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摘要:混凝土是建筑工程施工中常用的材料,但施工不当,会引起严重的裂缝问题。尤其是近年来,我国建筑事业不断发展,极大的推动了我国社会经济进步。混凝土裂缝一直是制约我国建筑事业向着更高水平发展的主要因素。基于此,本文结合理论实践,在简要阐述混凝土裂缝危害的基础上,分析了引发混凝土裂缝的主要原因,并提出裂缝的预防技术,希望对提升建筑工程施工质量有一定参考和借鉴。
关键词:建筑工程;混凝土;裂缝;预防技术
引言
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、外加剂、水等材料按照一定的比例混合而成的非均质脆性材料,因此,混凝土自身就存在一定的变形、约束等问题,硬化成型之后在混凝土内部和表面存在很多微空隙、气穴、微裂缝等。此外,水泥遇水后会释放出大量的水化热,使得混凝土内部温度较高,表面温度较低,就会形成温度应力,一旦温度应力超过混凝土结构自身应力,就会形成裂缝,从而影响建筑工程的质量和结构的稳定性。基于此,开展建筑施工中混凝土裂缝控制原因及其预防技术的研究就显得尤为必要。
1、混凝土裂缝的危害
微裂缝对混凝土结构的承重、防渗等功能的影响比较小,是允许存在的。当微裂缝受到荷载、温差等因素作用之后,会不断扩展,甚至形成贯通裂缝,就会影响建筑工程结构的稳定性。大量工程实例表明,在建筑工程施工中,如果混凝土裂缝的宽度超过允许规定的最大值,就会对建筑工程及相关构件的适用性、耐久性、承载力、抗震性等造成严重影响。不但会影响外观的美观性,而且会引发钢筋外露、腐蚀等,降低抵抗荷载的能力,无法保证建筑工程的整体性和刚度,影响使用寿命,如果情况严重,甚至会发生坍塌,威胁着居民的财产安全和生命安全。
2、引发建筑工程混凝土裂缝的原因
2.1水化热
水泥是组成混凝土的主要原材料,混凝土的特性决定了其遇水之后,会释放大量的热量。主要在混凝土浇筑后短期内集中放热,放热量、放热速度和混凝土的配合比、水泥品种等有关。受到混凝土结构的影响,水化热很难及时释放出来,热量逐步聚集在混凝土中心,但混凝土表面温度比较低,会在混凝土中形成较大的温度梯度,在混凝土内部形成压应力,表面形成拉应力[1]。一旦拉应力超过混凝土的极限强度,就会在混凝土表面形成裂缝。
2.2楼板力学变形
楼板自身具有的弹性变形,或者支座负筋下沉,都会引发混凝土裂缝。在建筑工程混凝土施工中,如果混凝土强度没有设计要求,或者拆模过早,又或者混凝土没有达到终凝之前就上荷载等,都会导致混凝土楼板发生弹性变形和制作负筋下沉,使得混凝土早期强度过低,在承弯应力、压应力、拉应力的共同作用下,都会引起混凝土裂缝。
2.3温度
建筑工程混凝土使用量比较大,外界温度发生较大波动,也会引发混凝土裂缝。混凝土内部温度由浇筑温度、水化热温度、散热温度等叠加复合而成。其中浇筑温度和外界温度有直接关系,外界温度越高,则浇筑温度也就越高。外界温度降低,会导致混凝土内外形成较大的温度梯度。如果外界温度变化范围超过15℃,就会形成较大的温度应力,从而导致混凝土发生裂缝问题。此外,外界湿度对混凝土裂缝也有较大影响,如果外界湿度降低,会导致混凝土表面水分快速散失,无法自然硬化,形成裂缝。
2.4配比不合理
配合比不合理是引发建筑工程混凝土裂缝的主要原因,这一点主要体现在高强度混凝土的水灰比没有控制在0.24~0.38之前,即便是普通混凝土,水灰比也没有控制在0.6左右。相同品种的水泥,其强度等级取决于水灰比。主要原因是水泥在水化过程中,需要的结合水,只占水泥总重量的25%左右。目前建筑工程高度普遍比较高,在混凝土输送浇筑时,多采用泵送法。为获得较好的流动性,保证浇筑效果,经常选择较大的水灰比[2]。水泥水化之后,多余的水分就会残留在混凝土中,形成水泡,或者蒸发之后形成气孔,降低了混凝土抵抗荷载的断面。
从力学角度来看,在荷载作用下,在孔隙周围应力过于集中,从而引发混凝土楼板裂缝。
3、建筑工程混凝土裂缝预防技术
3.1加强混凝土结构设计
在建筑工程施工中,为降低混凝土裂缝对施工质量的影响,尽量选择中低强度的混凝土,避免采用高强度混凝土。为更好的开展混凝土表面收缩裂缝,可在承台表面合理增加分布钢筋用量。虽然仅凭此种方法无法有效预防混凝土裂缝,但可以提升混凝土结构的整体性,减低温度裂缝的宽度。在建筑工程施工中,如果允许设置水平施工缝,则需要按照温度裂缝的实际情况,合理分块施工,并选择合理的连接方式。
3.2加强对混凝土施工工艺的控制
混凝土具有泌水性,在自重作用下,重量比较大的骨料会发生下沉,从而引发塑性收缩裂缝。所以,在混凝土初凝后终凝前,需要对混凝土表面进行二次压实抹光处理。混凝土浇筑完成24小时内,只能进行测量、定位、弹性施工,不能开展吊卸,同时避免冲击振动。24小时之后方可吊小重量的材料,但要做到轻拿轻放。第三天之后,才能进行楼板和墙面施工[3]。针对计划中吊卸材料,在支架搭设之前,需要通过加密立杆、横杆的方式,提升模板支架刚度,减少变形。同时,还要在新浇筑的混凝土表面铺设木模或者脚手架来进行保护,防止楼板发生裂缝。
3.3合理选择原材料,做好配比
在混凝土配制时如果选择了吸收率比较大的骨料,或者骨料含泥量比较大,会导致混凝土的干缩性增大。同时如果骨料粒径过大,会降低水泥用量,降低干缩率。加入适量的粉煤灰,减少水泥用量,降低水化热,保证混凝土具有的和易性、可泵性、抗渗性,减少裂缝。
通过多次配比试验,确定最佳的混凝土配合比,按照建筑工程混凝土浇筑工艺、操作水平等,选择与之相适的混凝土坍落度。按照施工现场砂石质量,合理调整混凝土配合比,并做好混凝土构件的养护工作[4]。合理改善骨料级配,加入适量的粉煤灰或者高效减水剂,减少混凝土水泥用量,减低水化热。
3.4加强混凝土养护
养护是混凝土施工的关键环节,合理的养护可有效降低大体积混凝土浇筑后形成的内外温差,从而减轻混凝土的自约束应力,降低混凝土的降温速度,为混凝土硬化营造良好的环境,提升混凝土抗裂能力,防止或者控制温度裂缝发生。
适当养护还能降低内外温度梯度混凝土造成的影响,也有利于增强混凝土的强度,避免混凝土表面水分散失过快而形成塑性收缩。在整个养护过程中,控制混凝土内外温差小于25℃[5]。如果在混凝土浇筑时遇到大风或者大雨天,需要搭设防雨彩布,并在做好排水工作,避免雨水进入,保证混凝土浇筑的连续性和施工质量。
结束语
综上所述,本文结合理论实践,分析了建筑施工中混凝土裂缝控制原因及其预防技术,分析结果表明,裂缝对建筑工程的影响非常大,不但影响美观,而且会增加安全事故发生的概率。引发混凝土裂缝的因素有很多,但无论何种因素,都有其相应的预防技术。在具体施工中,需要切实做好准备工作,认真分析引发裂缝的根源,制定出与之相适的预防措施,才能最大限度上开展混凝土裂缝,保证建筑工程施工质量。
参考文献
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