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摘要:建筑施工混凝土产生出现裂变的原因以及防治对策是一个比较系统又复杂的程序,这会涉及到原材料的选购、施工混凝土的配比、施工工艺、施工设计等等方面,所以一定要选择合适的措施约束混凝土施工时的状况,有效的减少裂缝出现的概率,最大程度的控制施工质量。本文介绍了建筑施工过程中的混凝土抗裂性问题,分析了这些问题产生的原因,并针对这些问题提出了一些防止混凝土出现裂缝的对策。
关键词:建筑施工混凝土抗裂性原因防治对策
中图分类号:TV331文献标识码: A
随着我国经济的飞速发展,人们的生活质量不断提高。城镇化进程不断加快,城市建设的浪潮高潮迭起,高层建筑的建造规模越来越大,然而各种各样的建筑施工事故却时有发生。因此,社会公众对建筑质量的讨论便成为一个热点话题。然而众所周知,除了建设工艺本身的问题之外,自然环境的变化也在挑战建筑物的牢固性和使用寿命。在施工过程中,混凝土裂缝是最常见的问题。
一、关于混凝土的抗裂性问题分析
混凝土是一种非均质脆性材料,这种材料是由水、水泥、砂石骨科和其他外加材料混合形成的,在实际施工过程中,混凝土会发生变形、约束等一系列问题,大体积的混凝土在硬化时会释放出大量的水化热,这样,就会使混凝土的内部升温,温度达到一定程度之后就会产生很多裂缝,包括微裂缝、微孔隙和气穴,虽然这些裂缝不会对混凝土的功能产生危害,但是,当混凝土受到温差作用或者荷载作用之后,混凝土内部的裂缝就会慢慢的扩展,最后贯通在一起,这样,就会减小建筑结构抵抗荷载的能力,还会使钢筋外露,从整体上降低建筑结构的刚度,进而在一定程度上影响建筑物构件的耐久性和使用性。因此,在现代建筑施工中,有必要探讨混凝土裂缝的控制技术,掌握混凝土裂缝形成的原因,并采取相应地措施解决混凝土结构中的裂缝问题。影响混凝土抗裂性的因素有很多,抗裂性好的混凝土具有体积稳定性好、绝热温升低、弹性规模量低、极限拉伸度大的特点。
二、关于建筑施工中混凝土抗裂性问题产生的原因分析
1.设计工作不合理。在新的经济背景下,人们过分地追求建筑功能的多样性,除此之外,人们对建筑外形美观的要求越来越高,这直接导致建筑平面的布置
越来越复杂,为了满足人们对建筑外观和功能的需求,很多建筑结构的设计工作存在一些不合理的地方。
2.温度原因引起的混凝土裂缝。众所周知,混凝土具有热胀冷缩的性质,所以,当外部的温度发生变化之后,混凝土也会跟着温度变化产生一定程度的形变。混凝土在发生形变时往往会遇到束缚,这样,在混凝土的内部结构中就会产生应力,混凝土虽然有一定的抗拉强度,但是当混凝土的抗拉强度小于应力时,在混凝土内部就会出现裂缝。
3.因沉降引起的裂缝。因沉降而引起的裂缝往往会延伸到混凝土内部的钢筋处,引起钢筋长期暴露,导致钢筋的过快锈蚀。减弱钢筋的支撑力。引起这种裂缝的原因很多,主要有混凝土用水量过大,或者使用质量不合格的掺合剂和泵送剂,混凝土凝固时间过长等等。
三、关于建筑施工混凝土裂缝的防治对策研究
1.因沉降引起的裂缝的防治对策。
(1)控制建筑施工时单位混凝土的用水量。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10%。因此要严格把关,控制水和灰的比例小于0.55,使用保水性好、稳定性强的硅盐酸,配制较粗的骨料和沙料。尤其,在遇到泵送混凝土施工时,在合理范围内尽可能的降低坍落度,入泵坍落度不大于140mm,也可以使用高效缓凝减水剂减少用水量。
(2)使用质量合格的添加剂。在施工中优化混凝土级配,掺加適量的外加料,以改善混凝土的特性,是大体积混凝土施工中的一项重要技术措施。常用的外加料主要是外加剂和外掺料。大体积混凝土中掺加的外加剂主要是木质素磺酸钙(简称木钙)。木钙属阴离子表面活性剂。它对水泥颗粒有明显的分散效应,并能使水的表面张力降低。因此,在泵送混凝土中掺入水泥质量的0.2%-0.3%的木钙, 不仅能使混凝土的和易性明显的改善,而且可减少10%左右的拌合水,混凝土28d的强度可提高10%-20%;若保持强度不变,可节省水泥10%,从而可降低水化热。对于混凝土的搅拌时间也要严格要求,如果时间不足或搅拌时间过长,也会造成分层离析,降低混凝土的均匀性。
(3)混凝土的凝结时间。根据数据统计可知,混凝土的凝结时间越长,沉降裂缝越容易产生,所以需要控制凝结时间。影响混凝土固结时间的因素主要有:第一空气温度:空气温度越高,凝结时间越快。第二水泥品种:掺有混合料的水泥凝结时间较长,例如矿渣水泥较同标号普通水泥固结时间长,低标号水泥较高标号水泥固凝结时间长。第三混凝土标号:其它前提相同时,混凝土凝结时间跟着标号的提高而缩短。第四灰水比:灰水比增高,凝结时间延长。第五坍落度:一般坍落度增加,凝结时间延长。第六外加剂:掺入少量缓凝剂可以延伸混凝土初凝时间和终凝时间。第七养护情况:水中混凝土比空气中的凝结时间长。因此需要根据实际情况采取相应措施控制混凝土凝结时间。
2.混凝土内外温差导致裂缝的防治对策
(1)水泥的选用。水泥在混凝土结构浇筑后的硬化凝结过程会释放较多的热量, 热量在结构的内部聚集难以散掉, 这就导致混凝土的内部温度与表面温度形成温差, 产生温度梯度, 致使混凝土产生裂缝。为有效防止裂缝产生, 就需要减少水泥凝结过程释放出来的热量, 因此在混凝土浇筑时, 水泥的选择要得到重视。为降低混凝土内部的水化热及考虑到混凝土内部要有较好的抗裂性, 混凝土内部一般采用低热矿渣水泥、中热硅酸盐水泥、新型粉煤灰水泥等。相对于混凝土内部, 外部混凝土, 除要具有较好的抗裂性之外, 还有具有较好的耐磨性、抗冻融性、抗腐蚀性。
(2)严格控制混凝土表面温度骤降。在混凝土结构浇筑的初期是表面裂缝的多发期, 其产生的原因主要由于初期混凝土表面温度骤然下降而引发的。因此,混凝土的表面需要采取更加完善和有效的措施加以保护, 以降低气温骤降在其表层产生的降温幅度和梯度, 把表面裂缝有效的控制在合理的范围之内, 或出现表面裂缝时及时阻止其向深层发展。
(3)采取中、后期通水冷却。对于混凝土来说, 中期通水是降低混凝土结构内部与外部温差, 预防混凝土表面产生裂缝及裂缝深化的有效措施之一。通水冷却法防止裂缝, 要根据混凝土结构的不同部位及不同浇筑时间来具体分析, 一般夏末秋初是利用为接缝灌浆而埋设的冷却水管对混凝土结构进行中期通水冷却, 所通的水常采用河水, 通水时间一般需要持续两个月左右, 通水的理想结果是使混凝土结构的温度下降其下降指数要高于年平均气温。后期的通水过程是保证混凝土柱状块达到接缝灌浆温度需求的前提,后期通水常采取的方案是把通河水和通制冷水相结合, 以达到大坝分期分批冷却和灌浆的需要。
(4)控制长期暴露部位内外温差。混凝土结构中长期暴露外面的部位, 受到气温温差变化的因素影响, 由于内外温差较大这样就导致了裂缝的发生, 此裂缝和由表面温度骤降产生的裂缝有着很大的不同之处, 其表面温度骤降产生的一般都是表面裂缝或是较浅层的裂缝, 而长期暴露部位的裂缝都是深层的。因此, 在做好混凝土表面保护工作的同时, 也要采取有效的措施控制坝体脱离基础约束范围后在不同季节的最高温度。
3.按照设计要求配置钢筋,做好混凝土的养护工作。施工人员应该按照图纸的设计要求进行钢筋的配置工作,在搭支架和模板的时候应特别注意钢筋预应力的沉陷和变形情况,除此之外,在进行验收工作时,还应检查钢筋的配置情况是否满足设计要求。在夏季浇筑混凝土之后,应该使混凝土的表面保持湿润的状态,做好混凝土的养护工作,能够在一定程度上保证混凝土结构的性能。
4.混凝土裂缝常见补救措施。防治对策固然有效,但对于已出现的混凝土裂
缝,必须及时采取措施进行修补。常用的修复方法有:
(1)置换法。置换法就是去除旧的开裂的混凝土,清理钢筋和土层面,加注新的混凝土,然后对混凝土表面重新进行粉刷。
(2)堵漏法。堵漏法就是用化学或者物理填充物,补上裂缝,这种方法常用于平面混凝土的裂缝,它的优点是能够完全修补裂缝,提高混凝土的使用寿命和防水性能。将化学灌浆和快速凝结添加剂注入裂缝内,待其初凝时,抹平表面,确保灌浆塞满裂缝。
(3)表面封闭法。表面封闭法只适用于细微的裂缝情况,它是最简单的修补措施。表面封闭法就是在裂缝表面涂一层薄膜达到隔绝空气和水分的效果,以提高混凝土材料的耐久性。但是这种工艺的缺点显著。很容易再度遭到破坏,从表面修补而未深入到内部。如果裂缝的内部存在水压或者气压等压力时,不可用这种方法进行修补。
混凝土存在的缺点是多方面的,但是克服混凝土的缺点,发挥它的优点,保证混凝土工程质量又是每一个从事工程设计人员、施工管理人员、工程监督人员及工程监理人员根本职责,人们对混凝土这门科学不断的认识和提高,将尽快的解决混凝土的缺点,使之混凝土广泛的应用于各建筑领域中。
参考文献:
[1]苗崇.建筑施工中混凝土抗裂性与防治对策[ J ] .科技与生活,2011(16)
[2]程为金.建筑施工中混凝土抗裂性河题及其对策[J].建材发展导向,2011(10)
[3]周加华.建筑施工中混凝土抗裂性问题及其对策[J].价值工程,2010(21)
[4]牛文秀.浅谈建筑裂缝的成因及预治措施[J].科学导报,2011(023).
[5]赵瑜.水工钢筋混凝土结构(本科)[D].中央广播电视大学出版社出版.
关键词:建筑施工混凝土抗裂性原因防治对策
中图分类号:TV331文献标识码: A
随着我国经济的飞速发展,人们的生活质量不断提高。城镇化进程不断加快,城市建设的浪潮高潮迭起,高层建筑的建造规模越来越大,然而各种各样的建筑施工事故却时有发生。因此,社会公众对建筑质量的讨论便成为一个热点话题。然而众所周知,除了建设工艺本身的问题之外,自然环境的变化也在挑战建筑物的牢固性和使用寿命。在施工过程中,混凝土裂缝是最常见的问题。
一、关于混凝土的抗裂性问题分析
混凝土是一种非均质脆性材料,这种材料是由水、水泥、砂石骨科和其他外加材料混合形成的,在实际施工过程中,混凝土会发生变形、约束等一系列问题,大体积的混凝土在硬化时会释放出大量的水化热,这样,就会使混凝土的内部升温,温度达到一定程度之后就会产生很多裂缝,包括微裂缝、微孔隙和气穴,虽然这些裂缝不会对混凝土的功能产生危害,但是,当混凝土受到温差作用或者荷载作用之后,混凝土内部的裂缝就会慢慢的扩展,最后贯通在一起,这样,就会减小建筑结构抵抗荷载的能力,还会使钢筋外露,从整体上降低建筑结构的刚度,进而在一定程度上影响建筑物构件的耐久性和使用性。因此,在现代建筑施工中,有必要探讨混凝土裂缝的控制技术,掌握混凝土裂缝形成的原因,并采取相应地措施解决混凝土结构中的裂缝问题。影响混凝土抗裂性的因素有很多,抗裂性好的混凝土具有体积稳定性好、绝热温升低、弹性规模量低、极限拉伸度大的特点。
二、关于建筑施工中混凝土抗裂性问题产生的原因分析
1.设计工作不合理。在新的经济背景下,人们过分地追求建筑功能的多样性,除此之外,人们对建筑外形美观的要求越来越高,这直接导致建筑平面的布置
越来越复杂,为了满足人们对建筑外观和功能的需求,很多建筑结构的设计工作存在一些不合理的地方。
2.温度原因引起的混凝土裂缝。众所周知,混凝土具有热胀冷缩的性质,所以,当外部的温度发生变化之后,混凝土也会跟着温度变化产生一定程度的形变。混凝土在发生形变时往往会遇到束缚,这样,在混凝土的内部结构中就会产生应力,混凝土虽然有一定的抗拉强度,但是当混凝土的抗拉强度小于应力时,在混凝土内部就会出现裂缝。
3.因沉降引起的裂缝。因沉降而引起的裂缝往往会延伸到混凝土内部的钢筋处,引起钢筋长期暴露,导致钢筋的过快锈蚀。减弱钢筋的支撑力。引起这种裂缝的原因很多,主要有混凝土用水量过大,或者使用质量不合格的掺合剂和泵送剂,混凝土凝固时间过长等等。
三、关于建筑施工混凝土裂缝的防治对策研究
1.因沉降引起的裂缝的防治对策。
(1)控制建筑施工时单位混凝土的用水量。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10%。因此要严格把关,控制水和灰的比例小于0.55,使用保水性好、稳定性强的硅盐酸,配制较粗的骨料和沙料。尤其,在遇到泵送混凝土施工时,在合理范围内尽可能的降低坍落度,入泵坍落度不大于140mm,也可以使用高效缓凝减水剂减少用水量。
(2)使用质量合格的添加剂。在施工中优化混凝土级配,掺加適量的外加料,以改善混凝土的特性,是大体积混凝土施工中的一项重要技术措施。常用的外加料主要是外加剂和外掺料。大体积混凝土中掺加的外加剂主要是木质素磺酸钙(简称木钙)。木钙属阴离子表面活性剂。它对水泥颗粒有明显的分散效应,并能使水的表面张力降低。因此,在泵送混凝土中掺入水泥质量的0.2%-0.3%的木钙, 不仅能使混凝土的和易性明显的改善,而且可减少10%左右的拌合水,混凝土28d的强度可提高10%-20%;若保持强度不变,可节省水泥10%,从而可降低水化热。对于混凝土的搅拌时间也要严格要求,如果时间不足或搅拌时间过长,也会造成分层离析,降低混凝土的均匀性。
(3)混凝土的凝结时间。根据数据统计可知,混凝土的凝结时间越长,沉降裂缝越容易产生,所以需要控制凝结时间。影响混凝土固结时间的因素主要有:第一空气温度:空气温度越高,凝结时间越快。第二水泥品种:掺有混合料的水泥凝结时间较长,例如矿渣水泥较同标号普通水泥固结时间长,低标号水泥较高标号水泥固凝结时间长。第三混凝土标号:其它前提相同时,混凝土凝结时间跟着标号的提高而缩短。第四灰水比:灰水比增高,凝结时间延长。第五坍落度:一般坍落度增加,凝结时间延长。第六外加剂:掺入少量缓凝剂可以延伸混凝土初凝时间和终凝时间。第七养护情况:水中混凝土比空气中的凝结时间长。因此需要根据实际情况采取相应措施控制混凝土凝结时间。
2.混凝土内外温差导致裂缝的防治对策
(1)水泥的选用。水泥在混凝土结构浇筑后的硬化凝结过程会释放较多的热量, 热量在结构的内部聚集难以散掉, 这就导致混凝土的内部温度与表面温度形成温差, 产生温度梯度, 致使混凝土产生裂缝。为有效防止裂缝产生, 就需要减少水泥凝结过程释放出来的热量, 因此在混凝土浇筑时, 水泥的选择要得到重视。为降低混凝土内部的水化热及考虑到混凝土内部要有较好的抗裂性, 混凝土内部一般采用低热矿渣水泥、中热硅酸盐水泥、新型粉煤灰水泥等。相对于混凝土内部, 外部混凝土, 除要具有较好的抗裂性之外, 还有具有较好的耐磨性、抗冻融性、抗腐蚀性。
(2)严格控制混凝土表面温度骤降。在混凝土结构浇筑的初期是表面裂缝的多发期, 其产生的原因主要由于初期混凝土表面温度骤然下降而引发的。因此,混凝土的表面需要采取更加完善和有效的措施加以保护, 以降低气温骤降在其表层产生的降温幅度和梯度, 把表面裂缝有效的控制在合理的范围之内, 或出现表面裂缝时及时阻止其向深层发展。
(3)采取中、后期通水冷却。对于混凝土来说, 中期通水是降低混凝土结构内部与外部温差, 预防混凝土表面产生裂缝及裂缝深化的有效措施之一。通水冷却法防止裂缝, 要根据混凝土结构的不同部位及不同浇筑时间来具体分析, 一般夏末秋初是利用为接缝灌浆而埋设的冷却水管对混凝土结构进行中期通水冷却, 所通的水常采用河水, 通水时间一般需要持续两个月左右, 通水的理想结果是使混凝土结构的温度下降其下降指数要高于年平均气温。后期的通水过程是保证混凝土柱状块达到接缝灌浆温度需求的前提,后期通水常采取的方案是把通河水和通制冷水相结合, 以达到大坝分期分批冷却和灌浆的需要。
(4)控制长期暴露部位内外温差。混凝土结构中长期暴露外面的部位, 受到气温温差变化的因素影响, 由于内外温差较大这样就导致了裂缝的发生, 此裂缝和由表面温度骤降产生的裂缝有着很大的不同之处, 其表面温度骤降产生的一般都是表面裂缝或是较浅层的裂缝, 而长期暴露部位的裂缝都是深层的。因此, 在做好混凝土表面保护工作的同时, 也要采取有效的措施控制坝体脱离基础约束范围后在不同季节的最高温度。
3.按照设计要求配置钢筋,做好混凝土的养护工作。施工人员应该按照图纸的设计要求进行钢筋的配置工作,在搭支架和模板的时候应特别注意钢筋预应力的沉陷和变形情况,除此之外,在进行验收工作时,还应检查钢筋的配置情况是否满足设计要求。在夏季浇筑混凝土之后,应该使混凝土的表面保持湿润的状态,做好混凝土的养护工作,能够在一定程度上保证混凝土结构的性能。
4.混凝土裂缝常见补救措施。防治对策固然有效,但对于已出现的混凝土裂
缝,必须及时采取措施进行修补。常用的修复方法有:
(1)置换法。置换法就是去除旧的开裂的混凝土,清理钢筋和土层面,加注新的混凝土,然后对混凝土表面重新进行粉刷。
(2)堵漏法。堵漏法就是用化学或者物理填充物,补上裂缝,这种方法常用于平面混凝土的裂缝,它的优点是能够完全修补裂缝,提高混凝土的使用寿命和防水性能。将化学灌浆和快速凝结添加剂注入裂缝内,待其初凝时,抹平表面,确保灌浆塞满裂缝。
(3)表面封闭法。表面封闭法只适用于细微的裂缝情况,它是最简单的修补措施。表面封闭法就是在裂缝表面涂一层薄膜达到隔绝空气和水分的效果,以提高混凝土材料的耐久性。但是这种工艺的缺点显著。很容易再度遭到破坏,从表面修补而未深入到内部。如果裂缝的内部存在水压或者气压等压力时,不可用这种方法进行修补。
混凝土存在的缺点是多方面的,但是克服混凝土的缺点,发挥它的优点,保证混凝土工程质量又是每一个从事工程设计人员、施工管理人员、工程监督人员及工程监理人员根本职责,人们对混凝土这门科学不断的认识和提高,将尽快的解决混凝土的缺点,使之混凝土广泛的应用于各建筑领域中。
参考文献:
[1]苗崇.建筑施工中混凝土抗裂性与防治对策[ J ] .科技与生活,2011(16)
[2]程为金.建筑施工中混凝土抗裂性河题及其对策[J].建材发展导向,2011(10)
[3]周加华.建筑施工中混凝土抗裂性问题及其对策[J].价值工程,2010(21)
[4]牛文秀.浅谈建筑裂缝的成因及预治措施[J].科学导报,2011(023).
[5]赵瑜.水工钢筋混凝土结构(本科)[D].中央广播电视大学出版社出版.