岩土施工中混凝土结构裂缝原因分析与控制方法

发表时间:2021/7/20   来源:《当代电力文化》2021年3月9期   作者:崔嵬
[导读] 在施工建设过程中,混凝土裂缝是混凝土结构中较为常见的施工现象。
        崔嵬
        辽宁省建筑设计研究院岩土工程有限责任公司,辽宁 沈阳 110005
        摘要:在施工建设过程中,混凝土裂缝是混凝土结构中较为常见的施工现象。倘若建设工程出现混凝土裂缝就会降低建筑物抗渗能力,还会对建筑物后续使用功能产生较大影响,严重影响建筑物承载能力。为此,文章以混凝土出现裂缝的原因为着手点,提出行之有效的防治措施,并在此基础上阐述混凝土裂缝较为常见的修补方法,以此提高施工建设工程质量[1]。
        关键词:混凝土;裂缝;防治;修补
        引言
        由于混凝土构架本身的用材特征、受力状况,在混凝土构架作业实施期间,难以避免构架出现裂缝。经过对实践中的混凝土构架出现裂缝的因素进行解析,分析引起混凝土构架出现裂缝的根本原因,可在作业实施中高效把控混凝土实际状况。施工人员在施工过程中应提升质量把控意识,持续提高业务能力,严格按照相应规范要求改进工程项目方案设计、作业实施品质、养护步骤管理,降低混凝土构架开裂的概率,确保建筑作业的实施质量,使作业实施单位得到预期收益[2]。
        1混凝土结构裂缝控制的意义
        目前,房建施工阶段中,最常见的结构形式就是混凝土结构,从施工管理方面来说,混凝土结构容易出现开裂的现象,由于结构的承载力不足,可能会引起此类情况的发生,当出现较大的裂缝时,还会进一步降低结构的刚度,同时使得结构的耐久性也进一步降低,导致房屋出现渗漏的现象,对建筑物的美观也带来影响。为此,混凝土结构出现裂缝的情况是很多人难以接受的。但客观现实表明:混凝土结构物的裂缝是很难完全避免,但是混凝土的裂缝是可以控制的。找到混凝土裂缝产生的原因,在原材料、温度、施工工艺中采取有针对性的措施,是可以预防或减少裂缝产生的。
        2混凝土构架与裂缝的关系
        在混凝土出现开裂前期,由于环境、气候、湿度、温度等多种因素,造成混凝土构架出现腐蚀、破损等问题,加大了对裂缝的数值、长度、宽度等因素的影响,减小构架的总体韧性、刚性,损害构架结构。在混凝土构架裂缝逐渐加剧的过程中,裂缝的移动轨迹沿着混凝土构架横截面的中心轴逐渐向上移动,使混凝土项目工程持续发生开裂现象,构架的形变概率也会增大,建筑项目工程的平稳性和可靠性持续降低,使建筑的安全隐患大幅度增加。混凝土开裂导致钢筋暴露在空气中,钢筋与空气中水分发生反应发生软化、锈蚀,影响钢筋强度。分析相关理论知识可知,混凝土开裂加剧和钢筋锈蚀会降低建筑的整体构架安全系数,影响建筑的抗震能力。应对裂缝处理方法进行完善,避免恶性循环,提升建筑的可靠性和经济性。混凝土裂缝初期即裂缝较小时,施工人员未进行及时修补,裂纹不断扩大形成贯穿裂缝、大宽度裂缝,加大了混凝土项目的修复难度,增加了成本投入。
        3混凝土裂缝成因分析
        3.1施工材料原因
        对施工建筑行业来说,钢筋混凝土裂缝属于较为普遍的施工现象,甚至许多施工企业监理人员对钢筋混凝土裂缝现象已经习以为常。其中,影响钢筋混凝土裂缝的主要原因就是施工材料。较为常见的原材料问题主要有水泥问题、骨料问题以及水灰配比问题。根据笔者相关调查研究结果显示,倘若在施工过程中混凝土材料中的水泥出现热化情况,就会导致混凝土温度应力发生较大变化。因为水泥热化是混凝土制作过程中的重要基础条件,施工人员必须在施工过程中对水泥水热化的强度与细度进行充分考量,只有这样才能提高混凝土质量,增强钢筋混凝土结构承重能力。通常钢筋混凝土所使用的骨料主要分为两种,一种是粗集料,另一种是细集料。在施工过程中,施工人员应确保水灰配比符合相关标准,倘若骨料中的粗集料所占比重较大,钢筋混凝土强度结构就会变得越来越强。然而在实际实施配比过程中,由于粗集料所占比重较大,混凝土的配比面积就会相对减小,致使混凝土吸水性能减弱,从而引发混凝土结构出现裂缝。

另外,在混凝土搅拌过程中,水灰配比是极为重要的数据指标,施工人员通过科学合理的水灰配比可以显著增强混凝土结构强度,避免钢筋混凝土结构出现裂缝。施工人员在施工过程中需要注意的是,在水泥标号条件相同的情况下水灰配比份额越小,混凝土强度就会越高;水灰配比份额越大,那么在搅拌生成中混凝土强度就会越低。许多施工单位在施工过程中为了防止混凝土出现坍落情况,会私自进行违规操作,在混凝土中加入大量的水,这样就会影响混凝土结构强度,使其在后续施工建筑中出现裂缝。
        3.2混凝土收缩原因
        笔者根据以往施工经验得知,施工建筑中混凝土裂缝主要产生原因是混凝土收缩。对裂缝分析得知,混凝土中含有的水分通过大量蒸发以后,就会出现收缩情况产生混凝土结构裂缝。通常钢筋混凝土建筑内部抗拉力强度出现反差以后,就会使混凝土结构收缩应力产生适当变化,引发混凝土出现收缩裂缝。当前,较为常见的收缩裂缝主要有三种形式,其中钢筋混凝土建筑结构中最为常见的裂缝是干燥裂缝,这种裂缝通常发生在早期建筑使用过程中,其主要原因是混凝土结构内部因未能予以完全硬化而产生裂缝,与外部环境引发的钢筋混凝土裂缝毫无关系。温差裂缝通常是在钢筋混凝土结构硬化以后,因内部温度急剧变化而出现的裂缝。塑性裂缝则是受环境因素影响使得混凝土表面大量失水,从而引发的裂缝。
        4混凝土结构裂缝处理方式
        4.1干缩裂缝
        干缩性裂缝与其他因素导致的不同裂缝存在形式上的区别,干缩性的裂缝呈现的形态相对较细,呈横竖交错,无规律性。由于外界环境、气候、温度、湿度等原因的影响,存在混凝土表层水分蒸发速度过快的问题,表层干缩速率超过正常值,遭到混凝土内部的限制,拉应力过大使混凝土表层出现开裂。应对混凝土的配比进行精确把控,控制粉砂使用量;混凝土浇灌后应加大养护力度,使混凝土表层保持湿润,提升混凝土表层的抗裂性能。混凝土的喷水养护除在岩土施工中使用外,还可应用在道桥建设中,混凝土脱模环节完成后须采用喷水的方式对其进行养护。
        4.2表面处理技术
        建筑混凝土结构开裂后的表面处理技术,主要是用预制的水泥砂浆或环氧树脂对开裂部位进行涂刷。但是在处理过程中应仔细分析产生裂缝的情况,对于裂缝较大且已产生不同程度变形的混凝土结构,一般不宜采用此项技术。该处理技术主要是针对那些表面较轻的裂缝类型,通过在表面刷水泥砂浆或环氧树脂等方法,使其渗入混凝土结构内部,以达到修补混凝土结构的目的。一般情况下,所用混凝土砂浆的标号应高于所用水泥砂浆在混凝土结构中的标号。
        4.3填充法
        当混凝土结构开裂后,如果不进行有效的预防,已经发展到中等宽度时,主要采用填充法来处理有效的裂缝。在填充前,应有效地处理内、外裂缝,使所有裂缝形成沟槽,再用树脂砂浆对裂缝进行全面填充处理,另外,还可采用高标号水泥砂浆或其他材料对裂缝进行填充。
        结语
        综上所述,混凝土裂缝在建筑物施工过程中属于较为常见的施工现象,由于混凝土裂缝产生因素过于复杂,要求施工设计人员在设计图纸时对可能存在的混凝土裂缝因素予以充分考虑,确保施工人员在施工过程中能够依照施工设计图纸要求,严格掌控好混凝土各种材料配比。在控制混凝土温度应力的同时,还要对混凝土质量予以控制,以此提高钢筋混凝土建筑物施工质量,确保后续施工工程顺利进行[3]。
        参考文献:
        [1]沈乃湾.混凝土裂缝的产生与防治方法分析[J].工程技术研究,2019,4(17):120-121.
        [2]齐尚辉.道路桥梁施工中混凝土裂缝的原因及对策[J].住宅与房地产,2020(15):205.
        [3]曲良忠.城市道路混凝土路面裂缝的成因及其治理[J].企业导报,2019(5):199.
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