建筑工程混凝土裂缝成因分析研究

发表时间:2020/9/23   来源:《基层建设》2020年第15期   作者:刘冰
[导读] 摘要:混凝土裂缝是在建筑工程中非常常见的一种质量缺陷,其对建筑工作的结构、外观以及寿命都具有极大的影响,因此找到混凝土裂缝的成因并进行有效治理显得十分重要。
        四川省崇州市蜀西建筑工程有限公司  四川崇州  611200
        摘要:混凝土裂缝是在建筑工程中非常常见的一种质量缺陷,其对建筑工作的结构、外观以及寿命都具有极大的影响,因此找到混凝土裂缝的成因并进行有效治理显得十分重要。本文主要分析了在施工中混凝土裂缝的成因以及危害,并根据其成因制定相应的控制方案。最后介绍了怎样对不同性质的裂缝进行评估和修复。
        关键词:建筑工程;混凝土;裂缝;成因
        虽然建筑施工材料与技术发展迅速,但施工材料中应用最多的仍然是混凝土,混凝土不但具有较好的耐久性与机械性,并且施工工艺相对简单,已经成为建筑结构施工与工程基础材料的最优选择[1]。在当前的质量与施工监测水平下,混凝土施工裂缝产生也是无法完全避免的。为了能够使建筑主体的耐久性与承载力能够得到保障,对各类裂缝进行成因分析显得非常重要,以便在今后的施工中进行必要的治理措施。
        1建筑工程混凝土裂缝的形态
        目前在工程中主要采用的现浇混凝土中存在一定量的水分,一部分是水泥作为胶体材料来完成固化所需的水分,其余部分则既要满足施工中补充因蒸发而消耗的水分,还要满足施工工艺所需水分,让混凝土能够满足坍落度指标和和易性,使得设备可以顺利的将预拌混凝土均匀的泵送至模板当中,并保证足够的水分能够在接下来的养护中完成物理化学反应[2]。在完成浇筑后,混凝土强度会越来越高,不参与混凝土固化反应的水分会沿着细微空隙慢慢流失。在流失过程中,由于外部湿度不同,混凝土结构的特点、降温速度、内外部温差、水灰比等问题,形成内部应力发生动态的变化,若混凝土强度低于该应力时,就会使得浇筑中产生的空隙逐渐变大为裂缝。所以对裂缝分布及形态进行分析,就能够观察到裂缝的成因,以便在今后的施工中进行有效的控制。目前,建筑工程混凝土裂缝的发生情况主要有四种,一是混凝土构件表面的细微裂缝,二是温度应力引发的混凝土开裂,三是在外部荷载最用下发生的结构裂缝,四是基础及结构不均匀沉降导致的裂缝。
        2建筑工程混凝土裂缝成因分析及控制方法
        2.1 施工工艺与工程结构设计的合理性问题
        合理的设计工程结构是保障建筑主体均匀受力,符合强度参数要求以及有效传递荷载的基础,同时也是防止引起混凝土抗拉强度不足、应力集中以及基础不均匀沉降等问题出现的关键因素。首先应优化工程结构的设计,同时应进行充分的结构参数计算、受力分析以及现场勘查,对建筑施工图进行完善[3]。再按照施工强度与结构特点等参数进行施工工艺的确定,尤其是要细致规划设计大体积混凝土的浇筑工艺流程、骨料级配以及水灰比,使得混凝土浇筑过程、温降速度以及内外温差得到有效的控制。
        2.2 施工环境因素、管理因素及整改措施
        形成混凝土裂缝最难控制且最复杂的影响因素就是环境因素,所以在施工中,对环境因素能否进行正确的评估,并对施工的各环节设计出有效的应对方案,决定了混凝土施工能否取得理想的质量。首先施工浇筑时间应按照气象条件来进行安排,防止将施工时间安排在温度极低或极高、风力过大等恶劣天气,否则混凝土将承受高温或水分过度蒸发而形成裂缝。对于大体积、表面积和体积比偏大、大结构长度的混凝土结构,需要对各项浇筑流程和工艺参数进行分析论证,以便对浇筑过程进行详细的技术指导,防止因为人为施工问题导致的收缩与温度裂缝等缺陷。
        混凝土浇筑应保持一个稳定的节奏,并能在各个环节对位置精度、几何、时间等工艺参数进行精确控制,才可以完全按照设计方案严密监控施工质量。所以将施工的现场管理做好,对混凝土裂缝的控制也显得十分重要。

首先要按照设计要求、气象条件和施工环境,将预拌混凝土质量管理做好,通过实际测量的含泥量与砂石料含水率来对用水量进行控制。并根据配比实验结果,严格控制混凝土的配比,应用二次振捣方法以防止混凝土质地的不均匀,进行人工抹面处理表面。最后合理安排养护和拆模时间,并通过检测结果灵活调整时间,使裂缝形成的概率进一步降低。
        2.3 混凝土预拌和配比
        在建筑工程施工中,有非常多的因素会影响到混凝土的配比。在设计阶段,不仅要对结构强度等要求进行分析计算,还要通过试拌检验结果对设计参数进行调整,以便对具体的外加剂种类、掺和料和用水量进行确定[4]。若建筑工程砂石和骨料品质不稳定、持续时间较长时,应根据实际的施工情况进行临时调整。所以想要使混凝土裂缝缺陷有效减少,还应该保持原料品质的稳定性,并且要确定各个参数之后再使用。最后通过测量现场温度,对预拌混凝土的温度进行合理的控制,以便有效控制混凝土浇筑后的温度应力。
        2.4 养护方案设计
        养护方案的设计主要是为混凝土提供最佳条件进行物化反应,使混凝土内部应力的影响减小,能够在内部进行均匀反应,这样才能更好的防止形成空隙、裂缝等缺陷。而混凝土构件也存在着不同的体量和结构形式,在设计检测与养护方案时,应更具实际环境状况进行设计,这样才可以更好的控制物化反应的整个过程。除了常规养护方式外,还应该定期检测与记录混凝土的内部降温速度、内外温差和强度,对表面以及复杂结构进行认真的观察,若存在细微裂纹,应由工程技术人员来制定养护处理方案。在养护大体积混凝土时,可按照需求对散热水管进行充水,使得温度可以得到有效的控制。
        3评估施工中已经形成的裂缝
        通过理论分析可以找出大部分裂缝的成因,并提出相应的控制措施,仍然无法完全避免施工中存在裂缝的问题。所以在所有的建筑工程施工过程中,都应该随时准备好应对混凝土裂缝的准备。首先需要通过专业技术人员科学的去评估混凝土裂缝,依据评估结果确定修复的方案,以使建筑工程的质量得到保证[5]。本文认为具体的修复方式首先应对浅表裂纹涂抹水泥浆等材料,部分有防水要求的,应采用防水材料修复裂缝。若裂纹比较深时,可应用专用设备在混凝土裂缝中注入水泥浆等材料,使整体结构更加牢固。如果裂缝宽度较大时,通常可直接对裂缝进行填充及加固。
        4结束语
        建筑工程中混凝土裂缝成因机理相对较为复杂,混凝土裂缝形成时间包括了浇筑到养护尾声整个阶段,所以在严格执行控制措施、优化施工工艺和设计的基础上,还应该加大对施工的监测,及早找到工程中的混凝土裂缝,并进行修复,防止裂缝逐步发展为严重的建筑质量问题。
        参考文献:
        [1]陈仕晓. 混凝土裂缝的主要影响因素及处理措施[J]. 四川建材,2020,46(07):6-7.
        [2]王德文. 试论建筑施工中混凝土裂缝控制的原因及其预防[J]. 建材与装饰,2020(19):44+46.
        [3]王志杰,徐海岩,李志业,夏勇,王岩,周平. 钢纤维混凝土裂缝宽度影响系数试验探究[J]. 铁道工程学报,2019,36(07):81-86.
        [4]贺罗,李雄飞,唐斌峰. 桥梁施工中大体积混凝土裂缝成因及处理对策[J]. 公路,2019,64(09):98-101.
        [5]张楠丽,刘逸平,蒋震宇,石孟泽,马东鹏,刘泽佳,汤立群. 基于CT扫描的环氧树脂基混凝土裂缝观测与冲击损伤演化研究[J]. 实验力学,2017,32(04):452-462.
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