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建筑混凝土裂缝的成因与施工控制技术

摘要:在建筑行业中混凝土的裂缝现象是十分常见的,当然形式也各不相同,裂缝的出现一般不会影响到结构的承受能力,但是如果过大的裂缝就会降低建筑结构的耐久性和安全性。本文就从钢筋锈蚀、收缩情况、原材料的质量、温度应力等裂缝产生的原因以及对应的施工控制方案对建筑裂缝情况进行探讨。 

关键词:控制技术;裂缝成因;混凝土 
  一、裂缝的成因 
  (一)温度影响 
  当外界的温度或者结构自身温度产生变化,那么混凝土就容易发生变形,如变形受到其他结构的约束,结构就会产生相互作用的应力,同时若是应力已经超过了混凝土承受的拉压强度,就会产生温度的裂缝。一般情况下,温度的应力有三种形式: 
  1、较大体积混凝土在浇筑后,因为水泥的化学反应会产生热量,也就会使混凝土的体积产生收缩或膨胀,在受到外部和内部约束时就会产生应力作用。另外,因为混凝土的弹性模量也会随着结构内部的部分应力变化而变化。 
  2、当水泥冷却后,也会因为混凝土与外界温度变化而产生温差,同时会形成温度应力。 
  3、在建筑被使用的时候,因为昼夜温差、冷空气侵袭、降雨降温等情况导致混凝土结构的内外温度突降突升,从而引起较为缓慢的温度应力。 
  (二)建筑材料的质量影响 
  在配置混凝土的过程中,因为原材料的质量不达标,也会促使结构产生裂缝,其中主要因素有:水泥的质量,因为水泥安定性不达标,使得在氧化钙氧化的过程变慢,凝固松散同时也就破坏了硬化的混凝土的强度;砂石质量也是影响的因素,因为砂石级别、颗粒大小等问题,导致水泥和水的量比例产生变化,从而导致混凝土的强度不能够达到最佳效果;同时还有碱骨料、拌和水以及外加剂等材料问题都会影响到建筑的质量,导致混凝土形成裂缝。 
  (三)收缩影响 
  混凝土收缩形式主要有缩水收缩和塑性收缩两种,也是容易造成混凝土体积变化的主要形式,同时还有碳化收缩和自生收缩。缩水收缩主要因为混凝土在凝固的表层水分不足,结构内部水分挥发较慢,从而结构表面产生收缩力,因内部收缩力小外部较大,进而产生拉应力,当拉应力超出承受范围时,就会产生裂缝。塑形收缩一般出现在施工过程中,在混凝土浇筑约3小时到16小时,混凝土的化学反应较为激烈,分子链逐步形成,同时出现水分损失和泌水情况,这个时候混凝土还没有完全硬化,容易产生塑形收缩。 
  (四)钢筋锈蚀影响 
  因为混凝土保护的厚度较小或质量较差,混凝土在受到二氧化碳侵蚀时进入到钢筋的表面,或者雨水的酸性液体进入,从而产生化学反应,导致钢筋表面氧化造成锈蚀。进而影响到结构的强度,承受能力降低,墙体因为结构的承载能力下降而产生裂缝,同时也加剧钢筋的锈蚀,破坏建筑物的结构。 
  二、混凝土的控制技术 
  (一)原材料的控制 
  选用中低温度的水化水泥,比如粉煤灰水泥、火山灰硅盐水泥或者矿渣硅酸盐水泥等。充分的将混凝土后期形状变化控制在许用范围内,减少水泥的使用量。同时还要在满足使用的情况下,大的体积混凝土应采用低位的原则,控制结构的强度符合设计要求。
  当然在混凝土选用粗配料的时候,应使用级别良好且粒径较大的材料,碎石和砂的含泥量应低于1%,另外针片状的砂石还要低于15%。在混凝土中需要掺加一些超细的矿粉,主要作用是润滑和减水,同时还能有效的提高混凝土的抗化学腐蚀性能、体积稳定性能、和易性,另外也具有降低水化的热量、减少塌落度、增强混凝土结构强度等性能。选用符合设计要求的外加剂,不仅能减少水的使用量,还能增强混凝土的工作性能,同时也能够提高混凝土的抗拉压能力和抗渗透的性能,进而控制混凝土裂缝的产生。 
  (二)改进施工和设计技术 
  从技术方面改进,主要体现在施工和设计两个方面。 
  1、施工技术 
  保证混凝土的用水量在170kg/m3以下,同时胶凝的材料需要不超过410kg/m3以上,尽量增添一些优质E级别的粉煤灰材料;也要确保混凝土胶骨的配比在1:3以下,在泵送的过程也要确保混凝土的液体状态,保证灌浆的质量;在混凝土中要掺加一些复合纤维材料,尽量替代部分水泥的用量,降低氧化钙化学反应,增强硬化前后的结构强度和稳定性,若是使用部分粉煤灰可以有效提高混凝土的液体状态,同时也能改善混凝土的可靠性和工作性能;在拌和水时,不用掺加一些具有氯化物的杂质,也不要用海水等含碱水调和混凝土,避免促使钢筋锈蚀;同时选用符合规定的外加剂,混凝土中一般掺加水泥总量的0.25%的木质钙减水物,主要作用是改善混凝土的工作性能,同时也降低将近11%的用水量,不仅节约了水泥的用量,降低氧化反应的温度应力,而且还能有效的吸收部分水化反应后的热量和水,降低混凝土自身结构应力,进而提高混凝土的抗拉压性能和抗渗透能力,避免建筑物裂缝的产生。 
  2、设计技术优化 
  首先需要优化一些钢筋的配置问题,根据细且密的要求,尽量减少水平方向上的布筋间距,将混凝土内部产生的收缩应力减小,或者分散到其他的承受结构上面。其次就是在形变突变、转角和挖孔等应力集中部分采取有效措施,因为应力集中容易产生裂缝,所以可以在集中部分进行加强,例如在孔边、转角增加构造筋,转角处增加网片或者斜向的钢筋,突变部位变成渐变的结构,进而减少应力集中造成裂缝。 
  3、提高施工的工艺水平 
  在施工的过程中,必须符合行业规范或技术标准,加强施工现场的管理,保证混凝土的质量,确保混凝土结构严格按照设计规范进行施工,满足抗裂能力。在混凝土进行搅捣前,需要将模板和基层进行浇水湿透,防止混凝土失水。振捣的时候,应控制好振捣棒的大体走向,保证混凝土每个位置都捣实,防止漏振,同时也要避免振捣过度,导致混凝土下沉,影响水化的散热和凝固。 
  混凝土在浇筑完以后,还可进行复压,若特殊情况可以将混凝土表面的泌水用泵吸走,但是表面的抹压力度应符合规范要求,避免压力过大造成混凝土凝固前产生空隙,造成后期的裂缝。 
  4、改善养护方式 
  在进行大体积混凝土的施工过程中,做好混凝土的保温保湿是十分必要的,控制其内外的温差,降低混凝土的收缩和约束应力,使其达到松弛效应,具有重要意义。内外的温差过大,裂缝产生的几率就越高,程度也会更为严重。在混凝土浇筑完以后,首期的维护就是在12小时内进行覆膜处理,然后用麻袋或草料铺盖,再盖一层薄膜进行保温保湿处理。这样就能在天气变化,温度剧降等外界因素出现时,混凝土的养护工作能够跟的上,同时也避免了混凝土因为温度影响而降低强度,后期也要定时进行养护,保证其浇筑的内外降温速度和温差符合温度控制的技术要求。 
  结语: 
  施工的技术、原材料的质量、温度的变化是构成混凝土裂缝的直接原因,同时在施工的过程中,要格外注意因温度造成混凝土产生裂缝,进而影响到结构的耐久性和整体性。在设计改进的时候,要着重考虑以上三种问题,其中温度变化对建筑物的结构形态变化有着不可忽略的影响。对于以上情况,在施工、设计上需要采取有效的措施和合理的方案,进而能够有效避免混凝土裂缝形成。 
  参考文献: 
  [1]周昆.浅谈建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(9). 
  [2]易爱民.浅析建筑工程混凝土裂缝成因及预防措施[J].城市建设理论研究(电子版) ,2013,(23). 
  [3]魏宇青.浅析建筑混凝土裂缝的成因与施工控制技术[J].城市建设理论研究(电子版),2011,(33). 
  [4]邵亮.简析水工建筑混凝土裂缝的成因及加固措施[J].城市建设理论研究(电子版),2013,(8).

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