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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。众多的建筑工程施工中,最为常见的施工质量问题之一就是混凝土裂缝,不仅对建筑工程的施工有严重的影响,也对今后工程的使用效益和安全性有重大的威胁。因此,建筑工程对混凝土裂缝产生的现象要加强控制的措施俨然已经成为现在建筑工程施工的头号问题。该文对建筑工程中混凝土裂缝的产生进行了较为细致的分析,并且讨论出来了具有针对性的控制技术。
关键词:建筑工程施工;混凝土裂缝;控制技术
中图分类号:TV331文献标识码: A
建筑工程建设迅速发展的同时,大量的混凝土建筑也在各地兴建了起来。针对于混凝土工程的施工,最为普遍的问题就是裂缝,一旦形成裂缝,工程结构的耐久性就会降低,进而使得构件的承载力下降,还可能对建筑物的安全使用造成威胁。因此,对这个裂缝问题的高度重视是很必要的,精准的分析出裂缝产生的原因,并集中精力在设计和施工上讨论出使用的措施,使得在施工中裂缝造成危害的几率最小化,工程构件的耐久性和施工质量也就提高了一个层次。
1.对混凝土裂缝的认识
混凝土是一种非均质的具有脆性的材料。由于施工变形等多种原因使得混凝土硬化成型时产生了许多微小的空隙和细小的裂缝。细小的裂缝一般来说是没有什么危害的,但由于温差的存在和各方面的挤压,这些小裂缝就会逐渐的发展成联通的、宏观的大裂缝。这些大裂缝会对钢筋造成严重的腐蚀,构件的承载力和耐久性就会变得脆弱,从而建筑物的使用寿命也会越来越短。在混凝土工程中做了大量的实践和证明,得出工程中的裂缝问题是不可避免的,所以根据不同的条件是允许存在一定程度的裂缝的。不过我们针对于施工和设计做出一定的措施,使得裂缝的数量和宽度最小化,尤其要禁止有害裂缝的出现,就能将裂缝对工程的危害程度控制在一定范围内,进而确保较高的工程质量。
2 混凝土裂缝产生的主要原因
2.1 水泥水化热
水泥遇水化热是工程的原理所在,遇水生热吸收自身需要的热源,但在浇注的后期是要进行短暂的放热的。放热的速度不同和混凝土进行的配合比也就不同,最直接的原因是与水泥的种类有关。由于水化热在混凝土内部有很高的温度聚集,再一点一点的释放出来,内部温度高外部温度低是此时的现象。所以,混凝土在内外的温度上产生了一个明显的梯度,进而内部产生了所谓的压应力,外部产生所谓的拉应力,两力的结合超过了混凝土的抗拉力就产生了裂缝,根据拉力差的不同裂缝程度也就不同。
2.2 各方面的力所发生的形变
在众多力中最主要的力就是楼板力,楼板在施工过程中因力而发生了形变或者出现负筋下沉的现象,也能够造成混凝土裂缝。由于混凝土种类的不同,或者拆模时间的不恰当等多种因素使得施工过程中混凝土未能达到一定的强度,混凝土楼板发生弹性形变的情况就很容易发生,导致混凝土在初期应有的强度大大减价,拉应力和成应力不能达到各方面的要求,混凝土裂缝也就因此而产生。
2.3 温度的决定性因素
由于外界温度的不断变化使得在施工过程中体积较大的混凝土产生影响也很容易造成裂缝现象。混凝土内部的温度主要是由浇筑的温度、水泥水化热和结构逐渐散热等各种因素产生的温度融合在一起造成的。除此之外,浇筑的温度和外界的温度有着很重要的联系,两者成正相关关系,也就是说外界温度越高,混凝土浇筑的温度就会越高。一旦两者之一的温度发生了巨大的变化,就会造成严重的温度差,进而产生温度应力导致混凝土裂缝的出现。此外,外界温度还会促使裂缝的产生,因为它能够有效的加快混凝土的干缩速度。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致,或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,裂缝呈梭形,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30~45 度角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度0.3~0.4mm,受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定所以,温度在其中是很重的因素。
2.4 混凝土比例的不合理
所谓建筑工程过程中混凝土的比例主要表现在高强度砼的水灰比取值是够按照相关规定进行(通常控制在0.25~0.39 数值间),在普通的砼水灰比来看,控制在0.7左右最为适合。除此之外,在相同种类并且相同强度的水泥面前,混凝土的强度等级主要由水灰的比例来决定的,其原理就是水泥在水化时,需要与水进行结合(一般占水泥重量的1/4)。当下,建筑施工组织在施工过程中为了得到较快的所需流动性,用来提高浇灌的质量,通常需要的水灰比例是相对较大的。但是水泥在进行水化后的情况是截然相反的,多余的水分将会停留在混凝土的内部,形成一定量的水泡,在一定程度上减少了混凝土抵抗负载的实际效果,造成了有效断面,受到负荷使得在空隙周围很容易造成力的集中,因而裂缝的现象就會在楼板的表面出现。
3 混凝土裂缝的控制和处理方法
3.1 针对混凝土工程裂缝的预防措施
水泥的重要性,在施工中在中热或低热的温度下,既要保持水泥的活性不受影响,又要适当的减小水泥的细度。并且使混凝土中的水泥含量降低,进而减少水化热过程中的放热速度和热量。因此要使用质量较好的水泥,禁止用不合格的水泥;粗骨科的选择,通常可根据施工的条件,在粒径较大、质量优良、级配优良的石子中选取。这样的选取不但可以减少用水量,而且可以相应的降低水泥量,还可以避免混凝土的收缩和泌水现象的发生;选择细骨料同样是很有学问的,一般要采用平均粒径较大的中粗砂,而且砂子的含泥量需要有很好的控制。这样便能有效的降低混凝土的干缩,减少水化的热量;适当的外掺料和外加剂。为了减少水泥的用量,可以适当的添加些粉煤灰,还可以达到降低水化热的目的。有效的增加混凝土的流动性和提高水泥的水化率是靠掺入适量的减水剂来完成的,这样不但增加了混凝土的强度,而且降低了水化热,使得水化热的释放速度有了显著的延缓。
3.2 针对混凝土裂缝的主要处理方法
混凝土裂缝处理方法主要有表面处理法、填充法、灌浆法等。我们要根据具体情况选用最合适的方法,以达到既定的效果。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。
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。
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。
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。
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,将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。
结论:
综上,对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题,需要有设计、监理、施工等多方面的配合。随着我们对混凝土了解的不断深入,对其耐久性研究的不断加深,材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高,这种混凝土裂缝以及类似的问题一定会得到圆满的解决。
参考文献:
[1]范立础.桥梁工程的现状与展望[J].2005,17(11):47-48.
[2]赵文丁.先简支后连续桥梁的设计与施工[J].2005,11(5):50-51.
关键词:建筑工程施工;混凝土裂缝;控制技术
中图分类号:TV331文献标识码: A
建筑工程建设迅速发展的同时,大量的混凝土建筑也在各地兴建了起来。针对于混凝土工程的施工,最为普遍的问题就是裂缝,一旦形成裂缝,工程结构的耐久性就会降低,进而使得构件的承载力下降,还可能对建筑物的安全使用造成威胁。因此,对这个裂缝问题的高度重视是很必要的,精准的分析出裂缝产生的原因,并集中精力在设计和施工上讨论出使用的措施,使得在施工中裂缝造成危害的几率最小化,工程构件的耐久性和施工质量也就提高了一个层次。
1.对混凝土裂缝的认识
混凝土是一种非均质的具有脆性的材料。由于施工变形等多种原因使得混凝土硬化成型时产生了许多微小的空隙和细小的裂缝。细小的裂缝一般来说是没有什么危害的,但由于温差的存在和各方面的挤压,这些小裂缝就会逐渐的发展成联通的、宏观的大裂缝。这些大裂缝会对钢筋造成严重的腐蚀,构件的承载力和耐久性就会变得脆弱,从而建筑物的使用寿命也会越来越短。在混凝土工程中做了大量的实践和证明,得出工程中的裂缝问题是不可避免的,所以根据不同的条件是允许存在一定程度的裂缝的。不过我们针对于施工和设计做出一定的措施,使得裂缝的数量和宽度最小化,尤其要禁止有害裂缝的出现,就能将裂缝对工程的危害程度控制在一定范围内,进而确保较高的工程质量。
2 混凝土裂缝产生的主要原因
2.1 水泥水化热
水泥遇水化热是工程的原理所在,遇水生热吸收自身需要的热源,但在浇注的后期是要进行短暂的放热的。放热的速度不同和混凝土进行的配合比也就不同,最直接的原因是与水泥的种类有关。由于水化热在混凝土内部有很高的温度聚集,再一点一点的释放出来,内部温度高外部温度低是此时的现象。所以,混凝土在内外的温度上产生了一个明显的梯度,进而内部产生了所谓的压应力,外部产生所谓的拉应力,两力的结合超过了混凝土的抗拉力就产生了裂缝,根据拉力差的不同裂缝程度也就不同。
2.2 各方面的力所发生的形变
在众多力中最主要的力就是楼板力,楼板在施工过程中因力而发生了形变或者出现负筋下沉的现象,也能够造成混凝土裂缝。由于混凝土种类的不同,或者拆模时间的不恰当等多种因素使得施工过程中混凝土未能达到一定的强度,混凝土楼板发生弹性形变的情况就很容易发生,导致混凝土在初期应有的强度大大减价,拉应力和成应力不能达到各方面的要求,混凝土裂缝也就因此而产生。
2.3 温度的决定性因素
由于外界温度的不断变化使得在施工过程中体积较大的混凝土产生影响也很容易造成裂缝现象。混凝土内部的温度主要是由浇筑的温度、水泥水化热和结构逐渐散热等各种因素产生的温度融合在一起造成的。除此之外,浇筑的温度和外界的温度有着很重要的联系,两者成正相关关系,也就是说外界温度越高,混凝土浇筑的温度就会越高。一旦两者之一的温度发生了巨大的变化,就会造成严重的温度差,进而产生温度应力导致混凝土裂缝的出现。此外,外界温度还会促使裂缝的产生,因为它能够有效的加快混凝土的干缩速度。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致,或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,裂缝呈梭形,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30~45 度角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度0.3~0.4mm,受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定所以,温度在其中是很重的因素。
2.4 混凝土比例的不合理
所谓建筑工程过程中混凝土的比例主要表现在高强度砼的水灰比取值是够按照相关规定进行(通常控制在0.25~0.39 数值间),在普通的砼水灰比来看,控制在0.7左右最为适合。除此之外,在相同种类并且相同强度的水泥面前,混凝土的强度等级主要由水灰的比例来决定的,其原理就是水泥在水化时,需要与水进行结合(一般占水泥重量的1/4)。当下,建筑施工组织在施工过程中为了得到较快的所需流动性,用来提高浇灌的质量,通常需要的水灰比例是相对较大的。但是水泥在进行水化后的情况是截然相反的,多余的水分将会停留在混凝土的内部,形成一定量的水泡,在一定程度上减少了混凝土抵抗负载的实际效果,造成了有效断面,受到负荷使得在空隙周围很容易造成力的集中,因而裂缝的现象就會在楼板的表面出现。
3 混凝土裂缝的控制和处理方法
3.1 针对混凝土工程裂缝的预防措施
水泥的重要性,在施工中在中热或低热的温度下,既要保持水泥的活性不受影响,又要适当的减小水泥的细度。并且使混凝土中的水泥含量降低,进而减少水化热过程中的放热速度和热量。因此要使用质量较好的水泥,禁止用不合格的水泥;粗骨科的选择,通常可根据施工的条件,在粒径较大、质量优良、级配优良的石子中选取。这样的选取不但可以减少用水量,而且可以相应的降低水泥量,还可以避免混凝土的收缩和泌水现象的发生;选择细骨料同样是很有学问的,一般要采用平均粒径较大的中粗砂,而且砂子的含泥量需要有很好的控制。这样便能有效的降低混凝土的干缩,减少水化的热量;适当的外掺料和外加剂。为了减少水泥的用量,可以适当的添加些粉煤灰,还可以达到降低水化热的目的。有效的增加混凝土的流动性和提高水泥的水化率是靠掺入适量的减水剂来完成的,这样不但增加了混凝土的强度,而且降低了水化热,使得水化热的释放速度有了显著的延缓。
3.2 针对混凝土裂缝的主要处理方法
混凝土裂缝处理方法主要有表面处理法、填充法、灌浆法等。我们要根据具体情况选用最合适的方法,以达到既定的效果。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。
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。
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。
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。
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,将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。
结论:
综上,对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题,需要有设计、监理、施工等多方面的配合。随着我们对混凝土了解的不断深入,对其耐久性研究的不断加深,材料科学的不断发展和建筑技术水平的不断提高,这种混凝土裂缝以及类似的问题一定会得到圆满的解决。
参考文献:
[1]范立础.桥梁工程的现状与展望[J].2005,17(11):47-48.
[2]赵文丁.先简支后连续桥梁的设计与施工[J].2005,11(5):50-51.