建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与对策分析谢育波

发表时间:2020/3/17   来源:《城镇建设》2020年 1期   作者:谢育波
[导读] 混凝土在建筑工程中发挥着不可替代的作用。混凝土在建筑工程中发挥着不可替代的作用。
        摘要:混凝土在建筑工程中发挥着不可替代的作用。社会生活水平的提高,建筑行业的快速发展,混凝土材料的种类和数量的急剧增加,混凝土质量的不确定性给建筑工程增加了一定的安全风险,加强对混凝土质量的检验,合理减低混凝土出现裂缝的概率,有效确保建筑工程的质量和稳定性、安全性,促进建筑行业的可持续发展。
        关键词:建筑工程施工;混凝土裂缝;成因;对策
引言
混凝土浇筑的在建筑施工占据重要的地位,混凝土裂缝的产生主要是由于混凝土的水灰比和含泥量不科学、混凝土养护、混凝土内外温差过大以及模板的拆除控制等有着巨大的影响。做好混凝土裂缝的预防工作,可以提升混凝土结构的耐久性也能够降低人力成本,提高施工功效。
一、混凝土裂缝种类分析
        根据混凝土裂缝形成原因可将其分为三种,即荷载裂缝、温度裂缝和施工质量不合格引起的裂缝。当混凝土在建筑施工过程中遭受外部较大作用力或者内部本身压力过大,使其所承受的压力超过混凝土本身所能承受的最大承载力,混凝土就会出现荷载裂缝。混凝土由于其常用性,长期暴露于自然环境中,受日照时间较长,再加上其自身热胀冷缩的自然属性,受外部环境影响过大,会造成混凝土严重变形,最终产生温度裂缝。建筑工程施工过程中,若缺乏相应的施工资质和实力,在混凝土质量把控方面缺少经验或者混凝土质量识别知识技能,就会导致选购混凝土质量不合格,产生裂缝的几率变大。
二、混凝土裂缝的主要形态及其发生规律
        现浇混凝土结构当中含有一定比例的水分,其中有一部分是作为胶体材料的水泥完成固化反应必须要消耗的水分,而另一部分则是为了满足混凝土的施工工艺要求和补充因蒸发作用散失的水分,即使其达到一定的和易性与坍落度指标,让预拌混凝土能够被设备顺利泵送至模板当中并均匀分布,并且在接下来的养护过程中,有足够的水分完成物理化学反应。当浇筑完成之后,随着混凝土强度不断提升,这部分不参与混凝土固化反应的水会而沿浇筑形成的细微孔隙逐渐散失。而这一过程中会因水灰比、内外部温差、降温速度、混凝土结构的特点以及外部湿度的不同,产生动态变化的内部应力,当应力超出混凝土的强度时,便会导致浇筑形成的微小孔隙扩大成明显裂缝。因此通过分析裂缝的形态、分布,可以找到其形成的原因并加以控制。
1、混凝土构件表面的细微裂缝
        混凝土表面在施工后出现细微裂纹比较普遍,大多呈龟裂状且处于墙面等表面积与厚度比偏大部位。这类裂纹的出现主要是混凝土表面水分过快散失,而混凝土表面尚未达到足够的抗拉强度,从而在收缩应力作用下形成细密的裂纹。如果深究其成因,则与混凝土的用水量、施工现场的温湿度、施工技术应用以及养护措施都有一定的关系,即任何一环控制的不够精确都有可能造成表面水分散失过快。首先混凝土用水量偏大则会引发养护初期的表面严重泌水,使得表层混凝土当中的骨料下沉并影响表面强度,此时表面水分散失也会相对过快,从而极易出现裂纹。其次施工现场如果处于高温或湿度偏小而同时养护措施不当,则必然导致混凝土表面迅速失水干缩。
2、温度应力引发的混凝土开裂
        混凝土在达到足够的强度之前对温度变化比较敏感,无论是外界温度还是结构自身的内外温差,都会导致不同层面之间承受温度应力,而当其超过混凝土自身的韧性时就会发生塑性收缩并产生裂缝,这类裂缝通常出现在大体积混凝土的内部。因此在建筑工程混凝土施工中,需要从施工工艺和混凝土配方设计方面,进行十分严谨的计算、分析和实验,为施工过程中控制混凝土内外温差、合理选择浇筑温度和实施温度应力监测等制定详尽的计划,才能够避免出现这类严重的质量缺陷。


3、在外部荷载最用下发生的结构裂缝
        建筑工程的混凝土施工要求有一定的连续性,因此浇筑完成的部分在尚未达到理想强度时,便需要承受后续施工带来的荷载,在机械振动、施工材料等的重力以及施工作用力的冲击下,容易在应力较为集中的薄弱部位形成结构裂缝。
4、基础及结构不均匀沉降导致的裂缝
        建筑工程的施工从基础开挖到主体结构混凝土浇筑完毕周期较长,时常需要跨越一年四季,因此环境温湿度以及风力等的变化十分明显,如果不能根据实际气象条件适时调整施工工艺,或者前期对工程地质和水文条件勘查不够深入,就会导致建筑的基础或现浇结构出现不均匀沉降。而当沉降导致的变形超过设计的结构伸缩量,就会在应力集中部位出现严重的裂纹。而这类裂纹一旦出现是最难以控制和修复的,需要经过专业的安全性评估才能确定能否继续施工。
三、建筑工程施工中混凝土裂缝的治理对策
1、加强工程的后期养护
        混凝土养护工作对于混凝土裂缝控制工作而言具有极为重要的意义。施工现场混凝土养护管理人员应全面分析养护过程中的养护要点,全面把控任何一个细节,做好混凝土的养护管理工作。首先应在混凝土表面做好保湿措施,可以将草甸或塑料薄膜平铺在混凝土表面,在及时进行洒水处理。但是如果环境温度低于5℃,不得洒水;等到混凝土养护时间达到规定时间后方可进行拆模处理,拆模时不要野蛮拆除,不得用锤子猛砸模板,不得在拆模的过程中损坏混凝土构件的边角及表面。工程的负责人也要以工程的实际情况为主,安排专人负责养护工作,这也为建筑工程的质量提供了重要的保障。重点对混凝土进行养护,为了防止因为水分的过度蒸发而形成的混凝土裂缝,工程管理人员可以选择在混凝土表面覆盖一层草帘或者塑料膜、同时,在工程养护的过程中,要定时向混凝土墙体表面喷洒一些水分,这也保证了混凝土表面的湿润,这种处理方式也有效的提升了混凝土材料内部的荷载力,并消除了混凝土裂缝的形成。
2、合理控制混凝土材料自身的温度
        在建筑工程中,除了原材料的质量问题,温度也是造成混凝土裂缝的重要因素,这也为我国广大建筑企业提出了更高的要求,要合理的控制混凝土自身的温度,严格筛选混凝土材料类型、厚度以及用量。所以,为了从根本上避免混凝土裂缝的产生,需保持墙体材料内外的温度一致即可,即使是存在一定的温差,也不要超过3℃,施工单位最好在施工之前事先测定温度,一旦发现温差过高,一定要及时处理。这一点,在上海市某建筑企业就得到了有效的落实,该建筑企业享誉国内,并承接了大量的建筑工程,每次在施工之前,都会严格检查原材料,测定温度,从而避免了混凝土裂缝的滋生。
3、完善结构设计工作
        在进行房屋建筑工程施工图纸设计的过程中,结构设计人员应认真研读设计规范及设计标准,确保所设计的图纸能够满足建筑物在复杂的自然环境中保持稳定性和安全性。另外,设计人员应注重对混凝土等级和钢筋等级的合理化选择,不得随意选择等级,也不能一味追求安全性而加大等级。
结束语
        混凝土裂缝的形成机理实际上非常复杂,裂缝的显现时间涵盖了浇筑初期到养护尾声阶段,因此在对结构设计、施工工艺进行优化并严格执行各项控制措施的基础上,还需要通过持续的观察和检测,及时发现裂缝出现的迹象并采取相应措施调整工艺参数或进行修复,避免裂纹发展成为危害结构安全和耐久性的严重质量问题。
参考文献
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