建筑工程施工中混凝土裂缝的成因和治理研究 罗震宇

发表时间:2020/10/12   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:罗震宇
[导读] 摘要:随着国民经济的快速发展,大规模的基础公用设施和大型住宅小区项目遍地开花。
        北京城建五建设集团有限公司  北京市  100029
        摘要:随着国民经济的快速发展,大规模的基础公用设施和大型住宅小区项目遍地开花。随着科技的发展,商品混凝土搅拌站可以集中大量供料、泵车可以明显提升施工速度、钢筋混凝土结构具备自身稳定、耐久性良好等优点,已经成为建设工程中最主要的建筑结构,商品混凝土也成为建设项目中大宗的建筑材料。伴随着混凝土的大量应用,由于各种原因,有部分工程项目在投入使用前或者是使用过程中出现裂缝、渗漏等现象,造成大量的返工、修复、工期延误等损失。另据相关统计,混凝土裂缝、渗漏之类的投诉在住宅交易投诉中占比越来越大。最近几年,由于执行严格的环保管理,再加上混凝土原材料很多属于不可再生资源,混凝土原材料的获取变得越来越困难,各种原材料低劣化情况越来越严重。混凝土在浇筑初期开裂和在一定年限内出现开裂、渗水等现象层出不穷,混凝土裂缝已经成为一种工程质量通病。加之民众对居住环境要求和自我维权的法律意识越来越高,对建筑工程外观质量和使用功能提出了更高的要求。因此研究和分析混凝土裂缝形成的原因,从源头上找出预防和降低混凝土开裂的具体措施,对建设工程质量和经济都是有积极意义的研究课题。
        关键词:建筑工程;混凝土裂缝;成因;治理措施
        引言
        近年来,建筑行业成为了我国企业发展的一个热门话题,不仅取得了不少成就,同时也为人们的生活创造出了更多的福利,增加了整个社会经济收益。而建筑最常用的就是混凝土结构,因为它容易操作与获取,价格也相对比较合理,但是混凝土容易出现裂缝的现象,进而对整个建筑的内部结构造成一定的影响。可以说,混凝土结构对于建筑工程是十分重要的。但实际上,常常会有建筑工程中的混凝土结构出现裂缝情况,使建筑的抗震性、抗压性以及稳定性等性能降低,进而对建筑工程的安全、质量以及使用寿命都产生极其不良的影响。所以,相关建筑施工单位要明确产生结构裂缝的缘由,从施工和设计等方面来指定针对性的控制措施,再通过多种控制手段来避免建筑结构裂缝的产生。
        1建筑项目施工中混凝土裂缝的危害
        混凝土是建筑施工中应用频率较高且应用范围较大的施工材料,混凝土的自身特性决定了其在施工过程中容易出现裂缝,裂缝问题不仅会危及工程质量和安全,还会导致后续工序无法顺利进行。如果裂缝问题没有得到及时有效的处理,所造成的经济损失和引发的安全事故是无法估量的。具体来讲,当施工过程中混凝土出现裂缝时,外界环境中的杂质、水分等会沿着裂缝进入结构内部,裂缝较大的混凝土内部钢筋会裸露在空气中,在这样的条件下,组成混凝土结构的各种原材料在水分、杂质等的侵袭下,会出现锈蚀、结构软化等现象,严重削弱了混凝土结构的稳定性和耐久性,其承载能力大幅下降。混凝土裂缝问题在得不到有效治理的情况下会持续恶化,最终导致建筑工程整体强度、刚性达不到既定标准,其施工质量无法满足工程实际要求,安全隐患突出,甚至无法正常交付使用。
        2建筑工程中混凝土裂缝类型分析
        2.1温度导致的裂缝
        如果混凝土裂缝是由于温度所导致的,其裂缝情况有着明显的特点。在施工过程中,施工人员难以有效掌控温度的变化,温度变化会对混凝土的性能产生直接影响,导致混凝土内外温差较大,在这种情况下会产生热胀冷缩,导致产生裂缝。
        2.2干缩导致的裂缝
        这种裂缝是不可修复的,混凝土内部的含水量与表层含水量存在明显的差异,在受热之后,蒸发程度也会有明显的不同,在此基础之上就会产生裂缝。于干缩导致的裂缝而言,一般与浇筑后的管理工作有着密切的关系。这种裂缝多见于墙体上,墙体会长时间受到光照,因此温度相对较高,加之风力强度的不断变化,致使混凝土内部的水分不断收缩,而收缩的程度有明显的不同,从而导致墙体产生裂缝。
        2.3沉陷导致的裂缝
        在利用混凝土打地基时,施工人员并未有效夯实松软的地基土,在混凝土浇筑后,地基土的土质变密,从而导致混凝土产生裂缝。对于这类裂缝而言,可以在混凝土浇筑之前夯实地基土,从而控制裂缝的产生。此外,沉陷裂缝与天气情况有着密切的关系,在冬季发生的概率较高,在混凝土浇筑时由于天气过于干燥,寒冷导致部分水分出现了结晶的问题,在天气暖和后,结晶逐渐融化,此时的混凝土体积逐渐收缩,从而产生沉陷裂缝。
        2.4塑性收缩导致的裂缝
        当混凝土表层水分流失速度大于内部水分流失速度时,表层的干燥较快,内部的干燥较慢,加之内部的塑性较大,致使内应力逐渐增加,从而产生裂缝,此种裂缝呈梭形,这是塑性收缩裂缝的一大特点。
        3引起裂缝的具体原因
        3.1外界环境的影响
        具体在于温度的变化而引起了混凝土的使用效果,使得混凝土不能很好地发挥自己的优势,不能为建筑提高更好的牢固性与稳定性,使得建筑呈现出一种不安全的状态,进而危机到使用者的生命安全。同时时间越长,温度影响的力度就越大,更加会加重混凝土的内部情况不稳定,尤其在下雨天,影响就更大了,直接会影响其内部的构造,引起更多的损失。
        3.2没有使用较好的混凝土材料
        建筑混凝土结构的整体质量不仅仅是需要依靠良好的混凝土施工的技术,还需要使用合适比例的组成混凝土的成分,需要考虑到混凝土整体材料的含水量与各自成分具体占多少。如果其整体材料的含水量不行,再加上气温过高就更加会减弱混凝土的功效,进而出现更多的裂缝。同时由于容易受到温度的影响,施工之后混凝土内部的一些成分会与水发生放热反应,导致混凝土内部的温度急剧上升,但是混凝土外部基本处于一个常温的状态,内部与外部温差较大,就会引起热胀冷缩的反应,进而生成裂缝的问题。然而虽然运用一些方式能够将混凝土内部的热量降低下来,但是外界的环境仍然没有改变,也会产生热胀冷缩的问题,也会影响其内部结构不稳定的。
        3.3没有使用较好的施工方式
        混凝土施工方式的好坏不仅会影响建筑本身所具有的作用,还会对自己本身的内部结构产生一些问题。由于混凝土本身需要处于良好的湿润状态,因此即使施工结束后,后期也需要不定时对向混凝土实施洒水工作,进而避免出现较多的裂缝,也能更加稳固混凝土的结构。而如果不对其进行不定时地洒水操作或者降低洒水的量与次数,就会增加混凝土出现裂缝的机率,同时在对混凝土进行混合操作时,也需要考虑到实际的水量与材料成分之间的用量。
        如果是遇到下雨天时,就尽可能较少对混凝土的施工操作或者避免其沾上水,因为水越多,混凝土中带出来的灰浆就越多,进而会使得混凝土内部的结构处于不稳定的状态。另外,如果遇上温度降低的环境,尤其是冬天,如果混凝土中没有添加能够抵抗寒冷的药剂,如:防冻剂,也会引发产生裂缝。所以在进行施工时,需要结合实际的环境来选择混凝土施工的方式与技术。


        4建筑工程施工中对混凝土裂缝的施工处理方法
        4.1严格控制材料质量
        严禁在建筑施工过程中使用防护不充分的水泥,使用水热化较低的水泥,选用质地比较坚硬以及表面粗糙的粗骨料,使得孔隙率较小以及级配良好,从而确保混凝土可以在极大程度上对碱性反应进行抵抗,进而避免混凝土中的粘土含量以及有害物质含量过高。此外,还需要适当地添加一些减水剂来改善混凝土的性能。所选择的普通硅酸盐水泥在配制过程中虽然强度值较高,但是会产生较大的水化热反应。相较于普通水泥来说,矿渣水泥虽然热度较低,但是在实际应用过程中很容易发生渗水和干缩的问题。所以在进行实际的水泥选择时具体的性能选择应当根据当地的建设需求进行调整,可以选择粉煤灰硅酸盐水泥并增加适量的膨胀剂,并且做好水泥中水、灰的比例控制,这样能够有助于将水化热反应降到最低,避免水泥发生裂缝现象。
        4.2加强建筑混凝土结构设计
        为了提高混凝土结构的质量,并减少混凝土裂缝的出现,需要在结构设计时选择中低强度的混凝土进行施工。同时为了防止混凝土的收缩情况,有必要根据钢筋的数量来增加建筑物的承载能力,虽然这样不可能完全避免裂缝的出现,但是裂缝的宽度可以得到有效的减小,从而确保了建筑物的整体质量强度。为防止出现较大的裂缝,还应该注意形成水平结构缝以防止温度应力对混凝土的性质造成影响。
        4.3控制混凝土浇筑施工
        进行混凝土浇筑施工时,需要检查注入混凝土的高度,并在初始设置下部混凝土之前完成上部混凝土的注入,这样可以有效减少冷缝的形成并改善浇注质量。此外,必须对混凝土进行均匀旋转,以防止旋转过程中因不均匀运动而导致固体分离。如果中断需要一个中间点,那么有必要在注入混凝土之前继续预防,以达到完成的效果。在合适的温度下进行施工,可以减少温度造成的影响。当天气较为炎热时,可以适当洒水,做好降温和防晒的工作,控制散热材料的温度并减少混凝土的裂纹。
        4.4合理控制建筑混凝土的温度
        根据建筑施工区域的不同,早晚之间会有温差,并且某些区域比较明显,很容易导致混凝土出现裂纹。如果室内外的温度差异很大,也会产生裂缝。为了加强对这种现象的预防,减少裂缝的形成并最小化室内外的温度变化,应减小热区混凝土的厚度。另外,为了降低材料的温度,应采取降温方式降低材料温度,使混凝土成形。可以采用浇筑冷却结构方法,将冷水倒入温度过高的区域,从而减少阳光带来的热量,抑制物料温度的上升。在室内,可以将冷凝器管连接到管的冷却壁上。在温度突然变化的情况下,有必要对建筑物进行保护,以减少温度快速变化引起的永久磨损。因此,有必要对温度变化问题进行最终分析,以根据每个区域的情况做出适当的建筑施工决定。
        4.5混凝土后期养护
        在进行混凝土施工时所选择的养护措施,对于混凝土结构的应用来说极为重要。在开展混凝土的养护时,应当选择合理的措施进行养护,其主要目的是使混凝土的温湿度都符合相应的施工需求。一方面,施工人员需要对已经完成浇筑的混凝土进行内外温度差的控制,这样能够使混凝土在恢复过程中保持良好的强度,并且还能够有效控制裂缝问题。另一方面,还应当保持混凝土表面有一定的湿度,这样能够在一定程度上隔绝外界温差对混凝土产生的质量影响。在混凝土的基本养护过程中,不仅需要做好保温保湿操作,还需要使混凝土温度降低的速度保持在合理的水平上。在夏季进行混凝土保护时,可以直接选择流水保护或蓄水保护,直接对混凝土进行覆盖,以获得良好的保护效果,而在冬季进行保护时,可以直接选择麻袋或布料遮盖与混凝土表面对其进行保温处理,这样获得的效果也较好。
        5混凝土裂缝的处理方案
        5.1结构加固法
        结构加固法的应用频率相对较高,具体应用方法是:逐渐增加混凝土结构的截面面积,在此基础之上应用预应力法。此外,也可以将钢板粘贴在混凝土裂缝的地方,并增设支点,通过这样的方式,加固建筑物的结构,从而使建筑物的稳定性得到保障。
        5.2表面修补法
        此种方法可以应用在处理混凝土深进裂缝、表面裂缝的修补当中。表面修补法即在混凝土的表面涂抹相应的防腐材料、水泥浆,或是在表面刷漆,利用这样的方式,将裂缝处进行修补,这种方法较为简单,且效果相对较好。
        5.3灌浆、嵌缝封堵法
        此种方法可以应用于处理影响建筑物结构的混凝土裂缝中。利用胶结材料进行填补,并利用丁基橡胶、聚氯乙烯胶泥等材料进行封堵,可以提高建筑物的牢固性。
        结束语
        建筑工程的施工技术也应随着社会的发展,不断推陈出新,只有这样才能创建更多符合时代特色、适应经济发展以及满足人们使用需求的工程。然而施工过程中的混凝土裂缝问题时有发生,它是建筑施工中常见的质量病害,其产生原因与外界环境、施工技术、建筑材料、设计原因等多个因素有关,因此裂缝控制技术的选择应用要具有针对性,从而最大限度的发挥出裂缝控制技术的应用价值。
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