如何预防混凝土结构裂缝成因及措施分析

发表时间:2021/3/19   来源:《建筑实践》2020年11月32期   作者:赵新桂
[导读] 提升混凝土结构使用耐久性,需要从预防结构裂缝的角度出发
        赵新桂
        江苏辉阳建筑科技发展有限公司

        摘要:提升混凝土结构使用耐久性,需要从预防结构裂缝的角度出发。本文选择混凝土结构裂缝,成因为研究对象重点探讨在不同施工工艺环境下,混凝土结构裂缝的类型以及各类型裂缝引发原因。在此基础上,分析预防混凝土结构裂缝的有效措施,对混凝土结构施工以及原材料预制选择进行指导,提升结构施工整体安全性。
        关键词:混凝土结构裂缝;结构裂缝成因;结构裂缝预防
        在建筑工程领域中,混凝土材料施工使用的比例最大,混凝土结构具有承重能力,承担着建筑结构的整体维护任务。混凝土结构施工是否符合力学标准,以及混凝土结构在使用中是否能够达到安全性要求,均关系到建筑工程的整体耐久性。下面本文将针对混凝土结构裂缝的成因进行探讨,基于成因基础上,整理结构裂缝的预防措施。
一、混凝土结构裂缝的类型
        混凝土结构裂缝主要分为收缩裂缝温度裂缝与沉降裂缝三种类型。在施工过程中,由于施工材料选择与结构需求之间不一致,最容易造成裂缝产生。除此之外,混凝土浇筑阶段使用的技术手段不合理,也是造成裂缝的直观因素。针对混凝土裂缝进行控制时,首先要确定裂缝的产生原因。了解裂缝产生原因,对裂缝类型进行判断后,才能采取有效的针对措施,对裂缝问题进行修复控制,并通过技术手段,预防混凝土结构施工中裂缝产生。由于施工因素造成的混凝土结构裂缝,可以通过强化施工工艺进行预防控制,由于材料自身因素造成的裂缝,则需要加强前期设计,对混凝土材料进行科学配比,保障施工进行的顺利程度。
二、混凝土结构裂缝的成因
1、收缩裂缝
        收缩裂缝是混凝土结构浇筑后在收缩阶段,由于温度或湿度因素影响而造成的表面张力改变,从而引发混凝土表面出现结构裂缝。通常情况下,混凝土材料施工浇注后,由于外界环境比较干燥或者环境温度比较高,造成混凝土结构表面水分丧失的时间比较快,内部水分不能及时挥发。此时,在混凝土结构的表面最容易产生裂缝,收缩裂缝通常不平整,裂缝的长度也比较小。造成收缩裂缝的原因与骨料选择也有直接关系,在骨料选择时,并没有直接使用人造石,而是使用了已经风化的天然石。或者部分天然石掺杂其中,导致混凝土材料浇注后,材料的吸水性发生改变,最终造成了收缩阶段的裂缝。
2、温度裂缝
        温度裂缝属于混凝土收缩裂缝的类型之一,但并不完全是在混凝土收缩阶段产生。温度裂缝在混凝土结构的不同区域表现出的长度与宽度会有明显差异。通常,在体积与浇筑面积比较大的混凝土结构中容易产生。即使在混凝土结构施工结束后,验收阶段并没有出现温度裂缝,但随着后期使用,温度裂缝发生的可能性仍然比较大。混凝土结构中的温度裂缝,具有较强的季节性特征。除此之外,也具有区域性特征,在一些温度比较低的地区。冬季气候寒冷,且干燥,更容易产生温度裂缝。温度裂缝发生后,可以通过后期修复手段进行控制,避免继续加长。
3、沉降裂缝
        沉降裂缝自身与混凝土结构施工的关系并不大,主要是由于工程整体结构施工时,基层下陷所导致。沉降裂缝具有穿透性,一旦发生对混凝土结构的使用,安全性造成极大威胁。混凝土结构一旦出现沉降裂缝,轻则,会造成混凝土结构表面大长度的裂缝,重则,可能会造成混凝土结构破损掉落。沉降裂缝对混凝土结构使用中的安全性会造成持续性威胁,除此之外,混凝土沉降裂缝的产生,与整体施工设计不合理也有直接联系。

混凝土结构浇筑施工时,所选用的模板刚度不够,对混凝土结构并不能达到最佳支撑效果,也是造成混凝土沉降裂缝的主要因素,在拆模时,会由于支撑力不足,出现部分结构凹陷的情况,最终造成裂缝。
三、混凝土结构的裂缝预防措施
1、收缩裂缝预防措施
        针对混凝土结构施工后所产生的收缩裂缝进行预防,首先要选择干缩值较小的硅酸盐,在混凝土浇筑施工前,对模板进行彻底清洗,将模板浇透后,才可以进行后续混凝土材料的浇筑。避免由于模板吸水影响到混凝土收缩阶段的湿度。在冬季气候寒冷干燥的东北地区,在对混凝土材料进行浇筑时,可以使用一定的养护剂,避免混凝土材料产生干缩原因的收缩裂缝。对于混凝土材料的配合比,也要确保合理,适当使用化学外加剂,对混凝土材料的性质进行调控。大面积混凝土结构浇筑时,设置合理的收缩缝,避免混凝土结构在养护阶段,由于收缩缝设置位置不合理,而产生收缩阶段的裂缝问题。如果混凝土结构施工时的阳光照射强度比较高,可以适当设置遮阳设施,对混凝土结构进行养护。对于收缩裂缝的预防,要从施工前材料准备、施工工艺手段,以及施工后的养护三个层面共同开展。确保材料与施工工艺合理性,后续混凝土收缩裂缝发生的可能性将会降低。为了减少水泥混凝土的用量,通过提高骨料的等级,使用硬混凝土,添加空气或增塑剂。
2、温度裂缝预防措施
        对于温度裂缝的预防。在施工时,尽量选择日照强度比较弱的下午进行施工。施工后,根据温度环境,确定拆模时间,必须严格按照不同混凝土结构施工的拆模时间进行控制,如果出现气温骤降的情况,要对没有拆模的混凝土结构表面进行保温,避免由于温度差过大而产生温度裂缝。在混凝土材料预制搅拌时,要根据材料的温度情况适当加入冰块或者水,使混凝土材料中的粗细骨料能够达到合理的浇注温度,避免由于骨料的温度过高,影响到混凝土结构浇筑时的入模温度。针对温度裂缝进行预防,首先是要结合施工区域的环境特征,了解温度裂缝产生原因以及温度裂缝可能会出现的环节。对具体环节进行强化,施工操作时尽量保障连贯性与速度,避免由于长时间的浇筑施工,造成混凝土内部水分蒸发。如果浇筑的天气比较炎热,此时,要注重对分层材料的厚度进行控制,确保混凝土材料浇注后,温度能够快速地散发,避免在内部出现温度聚集性升高的现象,影响到结构整体平整度。同时,在施工中为了提高模板的周转次数,往往要求提前拆模。但当混凝土温度高于环境温度时,则应延长拆模时间,以免引起混凝土表面的早期裂缝产生。
3、沉降裂缝预防措施
        沉降裂缝施工的预防控制。在施工时,要选择合理的模板。模板的强度要达到支撑标准,并且能够确保混凝土结构施工时对基层的压迫力均匀,避免出现局部压力过大的情况,造成基层不均匀沉降,最终引发混凝土结构裂缝。温度比较低的地区进行施工时,要对拆模时间进行合理控制,确保混凝土材料已经达到了预期的凝固标准,避免强行拆模或者拆模顺序错误而造成裂缝。涉及到永久冻土层时,在施工前上模要尤其注意上模的顺序,上模的结构形式等,都要达到基层安全性要求。根据沉降裂缝的产生特征,对模板强度与刚度合理选择涉及到松软土以及不稳定基层时,在施工前,要对地基进行处理,选择夯实或者加固的方法。保障基层承载力方面,能够达到混凝土结构施工标准,最大程度降低沉降裂缝发生的可能性。
结语:混凝土裂缝产生的形式和种类很多,主要是施工过程的各种因素组合产生的,要从根本解决混凝土中裂缝问题,应采取针对性措施进行预防和控制,才能从根本上提高混凝土建筑结构的安全性能、整体性能与耐久性,提升建筑工程整体质量,促进建筑行业的健康发展。
参考文献:
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