建筑工程施工过程中混凝土裂缝形成的原因及改进策略

发表时间:2019/11/11   来源:《基层建设》2019年第22期   作者:石刚平
[导读] 摘要:首先介绍了混凝土裂缝的类型及其各种不同的分类方法,并说明了裂缝在工程建设当中的不良影响,总结了国内外对裂缝宽度的不同控制标准。
        河津市小梁建筑工程有限公司  山西运城  043300
        摘要:首先介绍了混凝土裂缝的类型及其各种不同的分类方法,并说明了裂缝在工程建设当中的不良影响,总结了国内外对裂缝宽度的不同控制标准。其次,详细分析了各种混凝土裂缝产生的原因,主要包括混凝土收缩变形引起的裂缝、温度应力引起的裂缝、碱骨料反应引起的裂缝、外荷载作用引起的裂缝、结构基础不均匀下沉引起的裂缝等。归纳总结了一些工程上常见的混凝土裂缝预防和修补措施,通过一些试验工作对具有抗裂作用的混凝土减缩剂进行了研究。
        关键词:钢筋混凝土裂缝;裂缝分析与控制;温度应力;混凝土硬化与收缩;混凝土养护
        一、建筑工程中常见的混凝土裂缝类型
        (一)干缩裂缝
        混凝土结构和建筑构件在完成初期的施工后,会有一段时间留给混凝土达到凝固的状态,使其达到施工标准和要求的稳定性与可靠性,为了保障这一进程顺利进行,一般要采取合理的保养手段,但是在实际的施工过程中,负责保养混凝土结构的工作人员没有按时和依据规定执行相应的养护措施,没有注意洒水保持其合理的含水量,导致水分缺失,因此出现了大量的干缩裂缝,而且分布也不均衡,主要是由于背阴面的水分流失速度较慢,能够在一段时间内维持一定的水分含量。但是阳光照射的部分将不可避免的发生干硬,导致部分结构回缩。
        (二)沉陷裂缝
        建筑工程的地基建设过程中,地基要承担整个建筑的自重,建筑物主体在下坠沉降的过程中,混凝土结构就会面临较大的压力和负荷,另外,地基所处的地质条件和土壤性质也关系到混凝土结构的强度和承载力,在施工建设期间没有将各种缺陷通过合理的施工技术加以弥补和改善,导致地基的质量出现问题,结构出现不稳定的状态,造成沉降程度加剧。在混凝土浇筑作业中没有合理的使用模板来搭建模型,出现了位移和偏差,使混凝土结构承受由下沉引起的巨大压力,导致产生大面积裂缝,通常延伸到结构内部。造成难以挽回的损失,相应的风险系数也在提高。
        (三)塑性收缩裂缝
        混凝土需要充足的时间进行凝结,以此来增强混凝土的强度和承载能力,但是在施工中,由于天气温度过高,施工人员也没有注意维持其需要的水分,导致混凝土中的水分加速蒸发而得不到补充,混凝土自身的强度此时还比较脆弱,形成塑性收缩现象,并且在表面上出现裂缝。
        (四)温度裂缝
        混凝土由于是一种混合而成的材料,会受到当地天气温度变化带来的影响,而温度变化也是人力难以通过施工技术加以弥补的因素之一,其造成的混凝土开裂现象的时间和范围很难确定,受热膨胀,遇冷收缩是自然的现象,所产生的裂缝主要呈蛛网状。
        (五)钢筋锈蚀引起的裂缝
        混凝土一般与钢筋搭配存在,钢筋在混凝土结构的内部起到支撑和强化结构稳定性的作用,但是钢筋生锈会对混凝土内部结构造成腐蚀,体积将逐渐变大,导致内部结构发生变化,导致裂缝的发生。
        二、裂缝成因
        (一)整体环境
        在进行混凝土施工时,通常会受到工作环境的影响。一般来说,混凝土材料可以实现热膨胀和收缩,但当施工环境的整体温度发生变化时,混凝土结构会发生相应的温度变形,同时建筑结构会产生温度应力。当混凝土无法承受应力时,它会变回裂缝。通常情况下,在温度的不断变化中,裂缝宽度总会随之改变,进而降低混凝土使用寿命。在钢筋结构应用的过程中,外部环境会侵袭其表面,进而产生一系列反应,为混凝土应用造成不可忽视的影响。
        (二)设计问题
        在实施建筑工程时,设计方案设计的合理性具有积极而重要的现实意义。当设计方案中出现失误,会在设计图上直接呈现,进而导致出现混凝土裂缝,影响施工质量和效率[1]。在对工程进行设计时,通常一个小小的失误会导致工程后期出现极为严重的危害,无论是混凝土结构,还是现场勘测数据和原料设计等方面出现设计不当,它可能导致混凝土裂缝,这对项目的质量和安全性极为有害。
        (三)材料应用
        混凝土材料对施工中的裂缝也有一定的影响。材料的质量对施工质量有决定性的影响,也极大地影响裂缝的产生。混凝土的原料为沙石、水泥等。如果不能有效地保证原材料的质量,则可能对混凝土的质量产生不利影响,导致混凝土产生裂缝。
        (四)材料配比
        在建设工程时,混凝土工艺中添加的原材料比例会影响裂缝的产生。在很大程度上,不合理的原料比率会影响混凝土配置。一般而言,混凝土是通过搅拌原材料形成的,水灰是其中最为重要的内容,一旦该比例出现失误,则会导致混凝土使用性能收到严重影响,包括强度、硬度及施工成本,进而导致裂缝产生,情况严重,还会对建筑可靠性造成威胁,降低应用年限。


        三、建筑工程施工中混凝土裂缝处理措施
        在建筑工程施工中,要想对混凝土裂缝进行综合管控和处理,就要从技术层面升级应用流程,避免混凝土质量问题造成的不良影响,提升综合治理的水平,强化施工技术和施工方案的配合。
        (一)混凝土浇筑过程
        在施工方面,要在浇筑过程中集中控制混凝土裂缝。目前,混凝土浇筑主要采用的是分层浇筑或者是推移式连续浇筑方法。
        第一,混凝土摊铺厚度要结合振捣器的实际应用价值和深度建立完整的处理框架,结合混凝土的和易性判定具体施工流程,尤其是在泵送混凝土的过程中,混凝土的摊铺厚度要在600mm以下,若是利用非泵送混凝土,则摊铺厚度要控制在400mm以下。
        第二,无论是分层连续浇筑还是推移式连续浇筑,层间间距都要得到有效控制,尽量得到缩短,特别是在前层混凝土初凝之前,要完成次层混凝土浇筑工作,层间的浇筑间隔要得到科学化控制,且在混凝土初凝时间以内。而混凝土初凝的时间需要施工部门在施工前进行试验,有效按照标准化流程完成施工规划。另外,对于一些工程量较大且浇筑面积较大的施工项目,施工部门一次性连续浇筑层厚度要控制在3米以内,此时利用推移式连续浇筑也能有效满足施工要求。值得一提的是,分层连续浇筑更加利于振捣处理,能保证混凝土实际的浇筑质量,便于施工部门对施工过程进行监督管理。且能有效借助混凝土层面进行集中散热,能减少混凝土浇筑块升温。
        第三,混凝土拌制过程。施工部门要结合施工环境和气温条件建立完整的拌制工序,并且按照施工计划提升管控工作的基本质量。尤其是在炎热的季节,要对混凝土搅拌场和石骨料等进行集中降温处理,从根本上提高施工项目的基本质量。另外,若是采用自备搅拌站,就要尽量靠近混凝土的浇筑地点,有效缩短水平运输的基础距离。
        第四,混凝土浇筑过程中因为混凝土表面会出现泌水现象,因此,为了保证浇筑质量,就要对泵送水灰比进行控制。
        (二)后浇带质量
        后浇带间距要依从削减温度收缩应力的实际要求,并且要集中考量施工缝的实际结合作用,确保能将后浇缝间距控制在20m到30m。另外,后浇缝保留时间要在40天以上,一般会控制在60天。后浇带的宽度则要结合理论宽度进行控制,为了避免应力集中的问题,要设置700mm到1000mm之间的宽度,从而有效借助凿毛处理提升质量应用效果。
        (三)改进配比控制
        在处理混凝土的过程中,如果骨料的吸收率大,并且骨料中的干塑料和金含量也高,则混凝土会有较高的收缩率。为了使混凝土材料可泵性、抗渗性、和易性、扛离析能力得到进一步增强,可以加高效减水剂和粉煤灰适当添加进混凝土材料内,反过来,减少了渗水的可能性,并且极大地避免了裂缝问题。与此同时,在设定混凝土材料配比时,需要对其现场具体状况进行综合分析,在后期施工过程中,还要对其进行不断调整。
        (四)完善后期养护
        施工完成后,需要进一步加强材料维护。当材料成型之后,需要对其进行一定程度的保温作业,使材料内外温差大大降低,进而使温度应力得到有效控制,同时也使混凝土作业时能够更好的发挥用力松弛作用,使其塑性收缩大大避免。当发生降水时,相关工作人员需要进行防水设施的搭建,同时还需要强化排水工作,避免雨水渗入基坑内,对工程质量造成不利影响。
        (五)减少荷载
        在建设工程中,如果混凝土结构发生变化,荷载会产生二次应力,从而导致混凝土产生裂缝。因此,应合理设计项目的建设。另外,很多因素都能够影响到混凝土的施工,通过不断的进行实践可以总结出,振捣浇筑能够提高混凝土自身的性能。在进行混凝土施工时,必须注意混凝土浇筑和振动应同时进行,以有效防止裂缝。在浇注的情况下,通常使用分层浇注,并且应该注意振动和浇注应该同时进行。另外,在进行振捣时,为了防止因振捣不到位而造成施工裂缝的发生,必须要保障振捣的密实度。除此之外,不合格的模板也会导致裂缝的发生,在进行施工之前应检查好模板的质量,同时还要在施工过程中有效的控制模板,进而可以有效的预防因模板而引起的混凝土开裂的现象。
        结语
        总之,钢筋混凝土结构不仅会对建筑整体的质量造成严重的影响,还会对后期使用建筑的人们造成威胁。因此,在进行建筑施工时,应采用合格的建筑材料并按照施工标准进行施工,而且还要对建筑所选的地址进行充分的分析,防止因各种因素使混凝土结构发生裂缝的情况。在建造建筑物时,一旦发现裂缝,应立即对其进行有效处理,并及时调整建筑计划。不仅可以降低混凝土结构中裂缝的可能性,而且可以确保结构的质量。
        参考文献
        [1]刘长林.谈建筑工程混凝土裂缝的成因与防治[J].黑龙江科学,2014,5(4):39.
        [2]朱丽杰.房屋建筑工程钢筋混凝土裂缝产生原因及防治措施[J].现代物业•新建设,2015(2):30-31.
        [3]于建.建筑工程混凝土裂缝的成因及控制对策[J].建筑工程技术与设计,2017(23):1923-1923.
        [4]陈华.建筑工程混凝土裂缝防治技术探究[J].商品与质量,2017(16):243,245.
 
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