建筑工程施工中混凝土裂缝的控制技术分析

混凝土工程是建筑领域比较重要的组成部分, 而裂缝是混凝土施工过程中常见的问题, 一旦出现裂缝, 不仅会导致工程结构的耐久性出现明显的下降, 而且还会降低构件的承载力, 从而对建筑物的安全使用产生严重的影响。因此, 要对诱发混凝土裂缝的原因进行全面、系统的分析, 然后为其制定有效的控制技术, 从而有效改善混凝土裂缝现象, 提高建筑工程构建的耐久性和承载力。

1 建筑工程混凝土裂缝的危害

在进行建筑工程施工过程中, 裂缝的出现会对工程的进度和质量产生严重的危害, 具体危害包括: (1) 混凝土裂缝会导致建筑工程整体强度降低, 最重要的危害会导致钢筋外露, 加剧了水和空气对混凝土内部的侵蚀速度, 从而导致混凝土出现变质、软化现象, 致使其强度大大降低, 这样一来又会进一步加剧裂缝问题, 如果未采取有效措施对其进行处理, 将会对后续的工程施工产生严重的影响; (2) 混凝土裂缝的出现会使建筑物的刚性度明显降低。这主要是因为随着混凝土裂缝的不断变化导致裂缝截面位置的中轴还是慢慢的向上移动, 并且裂缝越严重, 给建筑工程结构带来的变形程度就越大, 从而产生的危害就越大。

2 建筑工程施工中诱发混凝土裂缝的原因

2.1 水泥水化热的影响

在进行混凝土浇注过程中, 水泥的水化生热会产生大量的热源, 而且在水泥浇筑完成之后水化热会在短期内集中放热, 在放热过程中, 混凝土的配合比会直接决定其放热速度, 还且还与水泥种类有关。当大量水化热在混凝土中慢慢释放出来时, 往往会在混凝土中心部位温度比较高, 越往外围其温度反而越低, 这样一来就形成了比较明显的温度梯度, 导致其表面出现拉应力, 内部出现压应力, 当达到极限限抗拉强度时就会诱发混凝土表面裂缝的产生。

2.2 温度引起的裂缝

在进行大体积混凝土施工过程中, 外界气温的变化极有可能诱发混凝土出现裂缝。通常情况下, 混凝土内部的温度是由水泥水化热的绝热温升、浇筑温度和结构的散热温度等因素共同决定的。而且浇筑温度与外界气温存在着密切的相关性, 当外界温度比较高的时候, 其混凝土的浇筑温度也会随之升高, 反之如果外界温度开始慢慢下降时, 则会形成温度梯度。而当外界温度快速下降时, 则会诱发温度应力, 从而引起混凝土的开裂。同时, 外界湿度的变化也有可能诱发混凝土裂缝。

2.3 楼板力学形变引起的裂缝

在进行建筑工程施工过程中, 支座处负筋下沉及楼板的弹性变形都有可能诱发裂缝。当混凝土未达到设计强度时就过早拆模或者增加荷载, 都有可能导致混凝土楼板发生弹性变形, 从而降低混凝土早期强度, 甚至直接导致混凝土失去强度, 在承受压、拉、弯应力时就会诱发混凝土裂缝。

2.4 混凝土配比不当引起的裂缝

在进行混凝土施工过程中, 通常需要按照国家已有的相关规范和标准来设定混凝土的配比, 一般在0.25~0.39范围内。通过对普通混凝土水灰比进行分析可以发现, 将其控制在0.7左右所能达到的效果最为理想。同时, 在采用相同强度、相同种类水泥时, 其水灰的比例将会决定混凝土的强度等级, 主要是因为在水化过程中, 水泥需要与水按照进行结合。目前, 在施工过程中, 施工单位为了能够加大混凝土的流动性, 以提高浇灌的质量, 往往会选择比较大的水灰比例。但是, 在进行水化后, 多余的水分会在混凝土的内部停留, 这样一来就会诱发大量的水泡, 从而降低混凝土的抵抗负载, 容易在空隙周围出现应力集中现象, 诱发裂缝的产生。

3 混凝土施工过程中常见的问题

3.1 材料质量不过关

混凝土一般是由水、水泥、砂石、石子及外加剂等材料构成, 上述材料的质量高度将会直接决定整个建筑物的质量。但是在实际施工过程中, 经常会遇到施工材料质量不过关的现象, 从而影响混凝土的耐久性和强度, 诱发裂缝的产生。

3.2 结构设计不当

当建筑结构设计过程中经常会出现高度偏小、截面不够、梁的跨度太大、配筋位置不科学、结构缝的设计不当等问题, 这些因素都会对混凝土的施工质量产生一定的影响, 从而引起混凝土开裂, 对建筑工程的施工质量产生影响。

3.3 施工质量控制不够

在进行建筑工程施工过程中, 如果在混凝土结构构件制作、运输、安装及浇筑等环节出现问题时, 将会导致施工质量无法得到有效的控制, 进而诱发混凝土裂缝的产生。同时, 钢筋混凝土的保护层未按照相关规范和标准进行施工, 或者在绑扎好的钢筋上胡乱踩踏, 或加厚负弯矩承受的钢筋, 这些都有可能诱发钢筋出现垂直状的裂缝。在进行混凝土施工过程中, 由于施工质量控制不合理, 会导致混凝土出现振捣不密实、蜂窝麻面等现象, 诱发荷载裂缝。此外, 混凝土搅拌、运输所需时间比较长时, 会在一定程度上降低混凝土的坍落度, 如果未对其进行有效的振捣时, 会引起混凝土表面存在不规则的裂缝。在混凝土结构构件施工过程中, 如果支撑体系不稳、模板刚度不符合要求, 会在混凝土浇注的过程中出现模板变形现象, 导致混凝土裂缝的产生。

4 建筑工程施工中混凝土裂缝的控制技术措施

4.1 加强混凝土结构设计

在进行混凝土结构设计的过程中, 最好选择中低强度混凝土, 尽可能避免使用高强度混凝土。要想对大体积混凝土施工过程中表面收缩裂缝的有效控制, 一般可以在承台表面适当的增加分布钢筋用量, 随然该方法并不能有效的防止裂缝的产生, 但是其可以有效的减小温度裂缝的宽度, 增加结构的整体性。在进行大体积混凝土施工过程中, 最好按照温度裂缝的要求来进行水平施工缝的设置, 并对其进行分块处理, 而且还需要设置必要的连接方式。

4.2 合理选择和配比混凝土原料

(1) 在进行混凝土配置过程中, 如果在其中添加了吸收率比较大的骨料时, 在在一定程度上增大混凝土的干缩性;对于级配良好、粒径较大的骨料, 可以适当的降低混凝土中的水泥浆用量, 从而有效的降低混凝土干缩率。通过在混凝土中掺加粉煤灰, 不仅可以有效的降低水泥用量和水化热, 而且还能够降低混凝土单方水泥用量和用水量, 有效降低混凝土自身体积收缩。此外, 将高效减水剂或粉煤灰添加到混凝土中, 能够使混凝土具有比较好的可泵性、抗渗性、和易性、抗离析性能, 避免发生泌水现象, 降低裂缝的产生。

(2) 在进行混凝土配合比设计过程中, 要求设计人员深入施工现场, 根据操作水平、浇捣工艺、构件截面等实际情况, 来科学、合理的设定混凝土的坍落度, 并且根据施工现场的石、砂原材料质量对其配合比进行适当的调整。通过改善骨料级配, 掺加高效减水剂或粉煤灰等可以有效的降低水泥用量和水化热。

5 结束语

在进行建筑工程混凝土施工过程中, 要想有效的预防混凝土裂缝的产生, 就需要对混凝土的设计、配置、运输、浇注、养护等阶段的影响因素进行全面、系统的分析, 并采取有效的措施给予控制, 这样不仅可以降低混凝土裂缝的产生, 而且还能提高整个建筑工程的施工质量。

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