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摘要:混凝土作为建筑工程中重要的基础材料,其在建筑工程中被广泛的应用。然而在实际施工过程中,由于一些因素的影响,混凝土通常会出现裂缝,对整个建筑工程结构的稳定性与安全性造成了影响。本文主要对建筑工程施工混凝土裂缝的成因以及预防措施进行了分析,并对建筑工程施工中的混凝土裂缝处理措施进行了探讨,希望能为大家提供借鉴。
关键词:建筑工程;施工;混凝土裂缝;成因;措施
中图分类号:TU198文献标识码: A
一、混凝土裂缝简述
虽然在建筑施工过程中允许混凝土存在一定宽度的裂缝,但依然要采取有效措施控制裂缝,在最大程度上减少裂缝的宽度和数量,尽最大努力做到不出现裂缝,坚决杜绝有害裂缝,以保障工程的高质量水平。
裂缝产生的主要原因有三种:第一种是由外荷载引起的裂缝,包括施工和使用时产生的静、动荷载;第二种是由变形引起的裂缝,主要成因是温度、湿度以及不均匀沉降;第三种是由施工操作引起的裂缝,发生在制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等各个环节。按照生成原因,裂缝主要分为收缩裂缝、温度裂缝和沉降裂缝及其他裂缝。
二、建筑施工过程混凝土裂缝问题成因及预防措施
(一)收缩裂缝成因及预防措施
混凝土出现收缩裂缝的主要原因是湿度的变化。众所周知,混凝土是以水泥为主要胶着材料,以天然砂石为骨料加水搅拌,经过浇筑成型、凝结硬化而形成的建筑材料。为了保证混凝土的和易性,在施工过程中往往会加入比混凝土水化作用所需用水量的5~6倍。这些多余的水分游离在混凝土中,并在其硬化过程中不断蒸发,这就会导致混凝土内部出现大量的细孔,也会导致混凝土体积在一定程度上收缩。除此之外,混凝土在硬化过程中的碳化作用也会导致体积收缩。根据相关实验数据显示,混凝土最终收缩量在0.04%~0.06%之间。
为了预防收缩裂缝的出现,混凝土在调配过程中要降低水泥所占比例,提高粗骨料含量,最好选用石灰岩做为骨料,以保证混凝土的质量;在混凝土制作过程中要降低用水量,可以通过掺加高效减水剂、泵送剂等方式实现;在施工时下料要控制好速度,不能过快要,振捣密实,建议在混凝土终凝前进行二次抹压;混凝土浇筑抹光后还要及时覆盖上潮湿的草垫或塑料薄膜,风季施工时应设挡风设施。
(二)温度裂缝的成因及预防措施
温度裂缝的成因是混凝土内外温差或者季节气温变化过大。混凝土浇筑时所产生的水化反应会释放巨大的热量,这就会导致混凝土内部温度明显增高,达到一定峰值之后又出现降温现象。但是混凝土内部散热慢表面散热快,因此内外会出现温差,此时混凝土表面会产生拉力,当拉力超过了混凝土能够承载的强度之后就会产生裂缝。这种裂缝一般在工程结束几个月之后出现,绝大部分是贯穿性的深度裂缝,造成的后果也很严重,会大大降低建筑的刚度。此外,建筑工程在养护过程中如果遇到寒流也会在混凝土表面形成较浅的裂缝,危害性很小,甚至可以忽略不计。
减少温度裂缝最有效的手段就是减少温差,一般可以采取以下方式:混凝土调配过程中应该选用粉煤灰水泥或C3A和C3S含量低的低热水泥,降低水泥所占比率;在浇筑过程中可以掺加冰屑并且对骨料进行喷水冷却以降低水化过程中产生的热量;在施工过程中要采取合理的工序并且改进施工工艺,例如布设水管循环导热、采取分块分层浇筑工艺,此外还可以设置温度缝、后浇带等;在设计时要做好温度应力的计算,根据混凝土在施工过程中可能产生的温度应力(适当地配置温度钢筋等)做好相应的应对措施;混凝土养护也不能大意,可以通过蓄水养护和覆盖潮湿的草垫等方式做好表面保温工作,通过延长拆模时间来降低混凝土表面的散热速度。总之,在施工和养护过程中需要把混凝土内外温差控制在25℃以内。
(三)沉陷裂缝的成因及预防措施
沉降裂缝的成因是建筑完工后各部分产生的不均匀沉降,这种裂缝形态绝大多数是贯穿性的并且与沉陷方向保持一致。沉降裂缝的典型例子就是建筑物墙体的八字形和倒八字形裂缝。沉降裂缝产生的具体原因有以下几点:回填土没有进行夯实处理、建筑所在地层中含有软弱下卧层、在使用过程中建筑物地基被雨水和生活用水长期浸泡。
要想避免沉降裂缝的出现,在施工前要注意以下几点:首先在进行基础设计时要对持力层的承载力进行详细勘察,确保地基能够均匀受力,并且在层高不同的部位和新老建筑物连接处进行沉降缝的设置;其次在施工前一定要做好地质勘察工作,坚决杜绝将地基选在断裂带等不稳定的地质结构上;在施工时要保证范本的轻度和刚度,注重施工顺序,严格做到先高层后低层,先主体后裙房。
(四)其他裂缝的成因及预防措施
除了上述裂缝之外,在建筑施工过程中还会出现施工裂缝和腐蚀裂缝。
1、施工裂缝的成因是施工中操作不当或者构件刚度不够。例如拉长不当会导致在预应力工程中出现裂缝,混凝土与范本粘结会导致在拆模和提升范本时出现裂缝,构件侧向配筋少、刚度差或吊点不正确会导致在吊装工程中出现裂缝。防治这类裂缝的方法很简单却容易被忽视,那就是要严格按照施工规划作业,必须保证预应力张拉须在构件强度达到75%以上,必须在范本与混凝土间涂刷隔离剂等等。
2、腐蚀裂缝的成因是混凝土长期处于具有腐蚀性气液的环境中,也包括混凝土自身的腐蚀和钢筋的锈蚀。这类裂缝的根本原因混凝土不密实,在与干缩裂缝、温度裂缝等共同作用下导致裂缝不断向纵深扩展,严重影响建筑物的使用寿命。为了预防腐蚀裂缝,最主要的就是做好混凝土表面及鋼筋的防腐处理。此外,如果混凝土骨料中存在碱活性成分、水泥中MgO含量过高(>5%)或UEA等膨胀剂掺量过多,也会因为水化反应导致裂缝,这就要求尽量消除或降低此类物质的含量。
三、建筑施工过程混凝土裂缝问题处理措施
我们知道建筑施工过程中混凝土裂缝问题是不可能完全避免的,一旦出现混凝土裂缝,我们可以通过以下手段进行补救。
(一)表面修补法
这种方式简单、常见,主要用于对建筑物结构承载能力没有严重影响的表面裂缝和深层裂缝,操作方法一般是在裂缝的表面涂抹水泥浆和环氧胶泥,还可以选择在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。为了抑制混凝土继续开裂,必要时还可以在裂缝表面粘贴玻璃纤维布等等。
(二)灌浆、嵌逢封堵法
灌浆法的使用范围是对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝,具体操作步骤是利用压力设备将胶结材料(水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料)压入混凝土的裂缝中,这样一来胶结材料硬化之后就会与混凝土融为一体,达到封堵加固的目的。
嵌缝法是最常见的一种方法,具体操作是沿着裂缝凿槽填充塑性材料(聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等)和刚性止水材料(聚合物水泥砂浆)。
(三)结构加固法
此种方式针对的是影响混凝土结构性能的裂缝,主要方式有加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢,利用粘贴钢板、增设支点和喷射混凝土进行加固。
(四)仿生自愈合法
这种一种新的裂缝处理方法,其模仿生物的组织对其受伤的部位自动的分泌一些物质来愈合伤口,这这种方法具体做法,在混凝土中加入特殊的物质(含粘结剂液芯纤维、胶囊),在出现裂缝的时候通过液芯纤维使裂缝自动的愈合。
(五)电化学防护法
此方法通过电场在介质当中的电化学作用(包括氯盐提取法、碱性复原法、阴极防护法)改变混凝土环境达到防腐目的。
(六)混凝土置换法
此种方法适用于损坏严重的混凝土结构,具体步骤是剔除损坏的混凝土,置换新的混凝土和其他材料(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)。
四、结语
混凝土裂缝作为建筑工程中的质量通病,其直接影响到整个建筑工程的施工质量。为此我们必须要采取有效的措施进行预防和处理,将混凝土裂缝控制在一个可承受的范围内,从而保证建筑工程整体的安全性和稳定性。
参考文献:
[1]刘长林.谈建筑工程混凝土裂缝的成因与防治[J].黑龙江科学,2014,(4).
[2]毛子奇,刘成涛.试论建筑工程混凝土裂缝的防范与处理策略[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(34).
[3]张正广.建筑工程混凝土裂缝问题分析[J].科技创新与应用,2012,(7).
关键词:建筑工程;施工;混凝土裂缝;成因;措施
中图分类号:TU198文献标识码: A
一、混凝土裂缝简述
虽然在建筑施工过程中允许混凝土存在一定宽度的裂缝,但依然要采取有效措施控制裂缝,在最大程度上减少裂缝的宽度和数量,尽最大努力做到不出现裂缝,坚决杜绝有害裂缝,以保障工程的高质量水平。
裂缝产生的主要原因有三种:第一种是由外荷载引起的裂缝,包括施工和使用时产生的静、动荷载;第二种是由变形引起的裂缝,主要成因是温度、湿度以及不均匀沉降;第三种是由施工操作引起的裂缝,发生在制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等各个环节。按照生成原因,裂缝主要分为收缩裂缝、温度裂缝和沉降裂缝及其他裂缝。
二、建筑施工过程混凝土裂缝问题成因及预防措施
(一)收缩裂缝成因及预防措施
混凝土出现收缩裂缝的主要原因是湿度的变化。众所周知,混凝土是以水泥为主要胶着材料,以天然砂石为骨料加水搅拌,经过浇筑成型、凝结硬化而形成的建筑材料。为了保证混凝土的和易性,在施工过程中往往会加入比混凝土水化作用所需用水量的5~6倍。这些多余的水分游离在混凝土中,并在其硬化过程中不断蒸发,这就会导致混凝土内部出现大量的细孔,也会导致混凝土体积在一定程度上收缩。除此之外,混凝土在硬化过程中的碳化作用也会导致体积收缩。根据相关实验数据显示,混凝土最终收缩量在0.04%~0.06%之间。
为了预防收缩裂缝的出现,混凝土在调配过程中要降低水泥所占比例,提高粗骨料含量,最好选用石灰岩做为骨料,以保证混凝土的质量;在混凝土制作过程中要降低用水量,可以通过掺加高效减水剂、泵送剂等方式实现;在施工时下料要控制好速度,不能过快要,振捣密实,建议在混凝土终凝前进行二次抹压;混凝土浇筑抹光后还要及时覆盖上潮湿的草垫或塑料薄膜,风季施工时应设挡风设施。
(二)温度裂缝的成因及预防措施
温度裂缝的成因是混凝土内外温差或者季节气温变化过大。混凝土浇筑时所产生的水化反应会释放巨大的热量,这就会导致混凝土内部温度明显增高,达到一定峰值之后又出现降温现象。但是混凝土内部散热慢表面散热快,因此内外会出现温差,此时混凝土表面会产生拉力,当拉力超过了混凝土能够承载的强度之后就会产生裂缝。这种裂缝一般在工程结束几个月之后出现,绝大部分是贯穿性的深度裂缝,造成的后果也很严重,会大大降低建筑的刚度。此外,建筑工程在养护过程中如果遇到寒流也会在混凝土表面形成较浅的裂缝,危害性很小,甚至可以忽略不计。
减少温度裂缝最有效的手段就是减少温差,一般可以采取以下方式:混凝土调配过程中应该选用粉煤灰水泥或C3A和C3S含量低的低热水泥,降低水泥所占比率;在浇筑过程中可以掺加冰屑并且对骨料进行喷水冷却以降低水化过程中产生的热量;在施工过程中要采取合理的工序并且改进施工工艺,例如布设水管循环导热、采取分块分层浇筑工艺,此外还可以设置温度缝、后浇带等;在设计时要做好温度应力的计算,根据混凝土在施工过程中可能产生的温度应力(适当地配置温度钢筋等)做好相应的应对措施;混凝土养护也不能大意,可以通过蓄水养护和覆盖潮湿的草垫等方式做好表面保温工作,通过延长拆模时间来降低混凝土表面的散热速度。总之,在施工和养护过程中需要把混凝土内外温差控制在25℃以内。
(三)沉陷裂缝的成因及预防措施
沉降裂缝的成因是建筑完工后各部分产生的不均匀沉降,这种裂缝形态绝大多数是贯穿性的并且与沉陷方向保持一致。沉降裂缝的典型例子就是建筑物墙体的八字形和倒八字形裂缝。沉降裂缝产生的具体原因有以下几点:回填土没有进行夯实处理、建筑所在地层中含有软弱下卧层、在使用过程中建筑物地基被雨水和生活用水长期浸泡。
要想避免沉降裂缝的出现,在施工前要注意以下几点:首先在进行基础设计时要对持力层的承载力进行详细勘察,确保地基能够均匀受力,并且在层高不同的部位和新老建筑物连接处进行沉降缝的设置;其次在施工前一定要做好地质勘察工作,坚决杜绝将地基选在断裂带等不稳定的地质结构上;在施工时要保证范本的轻度和刚度,注重施工顺序,严格做到先高层后低层,先主体后裙房。
(四)其他裂缝的成因及预防措施
除了上述裂缝之外,在建筑施工过程中还会出现施工裂缝和腐蚀裂缝。
1、施工裂缝的成因是施工中操作不当或者构件刚度不够。例如拉长不当会导致在预应力工程中出现裂缝,混凝土与范本粘结会导致在拆模和提升范本时出现裂缝,构件侧向配筋少、刚度差或吊点不正确会导致在吊装工程中出现裂缝。防治这类裂缝的方法很简单却容易被忽视,那就是要严格按照施工规划作业,必须保证预应力张拉须在构件强度达到75%以上,必须在范本与混凝土间涂刷隔离剂等等。
2、腐蚀裂缝的成因是混凝土长期处于具有腐蚀性气液的环境中,也包括混凝土自身的腐蚀和钢筋的锈蚀。这类裂缝的根本原因混凝土不密实,在与干缩裂缝、温度裂缝等共同作用下导致裂缝不断向纵深扩展,严重影响建筑物的使用寿命。为了预防腐蚀裂缝,最主要的就是做好混凝土表面及鋼筋的防腐处理。此外,如果混凝土骨料中存在碱活性成分、水泥中MgO含量过高(>5%)或UEA等膨胀剂掺量过多,也会因为水化反应导致裂缝,这就要求尽量消除或降低此类物质的含量。
三、建筑施工过程混凝土裂缝问题处理措施
我们知道建筑施工过程中混凝土裂缝问题是不可能完全避免的,一旦出现混凝土裂缝,我们可以通过以下手段进行补救。
(一)表面修补法
这种方式简单、常见,主要用于对建筑物结构承载能力没有严重影响的表面裂缝和深层裂缝,操作方法一般是在裂缝的表面涂抹水泥浆和环氧胶泥,还可以选择在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。为了抑制混凝土继续开裂,必要时还可以在裂缝表面粘贴玻璃纤维布等等。
(二)灌浆、嵌逢封堵法
灌浆法的使用范围是对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝,具体操作步骤是利用压力设备将胶结材料(水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料)压入混凝土的裂缝中,这样一来胶结材料硬化之后就会与混凝土融为一体,达到封堵加固的目的。
嵌缝法是最常见的一种方法,具体操作是沿着裂缝凿槽填充塑性材料(聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等)和刚性止水材料(聚合物水泥砂浆)。
(三)结构加固法
此种方式针对的是影响混凝土结构性能的裂缝,主要方式有加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢,利用粘贴钢板、增设支点和喷射混凝土进行加固。
(四)仿生自愈合法
这种一种新的裂缝处理方法,其模仿生物的组织对其受伤的部位自动的分泌一些物质来愈合伤口,这这种方法具体做法,在混凝土中加入特殊的物质(含粘结剂液芯纤维、胶囊),在出现裂缝的时候通过液芯纤维使裂缝自动的愈合。
(五)电化学防护法
此方法通过电场在介质当中的电化学作用(包括氯盐提取法、碱性复原法、阴极防护法)改变混凝土环境达到防腐目的。
(六)混凝土置换法
此种方法适用于损坏严重的混凝土结构,具体步骤是剔除损坏的混凝土,置换新的混凝土和其他材料(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)。
四、结语
混凝土裂缝作为建筑工程中的质量通病,其直接影响到整个建筑工程的施工质量。为此我们必须要采取有效的措施进行预防和处理,将混凝土裂缝控制在一个可承受的范围内,从而保证建筑工程整体的安全性和稳定性。
参考文献:
[1]刘长林.谈建筑工程混凝土裂缝的成因与防治[J].黑龙江科学,2014,(4).
[2]毛子奇,刘成涛.试论建筑工程混凝土裂缝的防范与处理策略[J].城市建设理论研究(电子版),2012,(34).
[3]张正广.建筑工程混凝土裂缝问题分析[J].科技创新与应用,2012,(7).