建筑施工中混凝土裂缝控制技术的研究

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   摘要:我国城市建设速度越来越快,建筑工程规模也越来越大。在建筑工程当中,混凝土施工属于重要的一项工序,混凝土施工质量直接关系到建筑工程的经济效益。在建筑工程当中经常会见到混凝土裂缝的情况,如果混凝土出现裂缝,那么就会影响到混凝土结构的性能,进而直接影响到工程的质量水平。
   关键词:建筑施工;混凝土裂缝;控制技术
  
   引言
   钢筋混凝土的使用常常受到自然环境的影响,而且其抗裂性能较差。散热速度、混匀程度以及受力情况等诸多因素都可使得钢筋混凝土产生形变和裂缝。在施工和养护过程中提高建筑设计的科学合理性、增加钢筋混凝土施工的技术规范性以及有效及时处理钢筋的锈蚀是有效控制和预防钢筋混凝土产生缝隙的主要手段,进而使建筑工程更安全稳定。
   1、混凝土结构裂缝的认识
   目前,在大多数土木工程建筑中都以混凝土结构站主导地位,由于外界因素的抨击,混凝土结构不可避免会出现裂缝,而裂缝就是混凝土结构物承载能力、耐久性以及防水性降低的主要因素。混凝士是由一种非均质的脆性材料制作而成的,抗拉能力很差,风下过后成型的混凝土构建中由于施工变形等原因会存在着许多微小的细孔和小裂缝,细小的裂缝通常是无害的,但是,日积月累,温差的变化,再加上承载力的增大,这些细小的裂缝就慢慢发展成为宏观裂缝,宏观的裂缝的存在和发晟会使钢筋锈蚀,降低构件的承载力和耐久性,从而影响到建筑物的寿命。
   2、混凝土裂缝产生的原因
   2.1混凝土材料的原因。①水泥的种类有很多,不同种类的水泥由于用量不同,制成的混凝土差别很大。拌制成矿渣硅酸盐水泥收缩性大,而粉煤灰水泥收缩性小。在水灰比例不变的条件下,水泥用量越大,制成的混凝土的收缩率就越大。②水灰比越大水泥浆越稀,水泥浆稀混凝土中的水蒸发就会引起混凝土收缩,收缩率越大开裂的可能性也就越大。③砂石骨料颗粒不科学也会使混凝土收缩增大,导致裂缝的产生,防止这种现象的有效方法是使用膨胀剂。④混凝土中的钢筋使用量也決定了混凝土本身的收缩性,使用的钢筋数量多,产生的微裂缝少,约束了混凝土的变形,可以防止裂缝的产生。
   2.2混凝土材料的调制比例。混凝土水灰比越大,混凝土越稀,产生的裂缝就越大,混凝土的强度就越低。当水泥中的水分蒸发后,剩余的水分会残留于混凝土中,形成气孔,使楼板表面出现裂缝和裂纹。相反,混凝土使用的水越少,粉砂越多,也会使楼板产生裂缝。水分含量过低,水分蒸发速度快,混凝土也会出现裂缝。混凝土对水分的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。再加上施工时温度的变化,温度越高水分蒸发速度越快,混凝土中水分含量不够也会产生裂缝。
   2.3施工中的原因。在混凝土建筑施工中,有许多因素会影响混凝土的密实和均匀性,诱导裂缝的发生。混凝土在搅拌过程中,搅拌不均匀,搅拌的时间过长会导致混凝土质量的改变。混凝土在运输过程中,运输的时候过长,会改变混凝土的配合比。
   3、建筑施工在混凝土裂缝的控制技术
   3.1采用构造措施进行控制。根据粘结滑移理论可知,混凝土的开裂是由于钢筋与混凝土之间发生粘结破坏,钢筋应变增大混凝土回缩发生相对滑移产生的。因此在构造上宜选用直径较小的变形钢筋,通过增大钢筋与混凝土的接触面积以及粘结应力提高混凝土的抗裂度。但是应当注意,提高混凝土的抗裂度不能一味的增大构件截面尺寸和提高混凝土的强度,用这两种方法效果甚差。
   3.2采用预应力混凝土结构控制。采用直径较小的变形钢筋只能在一定程度上减少混凝土裂缝的发展,运用预应力混凝土才是控制混凝土结构裂缝发展的根本措施和有效途径。通过施加预应力可以部分抵消甚至全部抵消混凝土的拉应力,防止混凝土达到极限拉应变导致裂缝的产生。
   3.3科学选择混凝土原材料,并对其配合比进行合理控制。若是混凝土材料中所使用的骨料具有较强的吸收率,并且骨料含泥量相对较大,则会造成混凝土结构出现较强的干缩性;反之若是骨料粒径较大并且具有较强的级配,可以降低混凝土材料众多水泥浆用量,因此可以使混凝土结构保证较弱的干缩率。由于水泥的使用可以产生水化热,若是掺加粉煤灰则可以降低水泥的用量,也就可以使混凝土结构产生较小的水化热,有效减少了混凝土材料中单方用水量以及水泥用量,避免混凝土结构产生较大的体积收缩。
   在开展混凝土材料的配置工作时,设计人员需要深入到施工现场之中,根据施工现场的具体情况,比如说构件截面大小、浇捣技术以及操作水平等等,对混凝土材料的坍落度进行科学的设计,根据施工现场的具体情况来对混凝土材料的配合比进行适当的调整;在选择骨料时,为了使其骨料级配得到优化,应当适当的掺加使用粉煤灰或者是高效减水剂等材料,以使得水泥用量得到降低;考虑使用低碱或者是无碱的外加剂等。
   3.4提高施工质量。在施工过程中,一定要严格按照相关的标准,加强现场管理监督和质量控制,以保证混凝土结构或构件符合设计要求的抗裂能力。在混凝土浇注以前,要将地基和模板进行浇水,避免混凝土失水,一定要确定合理的搅拌和运输时间,防止水分蒸发的过多,降低混凝土的塌落度,从而防止在混凝土中出现不规则的收缩裂缝;要严格按照施工的操作程序,当混凝土温度比自然气温高时应考虑拆模的时间,如果过早的拆模表面的拉应力就会很大,出现温度冲击现象;在浇捣的时候要注意使混凝土振捣密实,同时应避免过度振捣;施工时采用分层连续浇注并合理的设置施工缝隙,可以快速的散发水化热,并放松约束条件,在合适的部位设置施工缝可以减少裂缝和确保结构安全。
   3.5改善养护措施。当大体积混凝土施工时,要有比较好的保温保湿养护工作,来减少混凝土的收缩,所以应控制好内外温差,降低约束应力,对于大体积混凝土的内外温差不可以大于25℃。当内外温差越大,裂缝就会越大,裂缝情况就越严重,当遇到气温突变的时候,应做好养护措施。
   3.6表面防护。为了提高钢筋混凝土结构的耐久性,防止因钢筋锈蚀而导致混凝土开裂,对混凝土抗裂性能有较高要求的特殊工程,还可以使用表面涂覆有机涂层的措施,有效的阻止和降低水、二氧化碳及氯化物等腐蚀性介质向混凝土中渗透,从而增加混凝土的使用寿命。
   4、结束语
   综上所述,裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象。它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力。
   参考文献:
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   (作者单位:安徽省第一建筑工程有限公司)
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