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建筑工程中混凝土裂缝成因与对策探讨

文章来源:网友投稿 时间:2023-09-28 18:20:03

王松

摘 要:影响建筑工程施工裂缝的因素很多,对施工裂缝进行处理时,应考虑现实情况,通过对成因深入分析并有针对性地处理,有利于进一步增强混凝土结构性能,确保房屋建筑工程安全稳定运行。

关键词:建筑工程;
施工裂缝;
成因;
对策

中图分类号:TU755.7                            文献标识码:A                                  文章编号:2096-6903(2023)05-0040-03

0 引言

在房屋建筑工程具体施工过程中,整个工程最终的质量均会受到混凝土裂缝的影响,如果产生裂缝问题严重,还会发生安全事故。因此,有必要全面深入分析和研究混凝土结构裂缝处理技术,找出科学合理的技术方案应对各种病害。

1 建筑工程施工裂缝的成因分析

当下,普遍使用的工程建筑材料之一就是混凝土,它所具备的特点是抗拉性能较低,属性较脆。在混凝土施工中,若温度和湿度改变,施工现场环境或基础发生变化,就容易出现裂缝问题,进而对工程质量产生影响[1]。

1.1 因结构变形导致建筑工程施工裂缝

建筑结构出现不均匀沉降,会改变其结构,使其产生变形。同时荷载突变或超过设计荷载的要求,也会改变其结构而引发变形。若水泥凝固或膨胀达不到设计要求,如水泥稳定性差,水泥中存在生石灰或氧化镁,结构膨胀反应导致开裂等,结构化学反应引起的混凝土开裂问题,如碱性材料引起的结构体积膨胀,会造成裂缝,内部d-的存在,会腐蚀钢筋出现生锈问题,也会导致混凝土结构开裂[2]。这些都严重影响着项目的运营效果和质量。

1.2 因荷载导致建筑工程施工裂缝

因为设计缺乏合理性,造成承载力低。由于孔洞、沟槽的开设,而导致的结构横截面的突然变化或结构的应力集中,均是因为未对结构采取合理有效的措施而造成的。比如,没有将箍筋设置在先浇主梁的结构的次梁位置,或者没有科学合理地设置附加吊杆和各种构造缝,进而引发了严重的开裂问题。没有设计合理的结构,会导致某些部位存在过大的荷载。未制定合理方案进行妥善处理,或设计参数不当,将结构用作其他用途等。因受结构外荷载的影响,促使产生结构裂缝,进而会影响到结构的性能。过早进行拆模、早期因地震的影响或者未选择正确的拆模手段、现场吊点设置不合理、材料构件运输和管理维护不当出现破损等,这些都将导致出现结构裂缝。

目前,钢筋混凝土梁板等构建抗弯被广泛使用,造成在结构荷载的不断影响下出现裂缝。一般普通钢构件能智能承受30%~40%的设计荷载,易出现裂缝,不过依靠肉眼无法直接观察到。但是,当结构构件的荷载达到设计荷载的1.5倍以上时即超过其极限[3]。钢构件在运行时可接受一定程度的裂纹。在钢筋混凝土设计中,产生的最大裂缝有0.2~0.3 mm的宽度,当裂缝宽度超出该范围,或不允许出现裂缝,均属于病害问题,必须进行综合分析。

1.3 因温度变化导致建筑工程施工裂缝

结构表面在受到温度骤变的情况下产生裂缝,且不存在明显的规律性。当面对梁板与长厚尺寸较大的结构,或当裂缝和短边平行时,裂缝交错产生了面积较大的裂缝。裂缝一般在0.5 mm以内,在长度方向上,宽度基本保持不变,其主要产生于施工过程中。通过分析研究可知,由于温度导致混凝土出现收缩,在开始硬化时则会引发水泥水化反应,出现新的水泥结晶体。其化合物体积相对较小,并出现结构收缩,该过程即为凝缩。由于混凝土材料在之后施工中的自由水出现蒸发而引起干缩,同时外部环境温差较大,因而导致结构收缩反应显著,也会加重裂缝的出现。

1.4 因施工不当导致建筑工程施工裂缝

现场施工管理存在不合理性,为严格控制施工质量,结构各部分与设计方案不符,与标准也存在差距。出于自身利益的需求,施工单位使用材料未达标,经常出现偷工减料现象。水灰比、塌落度不当,与要求不一致,材料中添加过多粉砂材料,严重影响材料性能,因此,水与水泥必须保持合适的比例,确保混凝土符合标准的强度。所以,必须严格控制好各项材料,控制好水、水泥及外加剂形成的溶液质量,进而达标。

有效控制混凝土材料搅拌和处理,以达到振捣要求,要结合工程的实际需求,确保正确选择模板和垫层。在完成浇筑混凝土振捣环节之后,粗集料产生沉降,内部水分和气体排出,导致表面沁水,甚至在纵向出现体积沉落,损坏表面砂浆层,其干缩性能受到一定影响,在水分蒸发后易出现凝缩裂缝。而在浇筑模板、垫层结构时,未将适量水进行喷洒,过于干燥,造成模板吸收大量水而造成混凝土结构收缩,从而导致裂缝现象。在结束浇筑施工之后,未能及时覆盖相关材料在混凝土上,长时间受到风吹日晒,造成表面的游离水快速挥发,从而引发开裂。结构浇筑与振捣施工全部结束之后,进行抹干压光过度,导致集料逐渐上浮,表面水泥浆层含水量过高,与空气接触后产生碳酸钙,导致收缩严重,进而出现表面开裂等不良影响。

在现场施工过程中,由于使用不合格的工艺,导致承重部分出现负筋缺陷问题,固定承重形成塑性铰承重结构,保護层超标,导致承重部分出现裂缝。在实际建筑工程中,拆模时混凝土结构强度未达标,或初凝未完全完成,使外荷载增大,导致楼板弹性变形,降低结构的强度性能,结构性能明显下降,难以承受外力。操作人员在冬季作业时,没有按照相关要求添加氯化物或盐,导致结构钢筋腐蚀,导致结构膨胀和开裂。

1.5 因混凝土徐变导致建筑工程施工裂缝

在工程中,混凝土徐变普遍会造成开裂或裂缝。根据相关研究人员的研究结果可知,当受弯构件的截面混凝土受到压力而产生徐变时,变形会扩大到2~3倍,由于徐变反应,预应力结构会导致应力损坏更严重,并损害结构的抗裂性能,进一步加剧结构损坏[4]。

2 建筑工程施工裂缝的对策探讨

2.1 施工图设计中预防建筑工程施工裂缝的对策

在设定建筑的平面形式时,选择合适的形式是非常重要的。在满足一定功能需求的基础上,设计要尽可能选择简洁便利的形式。如果建筑平面复杂,很可能会导致扭曲变形,结构应力变化,墙体开裂。现场设置纵横墙结构,按设计要求设计竖向墙洞口,以满足设计要求。合理设计建筑物长宽比,长宽比越小,刚度越高。如果比例不合理,容易导致结构性沉降。根据工程设计的要求,需要正确设置各种应力条件,保证荷载设置均匀,有效防止应力集中[5]。为防止地基不均匀沉降问题产生,还应当设置合理的结构深度,做好基础结构设计,以达到地基强度要求,进一步避免不均匀变形。

通过采取合理有效的措施,提高基础结构的强度,增强结构刚度,各项性能达到标准。根据建筑设计的需要,圈梁和构造柱的构造应逐层合理布置,以提高结构的整体性能,保证砌体结构具有较强的抗剪强度和抗拉强度,避免裂缝的加重或因裂缝引起的组织结构的严重变化。

合理设计沉降缝,确定其最佳位置,根据要求确定宽度和尺寸,设置合理的结构形式,有效增强结构性能,设置合理的伸缩缝间距。如果建筑物所在区域环境复杂,地基出现不均匀沉降,可能会造成建筑物出现同样的问题。因此,它可以与其他结构缝结合使用。为增强窗台砌体的效果,如果窗台结构宽度过大,应设置一定量的钢筋混凝土,有效巩固窗台形式,避免其结构部位出现裂缝。

2.2材料管理中预防建筑工程施工裂缝的对策

2.2.1 钢筋的配置

钢筋的配置应符合设计方案,选择合适数量的材料,对种类与规格进行全面管控,确保抗裂性能达标,材料符合要求。钢筋设置还必须注意配备一定厚度的保护层,对间距进行严格控制,提高结构强度,进而符合工程要求。

2.2.2 混凝土材料的选择

水泥材料要选择水化热性能相对较低的水泥,确保性能过关,达到质量标准。为使混凝土表面应达到一定粗糙度,粗骨料具有良好的级配性与较高结构硬度,含有害杂质量不得超过一定范围。细骨料适合以中砂材料为主,细颗粒且空隙较小。外加剂要选择合适品种,明确相应的型号,确保混合料性能达标,避免出现严重收缩[6]。

2.2.3 混凝土施工配合比的设计

严格控制好混凝土配合比。选择的材料使用少量水泥且水灰比较小,水泥材料比例不得随意改变。在混凝土材料配置中,要保证每一个材料都要达到要求的比例,性能符合要求,一旦出现离析现象则不得继续使用。

2.3 现场施工管理中预防建筑工程施工裂缝的对策

2.3.1 施工技术准备

全方位有效检查地基,在开挖基坑之后,必须认真勘察现场,制定合理的设计方案,并交由勘察单位完成验收。当地基结构较为复杂时,在开挖之后,设计单位必须进行补充钻探,如果外部地基环境交差,则必须施工加固,经过验收符合标准要求再继续施工。开挖基槽过程中不得破坏原状结构,按照正确的顺序施工,符合相应的施工标准。当与相邻建筑物距离较近时,一般要先开始基础结构施工,确保在开挖基坑时不影响基础结构。当建筑物各个结构存在较大的荷载时,一般要对重、高部分先进行施工,再对轻、低部分进行施工。

2.3.2 模板的安装与拆除

为有效避免钢筋混凝土出现裂缝,应当从以下3方面有效管控模板施工:①模板结构形式科学合理,防止由于各个部分出现变形而出现裂缝。②模板与支架符合相应的强度要求,确保性能达标,在外部荷载作用下,模板与支架也具有良好的稳定性,避免因变形而产生开裂。③不得提前拆模,要选定合理时间,使结构性能达标。也不得不延后拆模,拆模时间过晚可能导致较高的水化热反应,此时间段不适合拆除,以免影响养护施工效果[7]。

2.3.3 混凝土的施工

在浇筑混凝土时,必须避免出现离析现象,均匀进行振捣,达到振捣要求。在初期能进行顺利养护,可增加养护时间,如果外部温度较高、风速较大且湿度低,则要及时喷水养护,若浇筑养护出现困难或湿度较大,则要将混凝土表面覆盖进行有效养护。对于大体积混凝土(如建筑核心筒基础)有必要时应采取预埋冷却管通水养护及测温,建筑工程大体积混凝土冷却管设置平、立面示意图如图1。

2.4 治理建筑工程施工裂缝的对策

在某种程度上来说,裂缝问题在混凝土结构中无法完全规避。在出现裂缝之后,先要对其成因进行分析,再分别分析研究其设计、材料与施工等方面是否存在问题,针对存在的问题采取相应的解决措施。

混凝土结构部件裂缝主要有以下3种:①在可接受范围内存在的细小裂缝,一般无需处理。②在可接受范围之外,但开裂程度较轻,不会影响工程安全的裂缝,必须通过一定的处理后保证性能达标。③严重的裂缝则会威胁到工程安全生产,这类裂缝极大影响到建筑结构的安全性,通常处理方式是加固或重新建设。

所以,必须对现场产生的裂缝进行分析,找到成因,进而有针对性处理。处理裂缝过程中应注意以下6点:①在裂缝遇到除气温环境之外因素影响时,要在外部条件稳定情况下处理裂缝。②在裂缝因气温因素影响而产生,要选择在低温条件下处理裂缝,且处理的措施必须合理科学,具有足够的伸缩性能。③当裂缝是由于地基不均匀沉降导致,则必须加固地基。④当裂缝是因结构强度而导致时,应有效加固其结构,确保强度达标。⑤当裂缝是由于渗漏而产生时,则要及时修补渗漏部位,将水堵住并进行修補[8]。⑥要对裂缝进行涂抹,并通过粘贴和嵌补修复表面,促使结构性能符合标准。裂缝的处理必须具体情况具体分析,采取合适的措施以保证有效处理。

3 结束语

在各种造成混凝土裂缝的因素中,最为直接且最易导致裂缝产生的因素要属温差和材质,而造成裂缝最严重的因素为沉降和超载。在对这些裂缝进行处理时,应考虑现实情况,通过对成因的深入分析有针对性处理,有利于进一步增强混凝土结构性能,确保房屋建筑工程安全稳定运行。

参考文献

[1] 杜志坚.建筑工程施工中混凝土裂缝产生原因及解决方法探究[J].江西建材,2022(9):292-294.

[2] 周自然.建筑工程大体积混凝土裂缝控制问题研究[D].武汉:武汉工程大学,2020.

[3] 吴述新.房屋建筑工程混凝土结构裂缝技术探索[J].建设科技,2022(15):101-103+107.

[4] 颜钊,矫龙军.论土木工程建筑中混凝土裂缝的施工处理技术[J].城市建筑空间,2022,29(S1):295-296+299.

[5]常江.建筑工程中混凝土裂缝的施工处理技术研究[J].建设科技,2022(10):114-116.

[6] 张平.建筑工程中混凝土裂缝的施工处理技术分析[J].中国建筑金属结构,2021(11):144-145.

[7] 古铮.超高层建筑筏板基础大体积混凝土温度分布及裂缝控制研究[D].兰州:兰州交通大学,2019.

[8] 杨登奎.房屋建筑工程中大体积混凝土裂缝控制技术[J].江苏建材,2022(4):82-84.

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