浅谈房屋建筑工程大体积混凝土结构裂纹与防治

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年2月下第6期   作者:陈汉辉
[导读] 在新时期下,城市化建设推动了我国房屋建筑工程的发展
        陈汉辉
        广州市城市建设投资集团有限公司  510030
        摘要:在新时期下,城市化建设推动了我国房屋建筑工程的发展。随着人们经济水平和生活质量的提高,人们对房屋建筑工程的质量也有了非常高的要求,毕竟房屋是人们生活、学习以及工作的主要场所。但是就目前的房屋建筑工程来说,存在着一个比较难控制的质量通病,就是大体积混凝土结构出现裂纹的问题,给房屋建筑工程的质量带来了非常大的影响。基于此,本文就针对房屋建筑工程大体积混凝土结构出现裂纹的问题进行了分析,并提出了防治措施。
        关键词:房屋建筑工程;大体积混凝土;结构裂纹;防治措施;
        对于房屋建筑工程来说,大体积混凝土结构是非常重要的内容,对房屋的质量和使用寿命有很大的关系。而在房屋建筑工程中,大体积混凝土结构占比也是非常多的,所以我们一定要将大体积混凝土结构的施工重视起来。在大体积混凝土结构施工中,裂纹是最常见的问题,因此,我们需要仔细分析大体积混凝土出现裂纹的原因,并制定出针对性的防治措施,以此来更好的保证房屋质量。
        一、大体积混凝土结构的概述分析
        何为大体积混凝土结构?从字面意思上来理解,大体积混凝土结构其实就是体积大的混凝土施工。而国家的相关规定中也有明确的指出过,大体积混凝土是指混凝土结构物中最小的尺寸都要在1.0米以上部位所用的混凝土,只有在这种情况下所使用的混凝土才属于大体积的混凝土。而由此我们也可以知道,在房屋建筑中,大体积混凝土结构还是比较多的,如地下室底板、地下室连续墙、剪力墙、楼地面板等等。对于大体积混凝土的施工来说是非常复杂的,一旦施工方法或者配合比不对,就会使大体积混凝土结构出现裂纹,从而影响到房屋的质量,所以说,大体积混凝土结构的施工技术是必须要重视起来的[1]。
        二、房屋建筑工程中大体积混凝土结构出现裂纹的原因分析
        在大体积混凝土结构施工质量中,混凝土出现裂纹是最为常见的问题。通过调查研究发现,大体积混凝土出现裂纹的原因是很多的,但是主要原因可以从以下几个方面来分析:第一,水化热的影响。众所周知,混凝土在完成浇筑初凝后的8~48小时左右,在水化热的过程中释放出非常多的热量,而这些热量是不容易散发的,所以就会使混凝土内部的温度越来越高。但是表面温度并不会很高,最终使混凝土的内部出现压力,外部表面出现拉力,导致裂纹的出现。第二,混凝土收缩引发裂纹。混凝土收缩是指刚浇筑完的混凝土在终凝前,暴露在空气中,水分会蒸发,开始慢慢的凝结。在水泥活性大、温度高、风大或者水灰比低的情况下,当刚浇筑完的混凝土表面水分蒸发速度大于混凝土泌水速度时,便会产生收缩,就会使混凝土处于塑性收缩状态。当塑性收缩产生的应力大于混凝土自身抗拉力时,就会引起塑性开裂。混凝土在终凝前强度值很小或不具备强度,微弱的收缩拉力都会造成混凝土产生裂纹。第三,温度的影响。这里温度是指外部环境的温度。我们知道,混凝土是具有热胀冷缩性质的,所以外部环境温湿度对混凝土质量影响是比较大的,两者之间是呈正比关系的,也就是说外部环境温度越高,混凝土的温度也就越高。当混凝土的外部环境或内部结构的温度发生变化时,混凝土将会发生变形,若变形遭到约束,则会在其结构内产生拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面便会产生裂缝。第四,湿度变化引起的裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或剧烈变化,如养护不同、时干时湿,表面干缩变形受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。第五,混凝土的配合比因素。混凝土的配合比也是房屋建筑工程中大体积混凝土结构产生裂纹的因素,更是直接影响混凝土质量的关键因素。涉及配合比中选用的水泥品种、标号与用量,水灰比,砂率,粗细骨料品种、颗粒级配情况、含泥量,外加剂用量等的使用参数,如果没有经科学试验设定合理使用参数,那么一定是会影响到混凝土质量的,当然也就导致了裂纹的出现[2]。
        三、房屋建筑工程大体积混凝土结构裂纹的防治措施
        (一)加强对混凝土原材料的选择
        混凝土涉及到的原材料主要有水泥、粉煤灰、骨料等,下面我们来详细说一下如何选择优质的原材料:1.水泥。通过上文的分析我们可以发现,水化热是引发混凝土出现裂纹的主要因素,而引发水化热又是水泥水化发生化学反应释放热量引起的。所以说想要降低水化热情况的出现,减少温差是很关键和重要的。因此我们在选择水泥的时候,一定要选择水化热比较低的水泥。还有一种方法,就是要在保证混凝土强度的基础上,适当的减少对水泥的用量。2.粉煤灰。在水泥中掺杂粉煤灰的目的除了减少水泥的用量以外,还能适当的降低水化热的情况,更重要的是可以很好的保证混凝土的和易性。具体有以下几种作用:第一,粉煤灰中含有很多硅、铝氧化物,这些氧化物会和水泥的水化产物发生第二次反应,以此来提高水泥的活性,所以说添加适量粉煤灰可以代替部分水泥,降低混凝土热胀冷缩的作用。第二,粉煤灰是属于颗粒状的,而且还比较细,所以适当的增加粉煤灰会使混凝土分布的比较均匀,更好的保证混凝土的质量。第三,粉煤灰中,还含有火山灰的物质,它可以改善混凝土内部的孔隙结构,降低混凝土之间缝隙,这样一来,混凝土的结构就会更加的紧密,也会适当的减少收缩值,从而降低混凝土出现裂纹的情况。3.骨料的选择。选择级配良好的骨料,骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80%~83%。尽量扩大粗骨料的粒径,采用级配良好的中砂,因为粗骨料粒径越大,骨料级配越优良,空隙率越小,总表面积越小,包裹混凝土所需的水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热随之降低,对防止裂缝的产生有利。4.砂石含泥量。一定要控制砂石含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重。一定要选择干净的骨料[3]。5.水灰比。水灰比越大,用水量就越大,水分蒸发也越多,产生的塑性收缩也越大,越容易产生裂纹。


        (二)添加适量、正确的外加剂
在混凝土当中,通过外加剂的添加和应用,可以有效的降低裂纹的出现。常用的外加剂有以下几种:第一,减水剂的使用。在混凝土中添加减水剂,能够很好的改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或保持混凝土强度不变而减少水泥用量,降低水化热,防止混凝土开裂,从而降低裂纹情况的出现。第二,缓凝剂的应用。在混凝土当中添加缓凝剂,能延缓混凝土放热峰值出现的时间,等放热峰值出现时,混凝土强度已经随龄期增长而增大了,从而减小了开裂出现的机率。缓凝剂同时也具有减水剂的一些作用。第三,引气剂的应用。通过引气剂的使用,可以在改善混凝土可泵性的同时,提高耐久性,对混凝土起到抗裂作用。在使用外加剂的时候需要注意的是,不要过量使用,要按着正确的配合比方式,否则的话,会起到反效果,反而会增加裂纹的发生[4]。
        (三)使用正确、科学的施工方法
1.混凝土的搅拌
        在混凝土的拌制过程中,需要所有原材料都进行科学、正确的配比,严格准确控制各种原材料计量,严格控制混凝土塌落度。在对混凝土搅拌的过程中,还要控制好温度,一般常用到的降温方法有两种,一个是使用冷风,对混凝土的搅拌进行降温。另一个是采用加冰的方法进行搅拌,都能降低新搅拌混凝土的温度[5]。
        2.采用合理的施工方法
        (1)加强混凝土浇筑过程的控制。混凝土浇筑过程中要振捣密实,振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜,间距要均匀,以振捣力波及范围重叠二分之一为宜,不可漏振或过振,浇筑完毕后,压实、抹平表面,以防止表面裂缝。另外,大体积混凝土应分层浇筑,分层流水振捣,同时保证上层混凝土在下层初凝前紧密结合,避免截面出现施工缝,提高结构整体性和抗裂、抗剪性能。这样能有效的降低裂纹的出现。(2)浇筑时间控制。尽量避开在太阳辐射较高的时间浇筑,若由于工程需要在夏季施工,尽量避开正午高温时段,浇筑尽量安排在早间或夜间进行,避免高温加快水化热造成混凝土中心温度与表面温差大,避开外界气侯的突然变化(如温度骤降、大风、大雨)等恶劣天气时浇筑。(3)尽量延长混凝土的拆模时间。混凝土在实际温度养护的条件下,达到设计强度的75%以上,其中心温度与表面最低温度控制在25℃以内,预计拆模时内外温差小于15℃以上时方可拆模。
        3.做好混凝土表面的隔热保温
        大体积混凝土结构出现裂纹,主要由内外温差过大造成的。混凝土浇筑完毕后,由于表面较内部散热快形成内外温差,表面收缩受内部约束产生拉应力,此时的拉应力还不足以超过混凝土的抗拉强度而产生裂纹。但此时如果受到强冷空气或者大风的袭击,表面温度陡降或过分失水就很容易导致裂纹的产生,尤其是在温度比较低的季节[6]。所以大体积底板砼在浇筑完毕后应加以塑料薄膜覆盖,做好隔热保温措施。待初凝后揭去薄膜,及时洒水养护,以保持混凝土表面处于湿润状态,能有效的降低混凝土的温度,促进混凝土强度的稳定增长,防止干缩裂纹的产生,连续养护时间不应少于28天或设计龄期。
        防止混凝土表面裂纹的发生,以及减小混凝土表面与内部温差是加强混凝土保温的目的。在常温亦或是负温条件下施工,混凝土表面都需要覆盖保温层。常温保温层可以对混凝土表面温度起到缓冲作用,比如大气温度低或雨水袭击的温度。而负温保温层是根据工程项目的地点、气温以及混凝土内外温差等条件设计的。但是,负温保温层必须设置不透风的材料覆盖层,只有这样,才能发挥其本能作用,提高混凝土的表面抗裂能力。
        4.混凝土的养护
        浇筑完成后,需要加强对混凝土的养护。养护方式有带模养护、洒水养护、刷养护剂养护、覆盖薄膜养护等。混凝土养护质量的好坏直接决定混凝土微观特性,早期养护得当,后期混凝土密实度高,总空隙率低,毛细孔含量减少,所以合理养护会明显提高混凝土早期性能,如提高强度、提高抗渗透性能,减少裂纹发生。温度、湿度、养护时间等是混凝土养护过程中主要的控制参数,充足的水分、适当的温度和必须的养护时间是实现混凝土耐久性的重要保障。
        结束语
        综上所述,向我们阐述了引发房屋建筑工程中大体积混凝土结构裂纹的原因,并根据具体的原因制定了相关的防治方法。由此我们可以知道,在房屋建筑工程中,化工,大体积混凝土结构是非常重要的内容,一旦大体积混凝土结构出现裂纹问题,直接会给整个建筑工程的质量带来影响,所以我们一定要将其重视起来,并采用正确的方法去解决,以此来更好的保证房屋工程的质量。
        参考文献:
        [1]郭科.房屋建筑工程中大体积混凝土裂缝成因及对策[J].华东科技(综合),2020,(4):1-1.
        [2]李芙蓉.浅谈房屋建筑工程施工中的大体积混凝土技术[J].中国室内装饰装修天地,2020,(7):334-334.
        [3]朱海朝,郑亚山.关于房屋建筑工程大体积混凝土结构的施工技术[J].名城绘,2019(7):564-564.
        [4]周麒.浅谈房屋建筑大体积混凝土工程施工的裂缝缺陷及其控制[J].建筑与装饰,2019,(18):161-161.
        [5]吕斌.探析房屋建筑工程大体积混凝土结构的施工技术[J].建材与装饰,2020,No.607(10):34-35.
        [6]李于挺,王富.探析房屋建筑工程大体积混凝土结构的施工技术[J].商品与质量,2019,(33):68-68.
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