劉向松
摘 要:在建筑工程施工和使用過程中,混凝土裂縫是普遍存在也是容易出現的問題。混凝土裂縫的出現不僅會影響房屋結構的適用性和耐久性,同時也會影響結構的安全性。裂縫問題一直困擾著廣大設計師和施工人員,文章就混凝土結構裂縫產生的原因進行分析,并針對裂縫的不同成因提出相應的預防和控制措施,以提高建筑工程結構的使用壽命。
關鍵詞:建筑工程 混凝土裂縫 成因 治理
1、建筑工程中混凝土裂縫的成因分析
1.1混凝土塑性變形引起的裂縫
混凝土塑性變形通常是指混凝土凝結硬化前,由于構件表面失去水分較快而產生的收縮變形,從而導致結構構件產生裂縫。一般塑性變形裂縫形狀比較規則,裂縫深度較淺,裂縫長短不一,互不相連。
1.2混凝土干縮變形引起的裂縫
混凝土干縮變形是指混凝土在硬化時失水干燥引起混凝土體積減小,當混凝土內部拉應力超過其約束力時,就會產生干縮裂縫。這種裂縫通常出現在混凝土構件表面,裂縫圖案縱橫交錯,沒有一定規律。
1.3溫度裂縫
當外界環境溫差較大時,會造成混凝土內部與外部熱脹冷縮差異而開裂。對于大體積混凝土,由于水泥的水化熱而形成混凝土內部溫度高,導致其內部溫度與構件表面溫度相差較大。同時混凝土構件受外力約束,使得構件內部產生壓應力,在混凝土表面產生拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度時,混凝土表面就會產生裂縫。
1.4地基變形影響
房屋是建設在地基基礎上的,地基對房屋的安全和穩定會產生嚴重的影響。裂縫的出現與地基基礎的不均勻沉降有密切的關系。如果地基開挖深度不足,當上部荷載超過地基的極限承載力時,下部地基土就會發生下沉,從而導致上部結構發生變形,墻體就會出現裂縫。
1.5其它因素影響
房屋建筑在施工過程中,混凝土材料配比不均衡或者水泥標號不對,常常會導致混凝土發生離析;混凝土震搗不密實,構件在拆模后會出現蜂窩麻面現象;鋼筋銹蝕會導致鋼筋與混凝土之間的粘結力降低,從而使混凝土開裂。
2、裂縫的處理方法
2.1掩飾裂縫
“掩飾裂縫”適用于對輕微裂縫的處理。輕微裂縫也可以稱為無害裂縫,一般寬度較小,深度也有限,通常用肉眼勉強可以辯認。一般施工方法為:先用鋼絲刷將混凝土表面打毛,清除表面附著物;然后用水沖洗干凈后充分干燥;最后用涂刷材料充填混凝土表面的裂縫。施工的關鍵在于界面結合的牢固程度。這種方法的優點是比較簡便;缺點是修補施工無法深入到裂縫內部,對延伸裂縫難以追蹤其變化。
2.2修補裂縫
修補裂縫的處理方法適用不影響安全和使用功能的較寬裂縫。處理方法包括鑿槽嵌補、扒釘控制裂縫、自行愈合、仿生自愈合法等方法。例如仿生自愈合法它模仿生物組織對受創部位自動分泌某種物質,而使創傷部位得到愈合的機能。在混凝土的傳統組分中加入某些特殊組分(如含膠粘劑液芯纖維的膠囊),在混凝土分泌出的部分液芯纖維,就可使裂縫重新愈合。
2.3封閉裂縫
對于已構成嚴重缺陷的裂縫,例如,滲水、漏雨而影響使用功能的裂縫。處理方法有壓力灌漿、抽吸灌漿、浸漬混凝土、鉆孔灌漿等。例如抽吸灌漿,其利用抽吸真空造成的負壓,將修補材料的漿液吸入裂縫內部,從而消除裂縫。工藝原理為封閉裂縫后,利用扣吸管的吸盤對裂縫內抽氣造成負壓,將涂布在裂縫表面的漿液吸入裂縫內,從而達到封閉裂縫的目的。當然,漿液的配制、吸管的規格、布置的間距等工藝參數,也應由裂縫檢測的結果經估算確定。
3、混凝土裂縫相應的治理措施
3.1結構設計質量的控制
如果想進行準確的混凝土結構的設計,就應該先對施工現場的基本環境進行詳細的勘察。在結構設計中由于主要針對的是伸縮縫建構,因此對混凝土的選擇應該盡量選用低中強度的混凝土,運用這種材料也可以避免裂縫受到溫度的不良影響。并且在建筑面不規則的情況下,對凹角還可以采用布設暗梁或者雙向雙層配筋設計的方法來彌補這一缺陷,提高建筑面的規則性,這樣可以更好地提高建筑設計的科學合理性進而提高結構設計的質量。
3.2減少荷載
在工程的施工中,荷載問題引起次應力裂縫,伴隨著科學技術手段的不斷發展,應該在設計時注意避免次應力裂縫結構的變化。為了減少建筑工程中混凝土裂縫的出現,就要首先明確裂縫產生的部位和裂縫的基本構造,以及有沒有受到其他因素的影響。而且在混凝土的施工中,由于骨料容易下沉也會產生塑性收縮裂縫,為了避免其他施工對還沒有完成的終凝的混凝土帶來沖擊振動,要在混凝土初凝至終凝前這段時間內進行二次壓抹處理。通常,在混凝土施工完成一天以后可以分批次的輕卸、輕放以及分散放置,第三天后可以增加混凝土的剛度,在新澆筑的表面鋪設舊木模板,減少對混凝土自身的荷載,最終減少樓板裂縫的出現。
3.3加強混凝土原材料質量控制
混凝土原材料是整個建筑工程的生命線,其質量的好壞也直接影響著建筑工程的質量。因此為了能夠減少混凝土裂縫出現的概率就要加強對原材料的質量控制。相關單位人員要按照規定要求進行原材料的選購和采買,并且在施工中對原材料進行科學的配比,合理控制水泥的質量和用料,最終保證原材料的質量符合建筑工程的各項要求。
3.4注重溫度控制
夏季對混凝土進行澆筑的時候,更要注意溫度的控制,由于混凝土的澆筑溫度和本身的環境溫度相差過大會造成混凝土表面出現硬化問題,因此混凝土澆筑的溫度就要低于當天最高氣溫12℃。在夏季對混凝土進行澆筑的時候應該冷卻模板,防止表面硬化的情況出現。
3.5混凝土配合比控制
在材料的配比過程中應該注重外加劑的摻加,根據混凝土自身的特性加長養護時間,規定拆模時間。為了降低大體積混凝土水熱化引起的內部升溫可以利用粉煤灰,進而提高混凝土的抗裂能力。
3.6重視對混凝土的養護
混凝土養護工作是否到位直接影響著建筑工程的整體質量,因此做好混凝土的養護工作至關重要。內外溫差大、混凝土表面干燥是其出現裂縫的主要原因,在進行混凝土養護的過程中要根據實際情況及時的對混凝土進行降溫和保濕。在具體的過程中灑水養護是應用最多的一種形式,不僅能夠保證混凝土表面的濕潤性,也可以降低其表面溫度。在大體積混凝土養護的過程中,還可以在拆模之后及時覆蓋濕麻袋和薄膜,有效的隔絕混凝土和外部環境的接觸,避免水熱化的情況出現,防治裂縫的產生。
4、結語
新形勢下,建筑工程逐漸增多。而作為建筑工程中最為主要的結構之一,鋼筋混凝土結構的建筑更是隨經濟的逐步發展而逐年遞增。而由于設計、施工工藝及技術的問題以及建筑材料問題等,極易使此類結構的建筑造成混凝土裂縫的出現。對此,應對施工工序及技術等進行逐一的分析,針對不同類型的混凝土裂縫問題,做出相應的控制措施。唯有如此,才能使此類結構的建筑質量得以確保,也唯有如此,才能更好的促進建筑行業的穩步發展。
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