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浅析房屋建筑施工中混凝土裂缝的成因及处理方法

时间:2022-11-16 13:25:03 来源:网友投稿

【摘 要】在房屋建筑工程中,混凝土作为建筑基础材料被广泛的利用。它是一种非均质脆性材料,其特点是非均质性,主要是由砂石等基础材料混合制成。因混凝土本身的可塑性作用以及约束性问题,容易导致混凝土在硬化之后其内外结构中会出现许多微型孔洞和气穴,甚至出现细微的裂缝。混凝土一旦受到负荷承载或温差变化等因素影响,所有潜在的细微裂缝会贯通扩展,以至于形成我们可以通过肉眼观察到的裂缝。因此,如何在混凝土硬化过程加入技术处理,控制裂缝是施工所面对的首要问题。

【关键词】房屋建筑;混凝土裂缝;成因;处理对策

引言

混凝土作为一种用途最广,用量最大的建筑性材料,现今已经扩展到了预应力混凝性混凝土,钢纤维混凝土以及钢管混凝土等相关领域,同时也对工程质量做出更好的安全性保障。在实际工程中,由于存在施工工期紧,模板周转率高等因素的影响,或多或少会对混凝土强度、成熟度和弹性模量增长速率造成影响,因此除了保证施工和使用阶段混凝土的质量外,还要尽可能的保证做好预防混凝土裂缝的工作。

一、房屋建筑施工中混凝土裂缝的概述

混凝土,学科名词解释为:“砼”,是指由胶凝材料将集料胶结成整体的工程符合材料。建筑施工中的混凝土一般在理论意义上与其相同,但在通俗意义上则是指利用水泥作为胶凝材料的核心,将砂石作为集料胶,再混入水中,加入相应的参合料按照一定比例配合搅拌而成的水泥混凝土,是目前国内普通建材料首选材料。

在房建混凝土裂缝中,按照深度的不同,可分为贯穿裂缝、深层裂缝和表面裂缝三种。在混凝土结构中,表面裂缝在受到载荷等因素影响下,发展成为深层裂缝,再形成贯穿裂缝。在这三种裂缝中,贯穿裂缝的危害性最严重,它切断了结构断面,破坏结构的整体性和稳定性的可能性极大。部分深层裂缝切断了混凝土结构的断面,危害性次之。表面裂缝是混凝土结构中最常见的,一般危害性较小。在混凝土结构中,出现裂缝并不是绝对的会影响结构安全。混凝土结构在建设和使用过程中,出现了不同程度的裂缝,这是一个普遍现象。在混凝土结构中,无害裂缝只要稍加处理,结构仍可正常使用。有害裂缝,特别是贯穿全断面的结构性裂缝,会给结构带来质量隐患,一定要加以控制,否则,将影响工程建设的质量和使用寿命。在现代建筑施工中混凝土结构涉及面较广。在基础工程中,如混凝土底板、深梁、厚大的桩基承台等;还有在上部结构中,如巨型柱、高层建筑的转换梁或板、防辐射结构等。

二、房建施工中混凝土裂缝的成因

1、温度因素。一般来说,混凝土早期性能发展中最不可或缺的就是温度,温度越高,混凝土强度发展也就会越快,科学家经过试验发现当混凝土的温度低至一个极限值时,也就是温度显示在零下十度区间,水泥的水化反映将不会再继续进行下去,进而强度也将在此中止发展,其实在实际生活中,只要温度达到零摄氏度时,我们就可以通过试验观察到混凝土当中的水分慢慢冻结成冰状物,也就可以知晓混凝土已经发生冰冻损伤了。混凝土会随着温度过高而致使表层水分被大量蒸发干净,从而造成水泥水化不良反映,而水泥内部也会由于水化物的分布不均造成水泥与水不能相互接触,因此水泥也就无法水化。造成混凝土内部出现的裂缝就是早期体积膨胀与受热不均所造成的。

2、湿度因素。混凝土只有在充满水的毛细管水泥中才能进行水化作用,之前我们提到如果温度过高会导致混凝土表层水分被蒸发掉,然而在蒸发掉水分的毛细管中水化作用是很难进行的,同时值得我们留心的是在水泥的水化过程中会产生巨大表层面积,当中的自由水也会过渡成表面吸附水,它的原理就是由外部补给形成内部水分的自我调节与蒸发,因此我们必须关注到早期混凝土的湿度条件,以此来判断是否是适合它生存的。这样才能及早防止水分被大量蒸发,继而影响水泥无法正常完成水化工作,造成低强度下混凝土因无法承受收缩而引起的裂缝。

3、养护不当。混凝土的形成需要一定养护时间,即所谓的养护期。通俗的讲,混凝土养护期是指:养护的混凝土表面层具有足够的不透水能力(与渗透限值有关)和达到要求的强度所决定的持续时间。科学确定养护期是一个困难的问题,较合理的方法是,规定在混凝土养护终止前,混凝土表面层的渗透率达到规定的某一限值,它主要取决于结构所在的外部环境及所用水泥及外加剂的品种。正常情况下,由于混凝土的强度、弹性模量、收缩等条件的延长会导致混凝土的增长速度由快而慢变化,所以当新调制的混凝土完全暴露在大气中的时候,外界的温度,风力和湿度都会对它造成影响,如果没有足够的振捣和充足的养护,就会使得混凝土的结构出现变形开裂现象,影响混凝土的强度及耐久性,这些情况都会导致工程在后期施工和使用过程中造成重大质量事故。如果工程建设初期,混凝土养护不当,硬化成型形成微孔隙、气穴和微裂缝,由于这些裂缝的存在和发展会导致内部钢筋材料发生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,形成房屋裂缝,从而影响到建筑物的使用寿命,因此,质量安全关乎你我,混凝土养护环节不容忽视。

4、混凝土的早期收缩。我国著名研究学者黄士元教授,他经过大量试验数据发现,原材料和养护都是影响混凝土收缩开裂的重要原因,随着科学的发展,我们对混凝土裂缝的成因及形成机理的认识也在进一步加深,认识问题、解决问题才是我们做好防护混凝土早期收缩开裂的最好方法。

三、房屋建筑施工中处理混凝土裂缝的有效对策

1、混凝土的组织结构要素是混凝土存在的的必要前提,从其组织结构要素出发可以实现从根源上控制裂缝。在对混凝土设计时,应该采用中强性能与强耐久性的材料与集料胶,避免使用强度太高的材料,以此来实现控制混凝土表层出现大面积的裂缝。为了控制大体积混凝土表面出现收缩而引起裂缝,可以适当采取在承台表面增加钢筋用量的方法,它可以起到加强结构整体性能,控制因温差而出现的裂缝大小。

2、在对楼层的混凝土完成浇灌任务后,要隔天对其做出测量,查看内部结构是否完整,在混凝土之上,不允许吊卸重型材料,造成对混凝土的冲击。24小时之后可以按照轻重缓急以及楼层高度做出规划分层,尽量吊卸轻小型材料,做到轻放,减小对其“着力支撑”。对在施工计划中所需要搬放重型材料的部位应建立结构性支架,或者缓冲模板,预先采用加密立杆或横杆,以此来增加模板支撑架的支撑强度。通过以上方式,实现对区域内混凝土的减压抗冲击处理,防止内部因剧烈冲击震动出现板面震动出现“共振效应”而导致裂缝的发生。

3、对混凝土的配置比例要严格按照规定配置。混凝土配置过程中,如果注入了容易吸收的骨料,其干缩就会增加,其中的含泥量增加时,也会增加混凝土的干缩性。在混凝土中掺入粉状煤灰材料,或者减水剂,可以使混凝土获得较好的抗渗性,有利于混凝土表面处理。技术操控人员应该根据实际情况,决定掺配比例,其中包括浇捣工艺、工人操作水平以及结构剖面等现实情况,合理选择最佳的混凝土设计方案,针对施工现场资源量大小,适时调整配置比例。改善骨料级配,掺入粉煤等减少凝胶材料的多余用量,降低水化热反应,配合使用合适的掺合料与外加剂,抑制碱骨料反应。

4、对施工后期的保护性复查要做到位。保温保湿是混凝土施工的重要环节,其最主要的目的在于降低大体积混凝土的内外温差,降低混凝土的的块体自我约束力。降低混凝土浇筑温度的降温速度,利用混凝土自身的抗拉强度范围,控制其本身由温差引起的伸缩效益。在保护环节中,要适当提高护养温度,它有利于减少内外温差,有效的缓解外表降温速度,控制温差应力,这有利于混凝土自身抗力强度的增加。在护养环节,应该搭设防雨布,进行保护性遮盖,同时对周边环境做好排水工作,以防止雨水倒灌,确保整个混凝土的施工连续性。最重要的是,在混凝土硬化阶段,要对其失水现象作出合理认识,在适当温度下进行补水活动,避免在高温下施工,即使在高温环境下,也要做好与之适应的浇水保护工作,这样可以控制因内外温差引起的拉力变化,所形成的大面积裂缝。

结束语

房屋建筑工程是人类文明进步的表现,尤其在当今社会环境下,建筑行业更加透明,进而使施工过程受到社会各界的关注,特别是对其潜在问题混凝土的裂缝控制更加关心,所以对于存在的裂缝问题必须要采取先进的控制手段,提出相关解决方案,对施工中存在的混凝土裂缝问题提供有效的控制。

参考文献:

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[3]梁一冰.浅析道路工程中混凝土裂缝的原因与防治[J].黑龙江科技信息,2012(12):132-134.

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