匀程度和密实程度。其次,应当加大模板支撑系统的监督力度,尽可能避免出现松动以及变形的现象。

3.4 加强对于温度的控制

混凝土施工的所有环节都需要严格控制好温度和湿度,应当尽可能降低混凝土当中的水泥用量,在对混凝土进行搅拌时,应当冷却碎石用水,这是为了有效降低浇筑的温度。此外,为了保证温度和湿度适当,应当管理温度的约束条件,并合理安排各个施工工序,避免产生太大温差。

3.5 改善施工工艺

为了有效提高工程的施工效率以及工程整体质量,应当使用高支模支架,这种支架模式可以提升工程结构构筑。在进行完混凝土浇筑之后,还需要将其拆除,但是如果太早将高支模拆除,则可能导致混凝土裂缝提前出线。在完成拆除工作之前还需要抽查各个主要结构部分,只有满足拆除标准才能将其拆除,并且拆除工作应当根据从上到下,先搭后拆的原则开展[4]。此外,尽管我国建筑行业较之前已经有了很大提高,但仍然需要继续发展,各个建筑公司都需不断加强技术学习,借鉴及引用国内外先进技术,从而不断提升我国建筑技术的整体水平[5]。

5 结语

总的来说,混凝土出现裂缝是工程施工当中一种较为常见的现象,即使施工单位采取了一些措施来应对这一现象,但仍无法避免。所以施工人员应当加强对于混凝土裂缝的研究力度,及时发现并分析产生裂缝的原因,并采取有效预防控制措施来解决问题并且尽可能避免产生裂缝,从而提高混凝土的质量,确保工程施工的安全,从而有效推动我国建筑行业的发展。

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