土建施工中混凝土裂缝成因及控制措施

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  摘要:在土建工程施工中,由于温度和湿度的变化、混凝土的脆性和不均匀性以及结构不合理等等原因,造成混凝土在施工过程中产生裂缝。本文根据多年工作经验对工程中混凝土裂缝的成因及其预防措施进行了探析,以便最大限度的保证建筑工程质量。
  关键词:建筑工程;混凝土裂缝;预防措施
  1混凝土裂缝的类型和成因
  1.1塑性沉降裂缝
  一般在混凝土浇筑时或者浇筑成型后,在初凝前,由于混凝土沉降收缩所致。混凝土在浇筑后,因原材料相对密度差异,骨料下沉,水泥浆上升,产生泌水现象。当混凝土沉降受到阻挡时,将在阻挡部位上部混凝土中产生拉应力,当拉应力大于混凝土张拉应力时,混凝土表面即产生塑性沉降裂缝。
  1.2塑性收缩裂缝
  当施工时温度高,相对湿度低时,混凝土内部水分向表面迁移供应不上蒸发量的情况下,混凝土表面失水干缩受下面混凝土的约束,表面会出现不规则的塑性收缩裂缝。实际施工中,加强覆盖养护,及时收水,都可有效减少塑性裂缝的产生。采取二次搓毛压平措施,对已经形成的塑性收缩裂缝有良好的愈合作用。
  1.3干缩裂缝
  干燥收缩裂缝在混凝土养护完以后才出现。其形成原因主要是由于混凝土硬化后,水分蒸发引起混凝土表面干缩,当干缩变形受到混凝土内部约束时,产生较大的拉应力使混凝土表面被拉裂。干缩裂缝一般产生在表面很浅的位置,多沿构件短方向分布,呈平行线状或网状,严重时可贯穿整个构件截面。
  1.4温度变形裂缝
  混凝土由于温度变化产生热胀冷缩变形,当混凝土结构或构件的温度变形受到约束时,在混凝土结构内部就会产生温度应力,当产生的内部拉应力超过混凝土抗拉极限强度时,混凝土便产生温度变形裂缝。大体积混凝土中,在混凝土硬化过程中产生大量的水化热,致使内部温度升高,当与外部环境温差很大时,温度应力超过混凝土的早期抗拉强度,就会形成裂缝。
  1.5沉降裂缝
  在施工过程中由于地基结构中的土质没有达到要求,出现了土质不均、松软的状况,或者是在进行回填土的时候,没有将其压实,并且在施工的时候有水浸入到了回填土里面,最终造成了整个地基的不均匀沉降亦或是在施工中选用的模板的刚度没有达到要求,在进行支撑的时候,支撑间距过大或者是支撑的底部并没有固定牢靠,这就导致了沉降裂缝的发生。就当前使用的超静定结构来说,如果建筑的地基基础并没有打牢,导致其基础承载力出现承载不均或者是在结构方向上出现了载荷偏差的话那么就有可能造成局部或者大面积的区域无规则、不均匀的沉降发生,进而导致了使用中的构件发生了变形,使其整体的受力结构发生了变化,一旦结构内部的内应力发生了变化,其内部内应力的强度就会不断的增加,自身的抗拉强度就会逐渐的达到极限,对于一些结构承载能力薄弱的部位就会发生新的裂缝,导致了沉降裂缝的延续。这种裂缝一般很少出现,但是一旦出现必然是一种宽大的裂缝,基本上将整个建筑进行了贯穿,对施工影响教导,其贯穿的方向一般会与沉陷的方向保持一致,如果出现了超常规的沉降裂缝,那么一般会发生错位现象。
  混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而增大体积,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。由于混凝土浇筑、振捣不良或者钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。
  2土建施工中混凝土裂缝问题的控制措施
  2.1荷载裂缝的控制
  为了避免荷载裂缝问题的出现,在进行施工时,要注意以下问题:首先,建筑的平整度,对于不平整的地方,使用双向钢筋网片来增加其平整度,让其表面变得光滑;其次,要对经常出现裂缝的位置进行研究,找到引起其沉降不均匀的原因;然后,加强工程施工的设计工作,控制好变形缝的位置;之后,优化各部位的受力状况,使得载荷达到受力平衡,避免因受力过于集中,造成建筑物出现变形问题;最后,在不影响施工效果的基础上,选择较细点的钢筋,缩短钢筋与钢筋之间的缝隙,减少混凝土裂缝发生的几率。
  2.2温度裂缝的控制
  第一,对混凝土的绝热升温进行控制,首先,降低水泥的使用比例。在整个施工过程中混凝土的升温内热源主要来自于水泥水化放热,降低水泥的使用比例,就可以控制水化热。通常使用的而方法为:降低坍落度、加入大块石、降低砂率、应用科学比例的化学添加剂、选择科学的搅拌工艺。其次,选用低热水泥,在选择水泥的原材料的过程中,要优先选择低热水泥,其能够有效的降低水化热反应对混凝土造成的影响。降低浇筑温度也是其主要工艺之一,所以,在施工过程中,要避免在高温下施工,在施工前还要对材料进行预先降温等,以此确保浇筑的温度能够达到标准。再次,缩小当量温差,当量温差出现的原因主要是干缩现象造成的,要缩小当量温差,必须降低干缩率。最后,对混凝土进行强制降溫。因此,这就需要施工企业在其内部预埋水管,将冷却水灌入其中,以此降低其内部的温度,减少裂缝的产生,提高其施工质量。
  2.3干缩裂缝的控制
  首先,选择合适的原材料。在选择原材料时,要选择质量达标并且能够具有一定抗裂能力的材料,也就是说这些原材料混合在一起形成的混凝土,其性能将会优于其他混凝土的使用性能。在施工之前,施工单位就要对水泥的品质进行严格的检测,其主要内容包括水泥的凝结时间、细度、烧失量、低热和高强等,这些检测内容如果有一种没有达到检测标准,就不能投入施工使用,以免对施工的质量造成不利的影响。选取混合材料的目的是使混凝土的温度达到施工的要求,使其抗裂性能得到提升,其主要原料包括矿渣、粉煤灰等。在选取外加剂时,一定要根据混凝土施工的要求进行选择,以此确保混凝土的性能能够达到最好。另外,还要对混凝土各原料之间的配制比例进行实验,确保混凝土性能不变的基础上,降低水泥的使用比例,减少混凝土的绝热温升,控制干缩裂缝的出现。
  2.4加强施工管理中混凝土裂缝的控制措施
  为降低施工裂缝的出现,施工单位须采取以下措施:首先,对使用过的模板进行及时清理,不要使施工的残留物粘附在其表面。在浇筑作业时保持模板的湿润性,另外,在浇筑作业完成后,还要对其进行浇水,以此确保混凝土表面的湿度能够符合其标准。其次,对模板表面存在的缝隙进行密封处理,可以使用腻子或油毡纸等施工材料,还要求在涂抹隔离剂的过程中,一定要涂抹均匀,不能出现遗漏现象。然后做好振捣施工,通过振捣过程将其内部的气体去除,以免因为其内部的气体影响到整个混凝土施工的效果。最后,对养护工作进行不断优化,优化混凝土结构养护工作,不但可以预防混凝土裂缝的出现和发展,而且能够使其结构的稳定性得到保障,同时还能增加其结构的承受力和强度,让混凝土结构的变得更加稳固。
  综上所述,混凝土的裂缝对施工及其构筑物危害很大,严重影响了构筑物的安全使用。在施工时一定要严格把关,做好混凝土早期养护及其预防发生的措施,把混凝土的裂缝减少到最低限度,以避免危害结构的裂缝的产生。
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