建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与预防

发表时间:2020/12/29   来源:《基层建设》2020年第25期   作者:徐振乾
[导读] 摘要:建筑工程质量关乎人民的生命和财产安全,特别是混凝土施工中不解决裂缝问题就投入使用,会存在安全隐患。
        中国通号(郑州)电气化局中原公司  河南省  450000
        摘要:建筑工程质量关乎人民的生命和财产安全,特别是混凝土施工中不解决裂缝问题就投入使用,会存在安全隐患。现代化建设步伐不断加快,对混凝土施工质量要求越来越高,但混凝土实体依然会出现多种质量问题,最为常见的就是混凝土裂缝。混凝土裂缝一旦产生,由于自身荷载、外部温差等因素,裂缝的将逐步加大,空气直接与混凝土内部接触,空气中的水分、氧气等会加速混凝土碳化、内部钢筋锈蚀等,从而影响混凝土耐久性,对结构实体产生破坏。针对混凝土裂缝问题,采取有针对性的预防措施,不仅提高了施工质量,而且有利于促进建筑事业的可持续发展。
        关键词:建筑工程施工;混凝土裂缝;成因;预防措施
        1导言
        混凝土在现代建筑工程中占有极其重要的地位,常应用于不同结构形式的建筑中。但纯粹的混凝土实体属于一种脆性材料(钢筋混凝土为刚性),在结构设计、施工、使用阶段都易出现裂缝,如果裂缝发展超过一定的限度,就会对建筑造成危害,轻则影响建筑结构的观感度和耐久性,重则会危及建筑和人身安全。混凝土裂缝成因复杂,针对实际建筑工程中常见的混凝土裂缝,分析裂缝成因并制定有针对性的预防措施显得非常必要。
        2建筑工程施工中混凝土裂缝的成因
        2.1原材料及配合比方面的因素
        混凝土实体是否产生裂缝与混凝土材料质量密切相关。在建筑工程施工时,应杜绝使用质量不合格的混凝土原材料,除了要控制水泥强度、砂石集料的含泥量、泥块含量之外,还要对砂石集料粒径级配严加控制,因为粒径级配直接关乎混凝土的和易性。混凝土配合比设计同等重要,在设计及验证配合比的过程中,不仅要确保混凝土强度满足设计要求,而且要控制混凝土的和易性、坍落度损失以及胶材总量满足规范要求,防止因胶材总量过大,产生过大的水化热导致裂缝的形成。
        2.2温度方面的因素
        混凝土硬化初期会释放大量的水化热,致使内部温度骤然升高,这使得混凝土内外形成巨大温差,造成其表面产生较大的拉应力,若该拉应力超过了混凝土的极限抗拉强度时,混凝土就会出现裂缝。该裂缝受季节影响,表现为夏季细、冬季宽。在工程中,这种情况主要出现在地下室外墙、筏板基础等大体积混凝土中。此外,混凝土易受外部环境的影响。尤其是在温差较大的春秋季节,混凝土内部温度在夜间下降过快,导致混凝土体积迅速收缩,由于内部强有力约束影响,混凝土会因拉应力过大而产生裂缝。
        2.3施工方面的因素
        在现场施工过程中混凝土材料会随着外界因素变化而产生水分蒸发、干缩的现象,进而出现裂纹。另外,混凝土在搅拌、运输、浇筑及振捣过程中,如果把控不严,操作不规范就会使混凝土的质量产生问题,继而出现裂缝。具体来说,施工人员在浇筑混凝土时,如果模板支撑的刚度不够、立模的角度不对、拆模时间过早等,都会使得施工中混凝土产生裂缝;如果振捣不充分,会使得混凝土产生漏振的情况,导致混凝土的密实度不够而产生裂缝,甚至孔洞。另外,工作人员还要注意振捣过程中是否会对钢筋震动过大,造成钢筋产生移位,对实体产生不均匀的拉应力,久而久之混凝土就会产生裂缝。
        2.4混凝土养生的因素
        混凝土浇筑完成后,在硬化过程中,水泥自身的化学反应会产生大量的水化热,使混凝土内外温差逐步加大,水分会逐渐蒸发,蒸发过程中如果没有外部水源的补充,而混凝土此时不具备足够的强度,一旦拉应力超过混凝土自重,就会造成收缩现象,导致混凝土结构扭曲变形,出现干缩裂纹。所以,洒水养护主要是为了使混凝土在硬化过程中,减少水泥水化产生的热量,平衡内外部的温度,降低其收缩变形概率,以防止裂纹的出现。
        3建筑工程施工中混凝土裂缝预防措施
        3.1控制混凝土原材料的质量
        建筑施工材料的质量对建筑的整体施工质量有直接的影响,为了确保建筑的施工质量,避免混凝土结构施工过程中出现裂缝,需要工作人员在施工前对原材料进行严格的质量把控,从材料采购到材料进场使用都应该严格依据相关标准规范进行监督与检验,确保进入施工场地的材料符合质量要求。

施工人员要增强质量意识,特别是在混凝土拌制过程中,拌制前,要检测砂石料的含水率,按照混凝土理论配合比调整施工配合比的用水量,确保各材料的掺配比例。把控原材料质量和混凝土施工配合比,是确保混凝土合格的前提,使混凝土有较好的和易性和耐久性,减少后期使用过程中裂缝的产生。
        3.2加强预防设计
        在混凝土结构设计过程中应该重点关注易产生裂缝的位置,如高低跨部位、深基和浅基等。制定设计方案时,相关人员需要密切关注地基差别或者结构等所导致的较薄弱环节,并逐一提出相应的解决方案。构件截面部位的配筋要保持不变,在此基础上,满足承受力的前提下尽量选用较细的钢筋,且钢筋间距尽可能近一些,以及有效预防混凝土裂缝现象。而施工方案中则重点关注混凝土浇筑数量、施工缝间隔位置与布置位置、混凝土运输、浇筑与振捣等工作。水平施工缝的留设主要集中在变截面部位和受压区内;一般要在温差小且气温适宜的条件下浇筑混凝土。如果恰逢夏季施工,则需要制定相应的降温方案,以保证混凝土入模温度在工程允许范围内。
        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督和管理,确定科学合理的施工工序。不仅要安排技术人员全程盯控,确保振捣均匀,防止漏震、过震的现象发生,还要注意观察是否对垫块造成了松动、钢筋产生了移位。还要把控好混凝土的一次浇筑高度落差,避免因浇筑高度落差过大,造成钢筋移位,从而产生结构裂缝。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。浇筑时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。拆模前,要对混凝土同养试件进行抗压强度试验,有条件的还要对实体进行回弹检测,只有强度达到规范要求时,方可拆模。另外,还要考虑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。
        3.4加强对成品钢筋网片的保护
        加强对成品钢筋网片的保护,主要是针对楼面钢筋绑扎结束后和混凝土浇筑之前的工作。将该阶段的工程作业的规划和安排做好,尽量保证在完成板底钢筋绑扎的同时,完成线管预埋和模板封气囊收头的穿插工作,以减少板面钢筋绑扎工序对混凝土结构的破坏。此外,要在施工现场搭建必要的简易通道,避免频繁踩踏混凝土结构。在施工过程中,需要严格要求施工人员保护板面上层负筋,以保证钢筋位置的准确性,并在混凝土浇筑前对钢筋结构进行全面及时的检查,对支座端部受力处和易发生裂缝的位置进行重点检修,以免发生变形影响混凝土结构。
        3.5加强养生工作
        混凝土浇筑完成后,待混凝土即将进入终凝时间前(一般在浇筑完成后12小时),安排专人应及时对混凝土进行洒水养护,养护试件不小于14天,有条件的可采用土工布、塑料薄膜进行覆盖,确保混凝土表面始终处于湿润状态,如果是冬季施工,还要采取一定的保温措施。要尽可能地避免因水泥产生的水化热致使混凝土内外部出现温差过大的现象,从而减少混凝土裂缝的出现。对混凝土的养护工作不可粗心大意,要高度重视混凝土的养生,强化混凝土养生力度,有效控制混凝土裂缝的出现。
        4结束语
        总之,建筑工程施工中混凝土裂缝是常见的质量隐患,对此问题的产生,要追根溯源,不仅要了解裂缝的成因,还要采取预防措施,在施工过程中尽可能地消除产生裂缝的不利因素。否则,裂缝一旦产生,将因混凝土加速碳化、内部钢筋锈蚀等因素,必将成为安全隐患。即使后期采取治理措施,对混凝土的耐久性也会产生一定的影响,而且还降低了经济效益。因此,从源头预防混凝土裂缝的产生,才最为关键,不仅节约经济成本,而且提高了建筑工程施工质量,确保建筑结构使用安全。
        参考文献:
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