张江英
广东中人集团建设有限公司 510515
摘要:混凝土是建筑施工过程中非常重要的材料,应用十分广泛。但由于混凝土的结构特殊性,容易受到周围不确定因素的影响,导致混凝土结构出现裂缝,对建筑物的整体质量产生十分不利的影响。因此,对建筑施工过程中的混凝土裂缝进行深入分析,并提出相应的防治措施,具有重要的实际应用价值。本文阐述了混凝土裂缝的种类和产生原因,并深入分析了裂缝的预防和处理措施,希望能为同行业的工人提供一些帮助。
关键词:建筑施工;混凝土裂缝;预防;处理
引言
混凝土裂缝长期以来一直是工程师们比较头疼的一大问题,从工程实际操作来看,现阶段大多数钢筋混凝土构件的裂缝几乎已经成为常态,但有些裂缝比较简单因此不容易被人们发现,也不会对整体结构造成明显的破坏,所以其出现并未造成太大的影响。而有些裂缝长期处于高强度荷载作用下,并在物理和化学因素下不断扩展,时间久了会增加钢筋锈蚀或混凝土保护层剥落等不良现象,因此会有发生的风险的可能性,甚至影响结构的强度和刚度,缩短结构的使用寿命。所以针对不同裂缝制定科学合理的防治措施,具有重要的实际应用价值。
1混凝土裂缝的种类与形成原因
1.1干缩裂缝
干缩裂缝的问题通常发生在混凝土养护完成后一段时间,一般都是在一周后整体结构会发生裂缝。由于水泥砂浆材料的特殊性,随着水分的蒸发这必然导致收缩状态的发生,并形成不可逆的特点。混凝土裂缝的原因是内部和外部的蒸发率是不一致的,因此长时间不处理这样的问题,不久的将来会出现更为严重的结构变形现象。收缩裂缝形状平行或网状不等,通常有0.05毫米和0.2毫米宽度之间的裂缝,尤其是在大体积混凝土施工中水灰比例的分配不当或者聚合剂添加量没有按照预设配比,干燥收缩的风险将会增加,就会造成裂缝的可能性。
1.2塑性收缩裂缝
塑性收缩是混凝土即将凝固的时间,由于不确定因素的影响,地表水分蒸发较快,进而产生收缩的现象。这种现象的发生会导致不同深浅的塑性收缩,裂缝多发于大风天气或干热天气,并呈现中间宽,两端细,长短不一,通常彼此不连贯的裂缝。造成这种裂缝的主要原因是终凝过程中混凝土由于其自身的特点,使其结构强度极小或几乎不存在,同时在终凝临界点受高温或大风天空气的影响,使混凝土表面的水分消散得非常快,而且非常容易在大负压条件下混凝土体积增大后发生急剧收缩的现象。因为此时的混凝土强度对自身来说并没有强力的收缩能力,所以会在短时间内产生多条裂缝。造成塑性收缩裂缝的主要原因是水灰比例以及混凝土在不同环境下的凝结时间、风速、相对湿度和环境温度。
1.3化学反应裂缝
混凝土拌合后,会由于掺杂的骨料或水泥产生一些碱性粒子,由于是通过物理性质产生的,所以这些碱性粒子会与骨料或添加剂发生一定程度的化学反应,以补充反应过程中消耗的水分。该成分会吸收环境中的水分,导致其总体体积增加,甚至引起混凝土整体结构膨胀或开裂。通常情况下,这种裂缝会出现在使用过程中是正常的,同时也很难逆转,补救起来难度极大。为了最大限度地减少裂纹造成的影响,就需要要求技术人员选择和应用有效的措施,实现预防问题的目标。一般来说,防止这类裂缝的常见措施包括三种,即(1)应选用碱活性较小的砂石和骨料。
(2)应加低碱水泥和外加剂。(3)选用科学的外加剂,以抑制碱性颗粒与团聚体的反应。
2混凝土裂缝预防措施
2.1混凝土控制
低水化热的水泥是首选的建筑材料,水化热是水泥在水化过程中释放的热量,为了降低温升的目的应在符合设计强度的前提下最小化水泥的用量,更多选择中低热值水泥。部分项目在确保结构质量的前提下也可选用矿渣水泥或粉煤灰水泥,减少开裂出现的风险。
2.2保温或保湿养护
为解决混凝土浇筑后的内外温差的问题,在夏季时混凝土结构要做好保湿处理工作,冬季要做好保温养护工作。与以大体积混凝土为例,当其处于终凝状态时,由于其表面储存一定比例的水,因此具有一定程度的隔热保护作用,温度效应进一步减小了内外温差,从而降低了裂纹加剧的风险。在一些基础工程中,特别是大体积混凝土结构拆除模板完成后,灌装时间要缩短,避免温度突变带来的不利影响。
2.3 工艺改善以提升混凝土的整体抗裂能力
改进钢筋,可以避免应力集中,同时在加固转变完成后,还可以起到抵抗温度应力增强的作用。混凝土结构中变截面角部、角部应力集中区或孔洞周围,会有显著的应力集中。因此建议使用孔在周围设置钢筋网或斜钢筋,或加一些抗裂钢筋的方法,两者都能降低裂缝的风险。
2.4设置后浇带
对于一些平面尺寸过大的大体积混凝土,应在浇注带材,使其带来的结合力或温度应力最小化。这种方法还可以提高结构的整体散热能力,也是最大的降低混凝土内部温度的前提条件。
2.5裂缝处理方法
如果在结构承载力不受过多影响的情况下,首先建议采用面层修补方案(适用于较为狭窄的缝隙,可选用薄膜或环氧树脂)或填充方法(先将裂缝凿成V形,再用可采用树脂砂浆作为填充材料,也可选用沥青等)处理裂缝。如果是为了避免可选用围护结构出现处理裂缝影响结构安全,可以选用钢筋法或者围护加固法。所谓围护加固法在裂缝周围保证尺寸允许的情况下,选择将钢筋混凝土围护结构包裹在结构外部,达到增加钢筋截面的目的,进一步提高其承载能力。钢筋加固规则是选择使用U型螺栓或钢套对构件进行紧固,这样才能有效避免裂缝进一步扩大,刚度和承载力将进一步提高。最后在钢筋法完成后,检查钢套与混凝土表面是否紧密接触,以充分发挥其加固作用。
结语
综上所述,建筑施工过程中混凝土裂缝的防治,一直是施工人员和技术人员关注的重点,过去因为处理不当会导致混凝土的强度和刚度严重减弱,甚至产生对其使用寿命的影响。应不断完善裂纹处理方法,选择和应用科学的处理方法,为建筑行业的未来发展奠定基础。
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