浅论建筑施工混凝土的裂缝防控技术

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  [摘 要]本文从建筑工程混凝土出现裂缝的原因分析、混凝土裂缝控制技术,以及混凝土裂缝的处理技术方法等方面,论述建筑施工混凝土的裂缝防控技术的应用。
  [关键词]建筑工程施工;混凝土裂缝;防控技术
  中图分类号:TU755 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)47-0155-01
  引言
  建筑施工过程中,运用混凝土能提高施工效率,但裂缝的出现却是不可避免。出现裂缝时,建筑物不仅抗震能力下降,且易造成钢筋腐蚀、混凝土碳化,降低使用年限,形成安全隐患。因此,要根据具体施工环节,严格、科学的施工,切实把握好切缝的适宜距离、深度,做好维护,尽量避免或减少裂缝的出现。同时,要采取相应的措施加以预防控制。
  1 混凝土出现裂缝的原因分析
  1)裂缝与水化反应的关系问题。浇注混凝土时的热量是由水泥发生水化反应产生的。开始过多的热量聚集在内部,在向外界排放时,需要一定时间。释放热量时,内部与外部环境温度不一致,产生温度差异。混凝土内部的压应力与表面的拉应力产生作用,一旦拉应力突破抗拉极限时便出现裂缝。
  2)温度的影响。从浇注、凝固到硬化,期间水泥水化反应需要向外界释放较大的热量,使得内外部环境温度差异较大,膨胀力度不同,外部的拉应力超出自身承受能力,便产生大量裂缝;假如提前拆卸模板或冬季天气原增加凝固的难度,那么混凝土表面的拉应力在其他因素的推动下,必然会超出自身的拉应力,进而出现大量裂缝。温差过大,会使混凝土结构也出现热胀冷缩情况。钢筋与混凝土是不可分割。前者膨胀系大,若温差较大,钢筋膨胀程度要超过混凝土,钢筋的拉应力则直接会影响到混凝土,并出现裂缝。
  3)失水的影响。早期的裂缝多发生在刚浇筑后,施工环境内的湿度较小,温度较高。在浇筑后的一段时间内,因失水严重,混凝土出现瞬时收缩,致使裂缝出现。一般浇筑后可用覆盖物遮盖,减少水分流失。该裂缝所产生的危害较小,不会延伸,也不会对建筑工程质量产生影响,但还是需要控制的。
  4)受收缩运动的影响。施工结束后,要经历凝固阶段,这会发生收缩运动。该过程必然会受到边界等其他因素干扰,不能自由收缩,从而造成一定的裂缝。
  5)外部压力过大的影响。外部压力过大,则会使裂缝范围增大,严重时会出现坍塌或断裂。因受力過大导致的裂缝多发生在竣工后。建筑物使用过程受到的压力较大,会使混凝土结构出现弯曲,超出承受范围时就出现裂缝。其多出现在应力最大区域,而裂缝大小由应力所决定。
  2 混凝土裂缝控制技术
  1)混凝土的设计控制。对于混凝土的组织结构要素来说,它则是混凝土存在的必要前提。但是,从组织结构要素出发则可以实现从根源上来控制裂缝。因此在对混凝土设计时,应采用中强性能与强耐久性的材料与集料胶,以避免使用强度太高的材料,以此来实现控制混凝土表层出现大面积的裂缝问题。为了有效控制大体积混凝土表面出现的收缩而引起的裂缝,则可以采取增加钢筋用量的方法克服。这样也可以起到加强结构整体性能,并能控制因温差而出现的裂缝大小问题。
  2)混凝土浇筑控制。楼层混凝土浇筑后,需要隔天对其做出测量,仔细检查内部结构是否完整。在混凝土上不允许吊卸重型材料,以免造成冲击。24h后可以依照轻重缓急和楼层高度做出方案分层,并尽量吊卸轻小型材料,还要做到轻放,减小“着力支持”。施工中需要搬放重型材料的部位,应建立结构性支架,或许缓冲模板,可预先选用加密立杆或横杆,以此添加模板支持架的支持强度。如此方法能实现对区域内混凝土的减压抗冲击处理,有效避免内部因剧烈冲击轰动出现板面震动,以及所出现“共振效应”导致的裂缝出现。
  3)注重混凝土原料质量和配合比。混凝土施工过程中,若采用的骨料吸收率太大,骨料含泥量又多时,干缩性就会增加;若采用的骨粒粒径较大,级配也比较好,混凝土的水泥浆用量就可减少,如此干缩率就会减小。但是,在混凝土中掺加一定量的粉煤灰能有效减少水泥用量,这样还能有效降低水化热,混凝土的单方水泥及用水量就会减少,体积收缩就会减少。假如掺加一定的高效减水剂或粉煤灰,则可以使混凝土的可泵性、和易性、抗离析和抗渗性能更好,其泌水情况发生的概率也会降低,而在处理混凝土表面时也会更方便。因此,其配合比设计应该到施工现场调查,根据操作水平、浇捣工艺和构件截面等具体状况,选择更加合理的混凝土设计坍落度。同时,还要根据现场实际调整施工配合比,并做好构件的养护工作等。
  3 混凝土裂缝的处理技术方法
  1)灌浆技术。在混凝土裂缝处理技术中,应用较多的是一种灌浆法,它具体指的是顺着裂缝的方向进行凿槽,并将塑性止水材料(丁基橡胶、聚氯乙烯胶泥等)或刚性止水材料(聚合物水泥砂浆)填入到其中,使得裂缝封堵。其操作简便,技术要求低,能大大提高裂缝处理效率,缩短时间。在裂缝修补有一定的要求或裂缝对结构有一定影响时,就要采用灌浆法对裂缝进行修补。该方式主要是借助机械设备的压力作用,将聚氨酯、环氧树脂和水泥浆等胶结材料对裂缝进行填补,经一段时间后胶结材料会发生硬化反应,将混凝土重新连接,形成统一的整体。这不仅能封堵裂缝,且能起到加固作用。此法处理的裂缝,在嵌缝封堵处理过程要对裂缝空隙进行塞堵,以预防灌注浆出现大量泄漏。而化学灌浆技术则随着科技的进步,更多地被应用于工程的项目中。裂缝处理时要先对裂缝部位进行彻底清理,检查裂缝状况,借助钻孔工艺完成裂缝的修补工作。
  2)表面修补技术。对于表面修补技术,它是最直接的针对路面混凝土裂纹修补,一般只适用于一些损坏不严重,且对结构的承载力没有被破坏的表面裂纹和深进裂纹,其施工工艺是将沥青直接刷涂在路面的表面或将水泥浆直接涂在有裂纹的地方,这能有效减少路面混凝土裂纹的产生问题。
  3)化学加固技术。该技术相对于其他裂缝处理,化学加固法的成本投入较大,应用到一些化学原料,属于一种相对技术性较高的处理。操作过程:先把所有使用的化学原料进行充分的混合、搅拌,再全部浇入到地基内,化学物质在混凝土地基内会发生系列反应,最终达到凝固混凝土的效果,从而有效提高土地颗粒间的瓤合,形成统一的整体,提高稳固性。该技术又可划分为高分子、电化学、硅化及碱液等多种加固技术,可根据实际裂缝的状况应用针对性的处理。像电化学加固法的处理原理主要是通过介质中电场产生的电化学作用改变混凝土周围的环境,防止裂缝的出现。
  结束语
  裂缝的出现是混凝土建筑施工中较为常见的问题,如果温度、配比、结构等任何一个条件超出设计范围,都会对混凝土结构造成影响。一旦出现裂缝,不仅会降低建筑物承受载重能力,且对外部环境冲击的抵抗力也逐渐下降,以致寿命缩短。裂缝较多时,会影响建筑物的安全。因此,应充分了解裂缝出现的原因,结合施工流程深入分析,找到避免裂缝出现的措施,并采取合理的方式应对。裂缝具有客观性、可控性等特点,通过对施工技术、工艺及施工材料等方面进行管控,可将施工建设的各项控制在设计范围内,降低裂缝发生的概率。减少混凝土裂缝,也能提高建筑物的使用年限。但是,这些问题还需要进一步的研究探索,以尽可能地规避裂缝出现。
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