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摘要:随着我国社会经济的不断发展,社会对建筑物或基础设施的需求从数量到质量的需求也在不断提高。高水准的混凝土构筑物,对混凝土的性能和质量要求也就越来越高。因此建筑企业要想实现可持续的发展,就必须提高混凝土施工裂缝的应对措施,从而满足结构要求。本文主要对混凝土结构施工中裂缝的成因及应对措施进行了分析。
关键词:混凝土结构;施工裂缝;成因;应对措施
1引言
近年来,中国各个城市基础设施建设及房地产开发的规模逐步增长,使用了大量的混凝土材料。混凝土质量问题得到了专家和学者的重视和研究,混凝土裂缝问题是其中一个重要的研究方向。混凝土开裂可以说是“常发病”和“多发病”,经常困扰着工程技术人员。混凝土受拉构件中,一般处于裂缝工作状态,因为混凝土的抗拉能力很弱,容易产生裂缝,但细微的裂缝并不会影响受拉构件的使用安全,然而在受压构件中,混凝土裂缝的出现则意味着该构件存在安全问题,尤其是在防水要求高的结构中,混凝土裂缝宽度是受到严格控制的,比如地下室、地下交通轨道、隧道等。混凝土裂缝的产生会导致被保护的钢筋接触到空气,使暴露在空气中的钢筋因锈蚀较快而截面面积变小,极限抗拉应力下降,并且在周围含水的地方水会顺着裂缝渗进结构体内部,对使用及安全造成问题。裂缝不仅会影响建筑外观,更会减少其使用年限。
2混凝土裂缝原因分析
2.1温度变化
温度变化是引发混凝土裂缝问题的主要原因,特别是大体积混凝土。在外部环境温度和内部水热化效应的共同作用下,混凝土非常容易产生裂缝问题。混凝土搅拌、浇筑时,水泥与水融合而产生水化热效应,释放大量的热能,使内部温度上升。如果混凝土内部热量不能有效的释放,就会因温度过高而膨胀,产生一定的拉应力,破坏原有结构的稳定性。此时,若混凝土外部温度很低,由于内外温差的巨大差异,混凝土内部、表面都会出现裂缝,即温度裂缝。
2.2材料原因
材料原因是导致钢筋混凝土裂缝的重要原因。由于材料原因引发钢筋混凝土裂缝主要集中以下几个方面:一是水泥问题。混凝土温度应力出现的重要内在原因就是混凝土材料中的水泥发生水热化。但是,混凝土的制作过程中,水泥水热化又是一个必须的条件。充分考量水泥水热化的强度和细度是提升钢筋混凝土品质的重要方面。二是骨料问题。构成混凝土的骨料包括粗集料和细集料。并且,在水灰配比不变的前提条件下,粗集料越大,钢筋混凝土的强度就越高,但是也正是因为粗集料的增多,混凝土的表面积变小,相应地降低了混凝土的吸水性。三是水灰配比问题。水灰配比简称水灰比,是混凝土拌和时的一个十分重要的指标,科学合理地设定混凝土的水灰比能够显著提高混凝土的强度,避免混凝土裂缝的产生。要注意,在同等水泥标号条件下,越小的水灰比,拌和生成的混凝土强度就越高,反之,混凝土的强度就越低。但是,实际施工过程中,水灰比为了照顾混凝土的坍落度,会违规向混凝土中加水,严重影响混凝土的强度,极易导致裂缝的产生。
2.3缩水收缩(干缩)裂缝
混凝土干缩的定义是混凝土水分蒸发(失水干燥),引起混凝土体积收缩的现象。裂缝的出现与水分的内部迁移及混凝土孔隙特征有关,这种裂缝通常在浇筑后三个月内完成大部分。这种裂缝形式分为两种。其中一种广泛分布在墙面上,数量多;另一种在墙体中间位置,较粗而上下连贯。主要是因为混凝土养护条件差,长时间受到风吹和日光直射,导致表面水分流失,混凝土内部水分补充到表面,内外变形差异产生较大应力后引起的;水泥在水化过程中产生大量的热量不能快速散到外面,混凝土的温度上升,导致混凝土发生膨胀现象。影响因素有水灰比和骨料含量、不同的骨料种类、相对湿度。
3混凝土裂缝的处理方法
3.1严格控制施工温度
对于混凝土结构而言,温度也是影响性能稳定性的重要因素,所以可以从控制浇筑速度、浇筑时间等方面实现对温度的全面控制,针对早晚温差大、施工期间温度较高等情况,可以通过向混凝土储蓄仓加冰块等方法实现降温,对于高热天气,必要时可以停工,避开高温天气的影响,此外还可以向混凝土中添加特殊制剂、改变骨料配置或者选择比较硬的混凝土材料等、利用冷却碎石、铺设凝土降水管等方法实现降温。
3.2加强混凝土原材料检验
混凝土配制前,对混凝土原材料质量进行严格检验,确认骨料粒径、表面光滑度和水泥用量等符合设计要求后,才能正式开始配制工作。水泥,要尽量选用标号高的,减少其用量,减少水化热;砂、石等粗骨料严格筛选,控制其粒径,尽量选择粒径大小差异不大、表面光滑的。所有的原材料存放在干燥、潮湿环境下,避免受潮、受湿,保证每一种原材料性能不受影响,以利于减少裂缝问题。
3.3从设计角度防治混凝土裂缝
建筑物的设计是影响混凝土裂缝的起始原因。为此,在建筑物的设计过程中,要充分考虑到建筑物的“抗”和“放”的关系。其中“抗”就是在设计过程中,为建筑物防治裂缝留出足够的余量,避免建筑物因轻微环境变化而引起裂缝;而“放”就是要保证在建筑物的设计过程中,避免拉应力集中而引发混凝土裂缝,这就要求在结构正常的状态下,要为建筑物变形留有余地。在建筑物设计阶段,要特别注意防治收缩裂缝,前文已经分析过很多裂缝是由于混凝土出现收缩造成的。例如在设计阶段,可以添加膨胀剂弥补混凝土收缩。此外,还应该注意设计时,科学合理配置钢筋位置,减小裂缝的出现概率。
3.4提升混凝土的浇筑的养护工作
混凝土的养护工作对于建筑工程来说是一项非常容易忽视的环节,一般情况下,设计图纸中会对实际混凝土的养护时间做硬性的规定,在浇筑施工完成后的十二小时内,需要对浇筑完成的混凝土采取一定的养护措施来保障混凝土的质量,保温以及保湿养护是相对比较好的养护方法,而混凝土的实际养护时间的长短会受到材料以及实际施工的环境的因素的影响,所以具体的养护时间是需要根据实际情况来确定的,需要保障混凝土在实际养护过程中的湿度以及温度得到有效的控制,需要随时的进行测量并且将其记录。在混凝土养护的过程中可以使用薄膜进行覆盖,这样就能够控制混凝土的实际湿度,进而避免裂缝的出现。
4结束语
总之,建筑施工中混凝土裂缝控制是一个系统的过程,技术要求高,工艺复杂,还需要充分考虑材料、环境、温度、结构构造等多种情况,所以需要结合具体施工要求,不断加强对施工工艺、技术、方法、材料等全过程管理和监督,找出可能导致出现混凝土裂缝的具体环节,并加强风险排查,提前制定有效的应对措施,提高施工的规范性,才能有效降低发生裂缝的风险,提升整体建设质量。
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