房 建施工中混凝土结构出现裂缝的原因及预防

发表时间:2020/12/14   来源:《建筑实践》2020年25期   作者:许三强
[导读] 目前,我国建筑行业发展迅速,在房建工程施工中,混凝土结构是工程中常用的结构形式
        许三强
        中国建筑第二工程局有限公司    北京市   101101
        摘要:目前,我国建筑行业发展迅速,在房建工程施工中,混凝土结构是工程中常用的结构形式,但是该结构受诸多因素的影响,会出现不同程度的裂缝问题,这就需要对此进行施工分析与总结,制定完善的混凝土结构裂缝防治措施,以保证施工质量满足工程建设要求,推动城市化建设进程。文章对此展开了分析。
        关键词:混凝土结构;裂缝;防治措施
        引言
        进行工程建造时,混凝土结构常常会发生裂缝情况,降低房建整体的安全性和质量,存在巨大安全隐患,容易发生安全事故。所以,技术人员对此问题要高度重视,及时掌握相关情况并了解结构发生裂缝的原因,才能对房建产生的裂缝有一个清晰的认知。就实际状况而言,施工单位在房建过程中,混凝土结构发生的裂缝是不可避免的,同时,结构发生裂缝的原因较多,可控因素有限,但是技术人员仍需要最大程度上降低裂缝对房建结构造成的各种危害,整个过程中,需要相关建设人员严格控制各项材料和施工工艺,不断提高房建整体的建设质量。
        1房建工程混凝土结构裂缝的危害
        在房建工程混凝土结构的施工过程中,常由于各种原因而出现裂缝,当裂缝的宽度小于2mm时,基本不会对混凝土造成影响,或者影响很小,其危害可以忽略不计;当裂缝宽度大于2mm时,且由于人工操作或外部环境造成的裂缝往往危害性较大,会大大减少房建结构的使用寿命,甚至会威胁施工人员的生命安全。且在房建的使用过程汇中,这些裂缝处会出现严重的渗漏现象,从而进一步影响房建的使用安全和质量。
        2混凝土结构出现裂缝的原因
        2.1材料原因
        混凝土材料自身的性能很容易使结构中的梁出现裂缝,其典型原因就是混凝土结构发生收缩。造成混凝土收缩的原因较多,最主要的原因是混凝土所使用的骨料材质、胶凝材料或者原材料的质量不符合工程要求。首先,一般情况下,如果混凝土的骨料或者胶凝质量较差,容易导致水灰比例不协调,难以掌控水泥和胶凝材料的使用量,混凝土中的砂质含量过大,骨料的粒径被过度磨损而减小。其次,骨料的泥物质含量明显高于质量标准时也会使得骨料用量增加,影响混凝土性能。再次,如果混凝土中没有按照质量要求添加适度比例的外加剂,使外加剂之间产生不同程度的催化反应,就会导致混凝土的体积变小,质量降低。最后,混凝土在凝结固化时会发生不同形态的物理变化,这种变化本身会影响结构体积的稳定性,使得混凝土结构发生膨胀,表面平整度降低,进而出现不同深度的裂缝。
        2.2养护与操作方法不恰当
        施工人员在对混凝土进行搅拌时,如果采取的搅拌方式不合理不恰当,会造成混凝土施工后的密实性和均匀性无法达到要求。在进行钢筋混凝土施工时,往往需要进行充分的搅拌,并且在现场浇筑完成之后进行充分振捣,并且加强养护。具体而言,如果水泥用量和水的比例不协调,以及一些添加剂使用不足等都可能会诱发混凝土质量问题,严重的影响混凝土的结构性能。在现场浇筑的过程中,如果没有完全湿润模板,可能会造成混凝土当中一些水分被模板吸收。这时实际的配合比与设计的配合比不同,会造成混凝土质量问题,导致混凝土的性能降低。另外,如果在搭建操作模板时,操作次数不当。搅拌过程中,水泥会产生一些气泡,这些问题都会造成混凝土结构质量产生问题,最终出现结构性裂缝。另外在高空进行混凝土浇筑时,由于受到风速、太阳暴晒等因素的影响,没有及时的展开混凝土的保温工作,也会造成混凝土温度裂缝的产生。在浇筑钢筋混凝土结构时,没有合理的进行模板的制作和浇筑的控制,没有有效的在后期维护,很容易导致露筋等问题。


        2.3设计因素
        设计因素多见于受力筋偏拉、偏压、局压、少筋、超筋、少箍、超箍、冲切、扭转等情况;在一定的外力作用下,混凝土某截面位置便会产生弯矩、剪力、轴向拉力以及扭矩等荷载效应。当钢筋与混凝土的粘结力小于收缩和温度产生的应力时,便产生裂缝。大体积混凝土施工时,硬化过程的内部温度产生的应力更具破坏性,因而需对其设计相应的温控措施。该项目发生裂缝的墙体为剪力墙,砼设计强度为C55、C50,墙厚度200mm,高度3m,不属于大体积混凝土范畴;配筋为双层双向Φ14@200,经复查验算属正常但偏少。当时,刚施工至6、7层,产生裂缝的墙体成型完好,施工过程无重大集中荷载作用,桩基及地下室的沉降观测均未发现异常情况。因而认为,设计因素不应该是上述裂缝产生的主要因素。
        3预防混凝土裂缝的有效处理措施
        3.1预控计算结构应力
        在进行混凝土结构应力与控制计算中,应该综合考虑温度变化对混凝土形态的影响,通过对该工程实例研究计算得知,该高层房建在0-30h之间,首先要了解温度变化对混凝土结构的影响情况,并对各时间阶段混凝土结构的绝热温升和温差数据进行记录,通过计算得知,龄期为3d的混凝土,其内部绝热升温可达到51℃,龄期为6d的混凝土,其内部绝热升温可达49℃,龄期为9d的混凝土,其内部绝热升温可达到45.3℃,龄期为12d的混凝土,其内部绝热升温可达到36℃。因此混凝土在不同施工阶段,内部绝热温回升有所不同,那么在进行混凝土结构应力预控计算时,应该根据施工龄期进行判断,将混凝土的膨胀量、应力松弛和收缩当量进行判断和完善,再根据水泥的细度、级别和水泥浆量等因素确定混凝土半径和配筋率。
        3.2合理选择混凝土材料
        通过合理选择混凝土材料能够确保项目的质量,水泥的类型和标准应严格与混凝土的结构相匹配,并选择适合混凝土型号的水泥类型。水灰比应考虑环境因素和项目需求。在搅拌过程中,严格监控剂量,以确保混凝土质量。根据比例制成合适的物料后,严格按照行业确定的混合顺序进行适当混合,并根据计算出的比例对物料进行排列组合,在添加混合物时应检查用量。均匀的混合料可确保混凝土的密实度,结合相关的机械设备,不仅确保了混凝土的完全混合,而且降低了人工成本。基于脆性材料的性能,可以提高混凝土的黏度,防止蒸发流出并逐渐收缩,可有效防止混凝土开裂并避免集料的沉降,同时使用适量的外加剂等。前期的物料准备是工程的基础,材料设备与项目质量直接相关,也是避免混凝土裂缝的有效工程手段。
        3.3规范混凝土浇筑工艺
        混凝土浇筑施工非常关键,应严格按照既定步骤进行施工。首先要从管理方面加大对混凝土浇筑过程的监测和管理,确定科学合理的施工工序。为了防止施工过程中出现裂缝问题,施工技术人员要把控好混凝土的一次浇筑高度,避免一次浇筑体积过大而产生温度或结构裂缝。部分混凝土结构的浇筑体积较大时,要参考实际情况和国家规范设置变形缝,避免由于混凝土收缩变形而产生裂缝。浇筑完成后的振捣工作对减少裂缝的产生也非常关键,要确保充足的振捣时间与合理的振捣频率。拆模时,需要观测当下的天气温度和未来几天的天气变化,掌握恰当的拆模时机。
        结语
        综上所述,混凝土结构的裂缝问题是房建工程施工中的关键问题。为防止混凝土结构裂缝对房建工程的安全性能和使用性能造成不利的影响,需要对结构裂缝进行必要的预防和处理,以保证结构的安全性和可靠性。
        参考文献
        [1]钱莹,李寅.工民建中混凝土结构性裂缝的原因及其控制措施[J].商品与质量,2016,(002):395-395.
        [2]冯扬,王军.混凝土结构裂缝问题分析与防治[J].百科论坛电子杂志,2019(12):184.
        [3]潘永灿.建筑工程中混凝土结构裂缝的预防与控制[J].住宅与房地产,2017(3):187.
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