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【摘要】近年来,随着我国经济的快速发展,我国的建筑工程行业在取得了巨大的进步。而在现今的建筑工程施工中,混凝土已经成为了主要的施工材料。但是混凝土施工具有其固有的缺陷,那就是出现裂缝,这对建筑工程的整体质量影响重大,同时也严重影响着居民的居住水平和安全。因此,做好建筑工程混凝土裂缝的控制具有十分重要的意义。本文笔者结合自己的研究对这方面的问题进行分析研究。
【关键词】建筑工程,混凝土裂缝,控制措施
中图分类号:TU198文献标识码: A
一、前言
加强对建筑工程混凝土裂缝的控制是建筑工程施工过程中的一项十分重要的工作,虽然我们在建筑工程混凝土施工技术方面已经取得了一定的成就,但是裂缝问题影响到建筑的质量和居民的日常生活,因此马虎不得,需要我们对此进行认真的分析研究。
二、建筑工程混凝土裂缝概述
裂缝问题是建筑工程混凝土结构中的重要问题,也是较为难以解决的问题"现浇混凝土板因其整体稳定性好、抗震能力强并且可以满足较大跨径的要求等优点,是建筑工程中常用的混合料结构之一。然而本文根据建筑施工经验了解到,在现浇混凝土板浇筑到其成型、稳定过程中,许多现浇混凝土板会出现竖向的或不规则的早期裂缝,一方面对建筑工程的质量构成威胁,同时在交工验收时,这会对建筑工程结构观感的评价大打折扣。
在诸多建筑工程纠纷案例中,因混凝土裂缝问题引起的占到相当大的一部分,这给用户和业主带来了直接的经济损失,并就用户的安全而言,是一种威胁"建筑工程混凝土板裂缝问题是工程界中必须重视的问题。虽然目前各高校与研究单位就混凝土裂缝展开了一系列研究,也取得了较多喜人的成果,然而由于研究与工程实际的脱节,很多实用性较强的科研成果没有利用到实际工程中来,致使混凝土板开裂现状依然没有得到改善。
三、建筑工程混凝土裂缝的原因分析
1、温度与湿度的变化
一般在大体积混凝土表面或者是一些温差较大的地区的混凝土结构中容易出现温度裂缝。当混凝土浇筑过后,在其硬化的过程中会释放出大量的热,使得内部的温度不断上升,就会在混凝土的表面产生拉应力。在后期的降温过程中,又会由于基础以及混凝土的约束,在混凝土内部结构产生拉应力,同时,后期气温的降低也会在混凝土的表面产生拉应力。这些内、外拉应力一旦超过混凝土的抗裂能力时就会出现裂缝。在温度裂缝上,主要分为三个阶段,即早期、中期和晚期。
早期自混凝土开始至水泥释放水化热基本完毕,早期阶段有两个特点,第一是水泥会释放出大量的水化热,第二是混凝土的弹性模量会发生巨大变化,在混凝土内部形成残余应力。中期阶段是从水泥释放水化热作用完成后到混凝土冷却到稳定的温度为止,在这个阶段,因为混凝土的冷却,因此其温度应力主要是来自外界气温的变化所导致。这些应力同早期形成的残余应力聚合在一起,混凝土的弹性模量也不会发生很大的变化。混凝土在完全冷却后的运转期间即晚期,这时混凝土的温度应力主要由外界的温度变化所引起,这些温度应力同早、中期的应力聚合到一起,当聚合的应力大于混凝土自身的抗裂能力时,混凝土就会出现裂缝。
2、因设计原因导致的裂缝
在房屋建筑工程进入施工阶段之前,设计者应结合具体施工要求配制混凝土。但在实践操作过程中,混凝土结构断面极易产生突变状况。这样一来,应力则主要集中到局部混凝土表层,导致混凝土产生裂缝。所以,在配制阶段,施于混凝土表面的应力值要满足混凝土实际承载力情况。另外,若钢筋配筋不达标,也可能会使混凝土出现大量裂缝。
3、因材料不合格导致的裂缝
一方面,在浇注混凝土阶段,因水的质量不达标,从而有可能对混凝土施工质量产生巨大影响。当水质中的含大量氯元素时,待混凝土成型之后,可能会腐蚀钢筋,这样便使混凝土出现的裂缝;另一方面,在材料配制过程中,砂石比例不均匀也可能造成裂缝的产生。如果砂石含量超出标准要求,混凝土硬度会大大降低。以致于在混凝土成型之后,在其表层产生了一些不规则裂缝。
四、防治建筑工程混凝土裂缝的措施分析
1、加强温度控制
采用改善骨料级配、用干硬性混凝土、掺混合料、加引气剂或塑化剂等措施,以减少混凝土中的水泥用量。拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却,以降低混凝土的浇筑温度。热天浇筑混凝土时,减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热。在混凝土中埋设水管,通入冷水降温。 掌握适时的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧降温而增大温度梯度。对于施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。为了防止温度变化与湿度变化的裂缝,减轻温度应力,可以从控制温度和改善约束条件、合理地分缝分块、避免基础过大起伏、合理安排施工工序、避免过大的高差和侧面长期暴露等方面入手。
2、确保材料的质量
合理的选用热量低、放热慢的材料,并结合外加剂的使用,是控制裂缝的重要措施。应特别注意选择对收缩变形及水化热影响较小的外加剂及掺和料,对于常规混凝土尽可能采用普通减水剂或中效减水剂,对于高强及高性能混凝土宜采用高效减水剂。另外掺加外加料和外加剂,可以增加混凝土的密实度,减少水泥用量,提高抗渗能力,降低最终收缩值,防止结构出现温度裂缝,是防治混凝土温度裂缝的最有效的方法之一。
3、加强混凝土的养护
在浇筑完混凝土后,并且在混凝土最终凝结后的12个小时内,将保护混凝土的外露表面覆盖住,有效的做好混凝土的浇水养护工作。而且,在混凝土养护的过程中,还应该保持经常性的浇水,确保混凝土一直处在比较好的湿润状态。从一般的工程实践来讲,混凝土至少要保证7天的浇水养护,但对于掺有外加剂和具有抗渗性要求的混凝土,其浇水养护的时间一般不得少于14天,在有条件的情况下,最好进行蓄水养护。
五、处理混凝土裂缝的方法分析
1、表面修补
通常在处理稳定性和结构承载力没有多大影响的表面裂缝,只要在表面的裂缝涂上水泥浆并在其表面刷上油漆、沥青等防腐材料,能够产生有效的防裂作用,这种方法比较通用方便,适用的相对比较多。
2、结构加固
当裂缝对混凝土的结构造成变化时,在对其采用处理措施就可以考虑结构加固法。以下几种方式是结构加固法比较常用的:可以考虑加大混凝土的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
3、混凝土置换
在楼层产生混凝土裂缝,尽早的采用混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的有效方法,先将已经损坏的混凝土去除干净,然后再置换新的混凝土或其他材料。在建筑工程中常用的置换材料一般有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
六、结束语
综上所述,在建筑工程中,加强对混凝土裂缝的分析,探讨混凝土裂缝的防治措施和处理方法,有利于提高建筑工程的质量,确保工程的安全。
参考文献:
[1]张立雄 怀柔区公路桥梁混凝土裂缝原因及防治 北京工业大学2012-05-01硕士
[2]陈肇元; 崔京浩; 朱金铨; 安明喆; 俞哲夫 钢筋混凝土裂縫机理与控制措施工程力学2006-12-30期刊
[3]鞠丽艳 混凝土裂缝抑制措施的研究进展混凝土2002-05-27期刊
[4]杨丽娟 混凝土裂缝自渗透修复材料研究扬州大学2012-05-01硕士
[5]李厚祥; 唐春安; 曾三海; 李四年 混凝土裂缝自愈合特性研究武汉理工大学学报2004-03-25期刊
[6]贺文龙 跨海大桥混凝土裂缝养护和寿命预测研究长安大学2012-05-30硕士
[7]吴立峰 杭州新丰商务楼大体积混凝土裂缝控制与施工技术研究浙江工业大学2012-05-01硕士
【关键词】建筑工程,混凝土裂缝,控制措施
中图分类号:TU198文献标识码: A
一、前言
加强对建筑工程混凝土裂缝的控制是建筑工程施工过程中的一项十分重要的工作,虽然我们在建筑工程混凝土施工技术方面已经取得了一定的成就,但是裂缝问题影响到建筑的质量和居民的日常生活,因此马虎不得,需要我们对此进行认真的分析研究。
二、建筑工程混凝土裂缝概述
裂缝问题是建筑工程混凝土结构中的重要问题,也是较为难以解决的问题"现浇混凝土板因其整体稳定性好、抗震能力强并且可以满足较大跨径的要求等优点,是建筑工程中常用的混合料结构之一。然而本文根据建筑施工经验了解到,在现浇混凝土板浇筑到其成型、稳定过程中,许多现浇混凝土板会出现竖向的或不规则的早期裂缝,一方面对建筑工程的质量构成威胁,同时在交工验收时,这会对建筑工程结构观感的评价大打折扣。
在诸多建筑工程纠纷案例中,因混凝土裂缝问题引起的占到相当大的一部分,这给用户和业主带来了直接的经济损失,并就用户的安全而言,是一种威胁"建筑工程混凝土板裂缝问题是工程界中必须重视的问题。虽然目前各高校与研究单位就混凝土裂缝展开了一系列研究,也取得了较多喜人的成果,然而由于研究与工程实际的脱节,很多实用性较强的科研成果没有利用到实际工程中来,致使混凝土板开裂现状依然没有得到改善。
三、建筑工程混凝土裂缝的原因分析
1、温度与湿度的变化
一般在大体积混凝土表面或者是一些温差较大的地区的混凝土结构中容易出现温度裂缝。当混凝土浇筑过后,在其硬化的过程中会释放出大量的热,使得内部的温度不断上升,就会在混凝土的表面产生拉应力。在后期的降温过程中,又会由于基础以及混凝土的约束,在混凝土内部结构产生拉应力,同时,后期气温的降低也会在混凝土的表面产生拉应力。这些内、外拉应力一旦超过混凝土的抗裂能力时就会出现裂缝。在温度裂缝上,主要分为三个阶段,即早期、中期和晚期。
早期自混凝土开始至水泥释放水化热基本完毕,早期阶段有两个特点,第一是水泥会释放出大量的水化热,第二是混凝土的弹性模量会发生巨大变化,在混凝土内部形成残余应力。中期阶段是从水泥释放水化热作用完成后到混凝土冷却到稳定的温度为止,在这个阶段,因为混凝土的冷却,因此其温度应力主要是来自外界气温的变化所导致。这些应力同早期形成的残余应力聚合在一起,混凝土的弹性模量也不会发生很大的变化。混凝土在完全冷却后的运转期间即晚期,这时混凝土的温度应力主要由外界的温度变化所引起,这些温度应力同早、中期的应力聚合到一起,当聚合的应力大于混凝土自身的抗裂能力时,混凝土就会出现裂缝。
2、因设计原因导致的裂缝
在房屋建筑工程进入施工阶段之前,设计者应结合具体施工要求配制混凝土。但在实践操作过程中,混凝土结构断面极易产生突变状况。这样一来,应力则主要集中到局部混凝土表层,导致混凝土产生裂缝。所以,在配制阶段,施于混凝土表面的应力值要满足混凝土实际承载力情况。另外,若钢筋配筋不达标,也可能会使混凝土出现大量裂缝。
3、因材料不合格导致的裂缝
一方面,在浇注混凝土阶段,因水的质量不达标,从而有可能对混凝土施工质量产生巨大影响。当水质中的含大量氯元素时,待混凝土成型之后,可能会腐蚀钢筋,这样便使混凝土出现的裂缝;另一方面,在材料配制过程中,砂石比例不均匀也可能造成裂缝的产生。如果砂石含量超出标准要求,混凝土硬度会大大降低。以致于在混凝土成型之后,在其表层产生了一些不规则裂缝。
四、防治建筑工程混凝土裂缝的措施分析
1、加强温度控制
采用改善骨料级配、用干硬性混凝土、掺混合料、加引气剂或塑化剂等措施,以减少混凝土中的水泥用量。拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却,以降低混凝土的浇筑温度。热天浇筑混凝土时,减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热。在混凝土中埋设水管,通入冷水降温。 掌握适时的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧降温而增大温度梯度。对于施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。为了防止温度变化与湿度变化的裂缝,减轻温度应力,可以从控制温度和改善约束条件、合理地分缝分块、避免基础过大起伏、合理安排施工工序、避免过大的高差和侧面长期暴露等方面入手。
2、确保材料的质量
合理的选用热量低、放热慢的材料,并结合外加剂的使用,是控制裂缝的重要措施。应特别注意选择对收缩变形及水化热影响较小的外加剂及掺和料,对于常规混凝土尽可能采用普通减水剂或中效减水剂,对于高强及高性能混凝土宜采用高效减水剂。另外掺加外加料和外加剂,可以增加混凝土的密实度,减少水泥用量,提高抗渗能力,降低最终收缩值,防止结构出现温度裂缝,是防治混凝土温度裂缝的最有效的方法之一。
3、加强混凝土的养护
在浇筑完混凝土后,并且在混凝土最终凝结后的12个小时内,将保护混凝土的外露表面覆盖住,有效的做好混凝土的浇水养护工作。而且,在混凝土养护的过程中,还应该保持经常性的浇水,确保混凝土一直处在比较好的湿润状态。从一般的工程实践来讲,混凝土至少要保证7天的浇水养护,但对于掺有外加剂和具有抗渗性要求的混凝土,其浇水养护的时间一般不得少于14天,在有条件的情况下,最好进行蓄水养护。
五、处理混凝土裂缝的方法分析
1、表面修补
通常在处理稳定性和结构承载力没有多大影响的表面裂缝,只要在表面的裂缝涂上水泥浆并在其表面刷上油漆、沥青等防腐材料,能够产生有效的防裂作用,这种方法比较通用方便,适用的相对比较多。
2、结构加固
当裂缝对混凝土的结构造成变化时,在对其采用处理措施就可以考虑结构加固法。以下几种方式是结构加固法比较常用的:可以考虑加大混凝土的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
3、混凝土置换
在楼层产生混凝土裂缝,尽早的采用混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的有效方法,先将已经损坏的混凝土去除干净,然后再置换新的混凝土或其他材料。在建筑工程中常用的置换材料一般有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
六、结束语
综上所述,在建筑工程中,加强对混凝土裂缝的分析,探讨混凝土裂缝的防治措施和处理方法,有利于提高建筑工程的质量,确保工程的安全。
参考文献:
[1]张立雄 怀柔区公路桥梁混凝土裂缝原因及防治 北京工业大学2012-05-01硕士
[2]陈肇元; 崔京浩; 朱金铨; 安明喆; 俞哲夫 钢筋混凝土裂縫机理与控制措施工程力学2006-12-30期刊
[3]鞠丽艳 混凝土裂缝抑制措施的研究进展混凝土2002-05-27期刊
[4]杨丽娟 混凝土裂缝自渗透修复材料研究扬州大学2012-05-01硕士
[5]李厚祥; 唐春安; 曾三海; 李四年 混凝土裂缝自愈合特性研究武汉理工大学学报2004-03-25期刊
[6]贺文龙 跨海大桥混凝土裂缝养护和寿命预测研究长安大学2012-05-30硕士
[7]吴立峰 杭州新丰商务楼大体积混凝土裂缝控制与施工技术研究浙江工业大学2012-05-01硕士