施工中混凝土裂缝控制技术的合理应用研究

施工中混凝土裂缝控制技术的合理应用研究

刘剑丰

中国三冶集团有限公司辽宁省鞍山市114000

摘要：目前，混凝土裂缝是建筑施工中存在比较突出的问题，且近年来情况有严重的趋势，一直以来它困扰着相关工作人员，是建筑施工中迫切需要解决的技术难题。混凝土裂缝不仅对建筑的外表起到破坏作用还对整个建筑的结构及承载能力等都产生一定影响对人们的生命财产安全造成一定威胁。本文主要描述了混凝土结构、建筑工程中混凝土裂缝产生的原因、混凝土裂缝的控制和处理以及建筑施工中的混凝土裂缝控制技术。

关键词：混泥土裂缝；控制技术；应用研究

1混凝土结构

从理论上来说，混凝土结构的抗耐性是比较好的，但是在实际建筑过程中，混凝土所使用的材料抗拉性比较低，质量均衡较差，同时又具有徐变、扩张、收缩等特性，结合目前各实际建筑工程中，由于施工过程中设计不合理，控制不严格，使用不当等一些人为因素，导致了混凝土结构不同程度的裂缝，各建筑物的结构带来一定的损坏，影响了建筑物的正常投入使用，甚至有些裂缝的危险系数较高，涉及危害整体结构的稳定性，造成建筑物的坍塌等严重事故。

2建筑工程中混凝土裂缝产生的原因分析

2.1设计的影响

在建筑工程的设计过程中,如果没有对建筑结构进行综合考虑,就会导致混凝土裂缝的出现。例如,结构设计缺乏构造配筋,没有考虑到板在使用过程中由荷载而引起的挠度和裂缝宽度;没有针对气温变化等因素的影响而设置伸缩缝,使得楼面板混凝土的自由变形受到限制,因而产生裂缝。

2.2配合比不合理

目前,商品混凝土广泛应用于我国建筑工程当中。商品混凝土对流动性的要求较高,对水灰比的要求也较大,通常为0.4～0.6。而在实际施工时,没有将商品混凝土的水灰比控制在最佳范围之内,因而影响了商品混凝土的在使用中的最佳强度、刚度、承载力等性能。

2.3不均沉降因素

由于不均匀沉降而产生的裂缝通常由建筑物的下部向上延伸。如果建筑物发生较大程度的中部沉降,混凝土裂缝由建筑物下部向上部的方向延伸并呈现正八字型;如果建筑物两端发生的沉降过于严重,则沿自下而上方向出现倒八字型混凝土裂缝。

2.4混凝土收缩因素

自收缩、温度收缩、沉降收缩、塑性收缩、干燥收缩等都是常见的混凝土收缩的类型。其中干缩裂缝的危害最为严重,它是因为毛细管孔隙干燥失水,使得毛细管张力不断增大,混凝土体积收缩,而混凝土表面干缩变形又被内部混凝土所约束,表面混凝土因受到拉力而出现裂缝。

2.5水泥水化热因素

在混凝土硬化期间会释放大量的水化热,使得混凝土内部温度升高,而其外表面还保持较低的温度,此时混凝土内部就会有压应力的产生,在其表面形成拉应力。当拉应力的强度大于混凝土的最大抗拉强度时,就会导致混凝土裂缝的产生。

2.6温差变形原因

温差变形裂缝是建筑工程中混凝土裂缝的典型现象,主要表现为顶层两端纵墙的斜裂缝为八字型或者Ｘ型,通常呈对称分布,也可能一端存在斜裂缝。此类裂缝一般会出现在没有设置变形缝和隔热层的刚性屋面顶的房屋,这是因为混凝土结构产生温差伸缩变形,形变幅度远远超出了结构的抗拉强度,因而产生混凝土裂缝。

2.7施工不当因素

在建筑工程施工中的不规范操作会导致混凝土裂缝。例如,忽略了温度、湿度等条件而导致混凝土养护不充分,未对混凝土进行及时抹压和覆盖,混凝土还没有达到规定的强度就过早拆模,混凝土还未终凝完毕就集中堆放物品或在其上施工。混凝土早期强度低,因难以承受过大拉应力而出现混凝土裂缝。

3混凝土裂缝的控制和处理

3.1表面处理法包括表明涂抹法和表明补贴法。表面涂抹适用于浆材难以灌入的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝，或者是不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补土工膜或其它防水法适用于大面积漏水如蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝等的防渗堵漏。

3.2结构补强法。因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。置换混凝土方法。这种方法对于受到严重破坏的混凝土来说，是十分有效的。这种方法是先剔除受损的混凝土，再将新混凝土以及其他的材料置换进去，一般来说，可以使用的置换材料包括聚合物、水泥砂浆、改性砂浆或混凝土、以及一些普通的混凝土等。

3.3灌浆法。此法应用范围广，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。利用压送设备将补缝浆液注入砼裂隙，达到闭塞的目的，该方法属传统方法，效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝，不用电力，十分方便效果也很理想。

3.4填充法是指用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝，作业简单，费用低。宽度小于0.3mm，深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理。

3.5电化学的防腐法：这种方法主要是对介质通过电场，施加电化学作用，来讲钢筋混凝土等所处的环境改变，使钢筋产生钝化，从而实现防腐作用，同时，也可以采用碱性复原法、氯盐提取法以及阴极防护法对其进行防腐，这三种方法效果也是比较好的。使用电化学方法，有利于减轻混凝土受外界环境的影响，且防腐时间较长，不仅能够用于已经出现裂断的结构，也可以应用在一些新建钢筋结构中。

4建筑施工中的混凝土裂缝控制技术

4.1设计方面的控制

在进行混凝土结构设计时,应该全面考虑到施工时的约束状态,结合混凝土材料的强度进行合理的设计,严谨计算建筑物抗裂性能,对于抗裂薄弱的部位采取独特的加强设计。要通过合理增加构造配筋来增强结构变形余量,这样就可以有效减小温度变形裂缝产生的宽度。对于长度超过40m的建筑物,可以在楼板中部加设后浇带并在后浇带两侧设置加强钢筋,这可以避免温度变形以及不均匀沉降所导致的混凝土裂缝。

4.2加强混凝土浇筑施工控制

在混凝土浇筑的过程中,要严格控制现浇板及其中钢筋保护层的厚度,应该及时根据实际情况进行科学的调整,避免踩筋现象的发生。现浇板中的线管通常位于在钢筋网片的上方,多根线管的集散部位应采取放射分布的形式,线管的直径不能超过楼板厚度的三分之一。混凝土振捣密实由于混凝土具有泌水性,所以在混凝土振捣密实之后,骨料发生下沉就很容易引发塑性收缩裂缝。因此,在混凝土初凝前还要进行二次振捣,在初凝到终凝的这一段时间内,还需要二次压实,同时根据具体施工情形确定适宜的抹压次数。抹压完成后,待混凝土成型,要及时采取4.3浇水覆盖养护措施优化混凝土原料及配合比。

在混凝土的强度、流动性等要素达到一定标准的基础上,选择水泥用量少、水灰比小的配合比,这可以有效减少水泥水化热。设计配合比时应根据施工现场中构件截面、操作水平、浇捣工艺、原料质量等实际施工情况进行合理的调整。自然连续级配石是粗骨料的最佳选择,其最大粒径不能超过构件截面最小尺寸的四分之一,不能超过钢筋间距最小净距的四分之三,细骨料则以中粗砂为宜。为了防止混凝土裂缝的产生,其中一个重要的有效措施就是选用适宜的外加剂,在目前常用的外加剂中,粉煤灰的效果为最佳。因此,在混凝土与适量的粉煤灰混合使用,能够减少水泥用量,并且能够降低水化热,从而减少混凝土结构的收缩。

4.4强化混凝土养护

施工人员应该在混凝土浇筑之后的12小时内对其进行养护,通常要采用泡沫、麻袋或塑料薄膜等覆盖混凝土,还要进行浇水养护,通常养护时间必须在7天以上,而掺用缓凝型外加剂的混凝土的养护时间则要多于14天。在养护的过程中,要保持适应的温度和湿度,控制混凝土的中心与表面的温差在25℃以内。在混凝土表面强度未达到一定标准时,不得在其上进行施工或者堆压材料,不得使其受到冲击震动,防止早期混凝土结构强度较低收到压力而产生裂缝。

结束语

在建筑施工的过程中，难免会面临混凝土的裂缝问题，这一问题是影响建筑质量的关键问题所在。一旦混凝土出现裂缝不仅会影响建筑物的外形美观，也会造成建筑质量问题的潜在危险。所以，要加强对混凝土质量的控制，做好施工准备工作、对混凝土进行科学的调配。要注意混凝土构成材料的质量，要有效控制外界因素对混凝土质量的影响，提高混凝土的利用率。使混凝土在建筑施工中发挥关键作用，达到对裂缝的有效控制。

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