建筑工程钢筋混凝土裂缝产生原因与防治对策分析

发表时间:2021/5/6   来源:《建筑实践》2021第3期   作者:张杰
[导读] 随着城市化进程的不断推进,建筑工程逐渐成为国民经济发展的主体产业,
        张杰
        新疆天一房地产开发有限责任公司   新疆   830000
        摘要:随着城市化进程的不断推进,建筑工程逐渐成为国民经济发展的主体产业,并相继带动了其他产业的发展。在进行建筑工程施工时会应用大量的混凝土,不仅因为其可以从多种原材料中取材,同时其在价格方面也具有一定的优势性。建筑行业会普遍应用混凝土开展施工,不仅是因为其具有极强的抗压性,同时其也可以严格按照施工设计图纸进行现场浇筑,只需要投入较少的资金就可以完成养护。然而,虽然混凝土具有诸多的优势,但是其在使用过程中也相继暴露出了混凝土裂缝问题,直接降低了建筑工程施工质量。针对这一问题,施工单位必须引起重视,全面分析裂缝产生的原因,并加强防治,以促进建筑施工综合质量的提高。
        关键词:钢筋混凝土,混凝土施工,裂缝
        引言:通过对钢筋混凝土结构的裂缝产生机理进行分析,对不同类型的裂缝进行分类总结,阐述了不同类型裂缝的危害。针对不同类型的钢筋混凝土裂缝,提出具体的处治措施,提高其耐久性以及结构的使用寿命,保证使用年限内的结构安全。
        1钢筋混凝土裂缝类型及危害
        1.1钢筋混凝土裂缝类型由于混凝土使用环境、组成以及工艺差异,其发生裂缝的原因也不尽相同,可将其分成以下类型:
        1)塑性裂缝。混凝土塑性裂缝大多出现在其结构的表面部位,裂缝形状不规则,混凝土浇筑初期易出现此类裂缝,但对结构影响不大。塑性裂缝主要与混凝土的初期养护有较大关系,新浇筑的混凝土,初期水分较多,当温差较大或环境干燥,养护不当时,其表面水分蒸发较快,混凝土内部水分向表面转移,内部毛细管形成负压,使混凝土体积产生塑性收缩变形,混凝土表面产生浅裂缝。
        2)干缩裂缝。干缩裂缝多出现在混凝土表面,尺寸从0.05mm~0.2mm不等,无规律性。混凝土在空气中凝结时,其体积会逐渐减小,产生干性收缩,由于养护不当,混凝土表面水分散失快,体积收缩变形较快,而内部温度变化不大,变形较小,内部混凝土会对表面混凝土的变形产生约束作用,导致表面产生干缩裂缝,其次,地基等也会对混凝土由于失水产生的体积变形产生约束作用,从而导致裂缝。
        1.2钢筋混凝土裂缝危害
        钢筋混凝土一般都位于建筑物或构筑物的重要部位,对结构安全和使用功能具有重要影响。因此裂缝的产生,尤其是贯通型、深层裂缝,不仅会造成结构变形,受力也发生变化,同时混凝土更容易受到外界气候环境的侵蚀,进一步加剧建筑物的安全隐患。混凝土结构产生裂缝的危害有:
        1)结构强度。混凝土产生裂缝后,其结构强度、刚度降低,其结构受力条件发生改变,导致结构破坏,尤其是作为主要受力构件的混凝土,并且裂缝难以修复,补强困难。
        2)混凝土耐久性。裂缝的产生,使得内部混凝土与外界环境直接接触,加速混凝土腐蚀碳化、钢筋锈蚀等,降低混凝土强度,钢筋保护层失效,裂缝扩展速度加快,缩短了结构的使用寿命。
        2钢筋混凝土裂缝原因分析
        2.1混凝土材料
        混凝土具有极强的坚固性,在应用于施工的过程中受到空气因素的影响,其质量会逐渐变硬,且混凝土中间会出现大量的气孔,继而引发微裂缝[2]。而随着使用时间的延长,混凝土遭受风蚀危害,这些气孔逐渐连接在一起,最终产生了较大的裂缝,对建筑的稳固性造成严重的影响。
        2.2钢筋混凝土浇筑
        浇筑钢筋混凝土工序非常复杂,必须严格按照固定的次序浇筑,并准确控制混凝土浇筑的时间,如果两次浇筑间隔时间不合理,将会对后续施工产生不利的影响[3]。而为了对混凝土质量进行合理的掌握,必须保证混凝土浇筑的均匀性和密实性,更好地凝固混凝土,使混凝土与充分钢筋结合。


        2.3水泥材料的水化反应
        在不断硬化混凝土的过程中,水泥材料会发生水化反应,在该反应发生的过程中所释放的热量,会逐渐升高混凝土内部温度,甚至比外部环境温度更高[4]。当结束反应后,受到热胀冷缩原理的影响,混凝土不断收缩,以至于裂缝产生在构件表面。而如果混凝土构件体积比较大,在反复的浇筑后会产水化反应,继而影响混凝土结构的稳定性,引发裂缝问题。
        3裂缝防治措施
        3.1材料选用控制
        在具体工程建设中,需要做好原材料的选择,对具有较低水化热的水泥材料进行选择,同时保证水泥材料强度,在对水泥用量有效减少的情况下较好地起到防裂效果。外加剂选择方面,需要对高效、具有较高减水率的减水剂进行使用,同时选择高性能膨胀剂,如果是泵送混凝土材料,也需要做好缓凝剂的掺加。可以结合实际应用复合类外加剂,在对性能需求进行满足的情况下便于施工活动的进行。在砂石料选择中,一般需要选择中砂以及粗砂,保证材料含泥量低于3%,结合实际泵送能力,选用具有较大粒径的碎石,在条件允许时,可以应用粒径在5~40mm碎石。而如果并非为泵送混凝土,则在抗裂性方面具有更好的表现。
        3.2优化工程设计
        为了避免墙体发生开裂的问题,对墙体的刚度、强度进行提升是十分有效的措施。在具体施工中,可以增加墙体的配筋率与厚度,因墙体裂缝具有竖向形成特点,需要在施工中做好横向分布筋的利用。在基础设计方面,需要同上部结构荷载具有较好的协调性,保证建筑以均匀的方式沉降。在墙体筋设计方面,需要对细径密排方式进行应用,可以应用双层双向钢筋,在预留洞口等位置,也需要做好加强筋的设置,同时避免水电管线交叉重叠。
        3.3优化配比设计
        在具体施工中,需要做好高性能混凝土材料的选择,如果使用的为补偿收缩混凝土,则需要在其中做好适量膨胀剂的掺加,通过混凝土微膨胀情况的形成,对在此当中形成的收缩情况进行补偿。同时,需要在施工中做好水灰比的控制,保证低于0.5,在有效降低水灰比的情况下对混凝土材料的弹性模量进行提升,以此使其在抗裂性方面具有更好的表现。而在保证混凝土质量满足需求的基础上,也需要对石子用量进行增加,降低砂、水泥材料的含量。
        3.4施工过程控制
        在施工过程中,要做好控制工作,保证钢筋材料放置准确,在支撑以及绑扎方面具有牢靠的特点。在板底筋垫块方面,需要保证在800mm间距以内,以纵横方向进行设置,垫块在板边第二道底筋之下设置。在混凝土材料浇筑中,要做好现场钢筋工作的安排,当出现钢筋材料移位变形时,对其进行及时的修复。要保证模板构造的合理性,避免在施工荷载影响下发生变形问题,避免出现过早拆模的问题。下料混凝土方面,避免过高,要保证其具有均匀的振捣特点,在材料初凝之后、终凝前进行二次抹压,在此当中使用薄膜进行覆盖,减少混凝土材料初期可能出现的收缩裂缝情况。
        结语:本文从钢筋混凝土原材料入手,分析其裂缝产生原因、类型以及对结构的危害等,在此基础上,对裂缝的产生,提出相应的处治方法。根据不同类型的钢筋混凝土裂缝特征,采取针对性的处理措施,提高钢筋混凝土结构的整体性和稳定性,维持混凝土结构的安全、正常使用,保证结构的安全。
        参考文献:
        [1]高山,高远贵.浅析水利工程中混凝土裂缝产生的原因和处理方法[J].四川水利,2019,40(06):104-106+113.
        [2]蔡杰龙,张君禄.混凝土结构耐久性设计问题探析[J].广东水利电力职业技术学院学报,2019,17(04):6-9.
        [3]冯光岩.裂缝对海工混凝土钢筋锈蚀影响与电沉积修复研究[D].青岛理工大学,2019.
        [4]郑学忠.体外预应力加固对钢筋混凝土T梁静力性能影响[J].福建交通科技,2018(06):74-76.
        [5]杨晓明,杨治邦,杨亮.锈蚀钢筋混凝土构件角部锈胀裂缝总宽度与钢筋锈蚀率之间的关系研究[J].硅酸盐通报,2018,37(12):3807-3811.
        [6]田建军.钢筋混凝土桥梁裂缝成因及加固修补方法[J].交通世界,2018(35):113-114.
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