混凝土裂缝控制技术

(整期优先)网络出版时间:2021-11-07
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混凝土裂缝控制技术

李健 蔡新建 张雪松

吉林安装集团股份有限公司 130012

摘要:在房屋建筑工程建设施工过程中,混凝土的裂缝控制尤为关键。随着我国城市化建设步伐的加快,建筑行业取得蓬勃发展,作为建筑工程的基础施工内容,混凝土结构施工的重要性日益凸显。受复杂因素的影响,混凝土结构易产生裂缝,削弱了混凝土结构的承载力、耐久性和抗渗性,降低了混凝土结构的安全性和使用性,严重影响了土木工程的建筑品质。从另一个角度看,由于不同建筑混凝土结构呈现多样化趋势,造成混凝土裂缝的原因也具有不同的特征,对混凝土裂缝处理技术提出了不同的要求。鉴于此,本文以建筑工程混凝土裂缝施工处理技术为研究主题,对建筑工程混凝土裂缝处理技术要点进行了探讨。

关键词:混凝土;裂缝控制;技术

引言

随着社会经济的不断发展,建筑项目也不断增多。混凝土工程本身就具有较强的复杂性,其质量非常容易受到多方面因素影响,大体积混凝土更是如此。大体积混凝土裂缝就是常见问题之一。因此,在施工中,应该强化对混凝土工程施工的裂缝控制,采取合理的措施加以预防,以提升工程的整体效果。

1混凝土裂缝概述

混凝土中水泥为胶凝材料,砂、石属于集料,集料、水和其他外加剂根据一定比例配合,经过搅拌之后形成了水泥混凝土,混凝土随着水分蒸发逐渐硬化。如果混凝土未能充分搅拌均匀,硬化时混凝土内部会形成较小空隙或裂缝,空隙与裂缝会受到外部重力和温差的作用与影响,产生更大空隙和裂缝。并且这些空隙和裂缝不容易发生黏结,可能会导致混凝土出现整片坍塌的情况。对于建筑工程来讲,在施工时产生的裂缝主要为以下几种:①温度裂缝。此种裂缝产生主要原因为内部、外部之间温差的影响与作用,裂缝的分布存在不规律性。②塑性裂缝。此种裂缝主要受风速、温度等影响所致。一般情况下,裂缝中间区域较宽、两端部位较细。③沉降裂缝。此种裂缝产生主要原因为地基土质松软、具有不均匀性,裂缝一般呈梭形。任何一种裂缝的出现都会对建筑整体质量产生不良影响,为了切实保证建筑安全性和使用质量,应充分重视裂缝问题,结合出现的问题提出针对性解决对策。

2混凝土裂缝的成因

2.1温度应力

混凝土因为水泥材料用量较多,浇筑体积较大,所以在水泥水化过程中会产生大量热量,由于混凝土导热性能差,内部环境封闭,使得热量无法完全释放,水泥水化热越聚越多,导致内部温度急剧上升,明显高于混凝土表面温度。随着混凝土期龄、弹性模量、强度的增加,对混凝土的变形约束越来越大。在内外温度差的作用下,混凝土内产生温度应力,当温度应力大于混凝土抗拉强度时裂缝产生。温差引起的变形导致温度应力的产生,温差梯度大,温度应力也大。对于昼夜温差较大的地区,当混凝土入模温度较大,而之后温度又大幅度降低时,如果不对其采取一些措施,混凝土暴露在空气中会使得内外温差梯度过大,导致温度应力产生,进而形成裂缝。

2.2混凝土的收缩

收缩是混凝土的一个主要特性,对混凝土的性能有很大的影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展,就会引起结构的开裂、变形和破坏。产生收缩裂缝的原因,一般认为在施工阶段因为水泥水化热以及外部气温的作用引起混凝土收缩而产生的裂缝,多为规则的形状,很少交叉,通常发生在结构的变截面处,与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积混凝土构件中,如梁、板、柱等块体构件。

2.3混凝土材料以及配合比

配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度,是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当是指水泥用量过大、水灰比大、含砂率不适当、骨料种类不佳、外加剂不当等,它们是相互关联的。曾经有关资料显示:用水量不变,水泥用量每增加10%,混凝土收缩增加5%;水泥用量不变时,用水量每增加10%,混凝土强度降低20%,混凝土与钢筋的粘结力降低0%。

3混凝土裂缝控制技术

3.1控制构件原料

水泥在水化时会对混凝土结构中的内部裂缝与表面裂缝产生影响,因此,需运用积极且有效的应对措施控制水泥水化过程。选购水泥时,需关注水泥品种,选择低热水泥或中热水泥,从源头上控制水化问题,使结构的内部温差与外部温差相近。当前,主要是使用矿渣硅酸盐和粉煤灰水泥,进行水泥材料比选时,需考虑到水泥品种、水泥实际强度要求,了解水泥强度试验方法、水泥物理指标与化学性质。强度等级为M2.5以上的砌筑砂浆用砂的含泥量应不超过5%;强度等级为M2.5的水泥混合砂浆用砂的含泥量应不大于10%;防水砂浆用砂的含泥量应不大于3%。对有抗冻、抗渗或其他特殊要求的混凝土用砂,其含泥量不应大于3%。就骨料来讲,进行混凝土施工时,最好使用配级较高的骨料,配级较高的骨料在抗压能力与抗拉能力方面表现的比较好。一般情况下,可以使用直径范围处于0.5~4cm的粗骨料。

3.2外加剂的使用

外加剂虽是辅助材料。掺入外加剂,可以适当地提升水泥的密度,加强水泥的韧性,从而减少水泥空隙,降低其干缩性,减小裂缝。大体积混凝土可适当加入缓凝减水剂、膨胀剂、减缩剂等外加剂。缓凝剂可以对混凝土的凝结时间和硬化性能进行调节,但缺点是在混凝土后期阶段从物理力学性能上产生不利影响。混凝土膨胀剂的作用是用来补偿混凝土干缩和密实混凝土、提高混凝土抗渗性,在实际工程中主要用于防水和抗裂两个方面,现在使用较多的场合是配制高等级防水混凝土和适当延长伸缩缝或后浇带间距,适当加入膨胀剂可降低混凝土抗裂风险。

3.3科学控制混凝土的配比与温度

在工程具体施工过程中,需要严格控制好混凝土的表面温度,确保其处于合理的范围内。在对混凝土进行浇筑时,需要确保室外与建筑表面温度差处于合理的范围内,如果混凝土结构达到规定的抗裂强度后,此时温度需要保持在25~30℃之间。由于大体积混凝土裂缝问题会受到温度因素的影响,这就需要严格控制好水泥品种和水泥用量,进而将混凝土内部温度控制在合理的范围内。同时,在选择骨料时,需要结合设计要求,选择粒径比较大的材料。另外,需要对混凝土的水灰比进行控制,并对含水量进行全方位地检测。最后,根据建筑物的建筑要求,对施工进度进行调整,如果需要加快施工进度,则可以加入早强剂。

3.4温度控制

温度控制主要体现在混凝土浇筑、起模以及不同实验(施工)环节上。在大体积混凝土浇筑时,为了增加混凝土的密度,提升其抗渗性能,可以掺入粉煤灰。浇筑过程中,还应及时加入冷水,避免水化热过大而影响质量。不仅如此,还应该提前制定计算出一份温控标准。对于起模,应选好拆模时间,避免在严寒酷暑时进行,防止内外温差过大导致混凝土开裂。混凝土内外温度由于外部温度易散而内部温度稍散会产生较大温差,因此可用冷水消耗内温,用水对外部进行保湿,避免温差。

3.5信息化控制

对混凝土的计量水平(数据信息化控制)、拌和、输送、浇筑、振捣和养护等各个环节进行全过程控制。对模板工程质量、立模提出标准、对拆模提出温差小于20℃及强度达到强度设计值50%以上双控要求。对施工期混凝土质量监测、温度裂缝控制标准提出要求。通过百万方混凝土计量水平和施工水平统计,选取合理预警和超标范围。

结束语

综上所述,混凝土施工是保证建筑工程质量的重要环节,但很多种因素都会对施工产生影响,导致混凝土裂缝问题的产生,使混凝土结构的稳定性受到影响,难以保证工程的整体质量。因此必须从实际出发,对设计加以优化,将高性能混凝土的优势充分发挥出来,加强控制混凝土的配合比与温度,准确设置好后浇带,如此才可以有效提升大体积混凝土的结构承载力,为提升建筑工程使用性能与施工质量提供重要保障。

参考文献

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