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建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与应对措施

钱丽娜 李文龙
  
大海媒体号
2023年11期
银川市威尔信商品混凝土工程有限公司 宁夏银川市 750002

摘要:本研究旨在探究混凝土施工中裂缝的成因和应对措施。混凝土裂缝是建筑工程中常见的问题,对结构安全性和耐久性造成了负面影响。在本研究中,介绍了混凝土作为重要建筑材料的背景和意义,并强调了混凝土裂缝问题对工程质量、维护成本和环境可持续性的影响。分析了温度变化、干燥收缩、不均匀沉降、力学载荷和施工质量等因素对混凝土裂缝产生的影响,并提出了相应的应对措施。本研究的结果将为混凝土施工中裂缝问题的解决提供指导和参考。

关键词:建筑工程;裂缝;耐久性;施工质量;

一、混凝土裂缝的成因

1.1温度变化引起的裂缝

混凝土在温度变化的影响下会发生膨胀或收缩,进而产生裂缝。高温引起的热胀冷缩和低温引起的冷胀热缩都可能导致混凝土结构变形,不同部位的温度变化不一致会形成内部应力,从而引起裂缝的发生。为了应对温度变化引起的裂缝,可以采用控制温度和湿度的施工方法,在混凝土材料中添加抗裂剂等。

1.2混凝土干燥收缩引起的裂缝

混凝土在水分蒸发的过程中会发生干燥收缩,这会导致混凝土体积减小,进而产生内部应力。当内部应力超过混凝土的弹性限度时,就会产生裂缝。为了应对这种情况,可以使用含有更多细粒度颗粒的混凝土,加强养护措施以减小水分蒸发速度,或使用减水剂来控制水化热等。

1.3不均匀沉降引起的裂缝

混凝土结构所处的地基不均匀沉降会导致结构出现倾斜或变形,不同部位的沉降速度不一致会引起应力不均衡,从而产生裂缝。为了应对这种情况,可以进行地基改善工作,如加固处理或增加支撑点,以平衡不均匀沉降造成的应力。

1.4力学载荷引起的裂缝

外部施加在混凝土结构上的力学载荷,如静载荷、动态载荷和冲击载荷等,会产生应力。当这些应力超过混凝土的承载能力时,就会引发裂缝的产生。为了应对这种情况,需要合理设计结构,在混凝土中添加增强材料或加固措施,以增加混凝土的强度和韧性。

1.5施工质量引起的裂缝

不规范的施工操作、质量控制不严谨等问题会影响混凝土的质量,从而造成混凝土结构存在缺陷,并引发裂缝。例如,振捣不均匀、过早脱模、养护不到位等因素都可能导致裂缝的产生。为了避免施工质量引起的裂缝,应加强施工质量管理,提高工人的技术水平,完善养护工作等。

了解混凝土裂缝的成因有助于制定有效的应对措施,从而提高结构的安全性和耐久性。在混凝土施工中,早期预防和及时修复裂缝至关重要,以确保工程质量和可持续发展。

二、对混凝土裂缝的应对措施:

温度变化的应对措施包括使用控制温度和湿度的施工方法,如在施工过程中覆盖遮阳棚或保温材料,防止直接暴露在高温或低温环境中。在混凝土配合比中添加抗裂剂,以提高混凝土的抗温度变化性能。采用预应力混凝土结构,在施工过程中通过施加预应力来抵消温度变化引起的应力。

混凝土干燥收缩的应对措施包括使用含有更多细粒度颗粒的混凝土,这样可以减少混凝土中的孔隙和水分含量,从而减小干燥收缩的程度。加强混凝土的养护工作,保持充分的湿润,延缓水分蒸发速度,减小干燥收缩的发生。使用减水剂来控制混凝土的水化热释放,以减少干燥收缩引起的应力。

不均匀沉降的应对措施包括进行地基改善工作,如加固处理或增加支撑点,以平衡不均匀沉降引起的应力不平衡。在设计阶段考虑地基情况,并采取适当的结构措施,如设置伸缩缝或采用柔性连接等,以容纳可能发生的沉降。

力学载荷的应对措施包括合理设计结构并计算承载能力,确保混凝土结构能够承受预期的力学载荷。增加混凝土的强度和韧性,通过调整混凝土的配合比、使用高性能混凝土或添加增强材料等方法。使用增设或加固的结构元件,如钢筋、钢板等,来增强混凝土结构的抗力学载荷能力。

施工质量的应对措施包括加强施工质量管理,确保操作规范,遵循正确的施工工艺。建立严格的质量控制体系,包括材料选择、施工过程监测和检验,确保混凝土的质量符合标准要求。提高工人的技术水平,进行必要的培训和教育,提高他们的施工技能和质量意识。完善养护工作,保持充分的湿润和温度控制,以确保混凝土的养护质量和性能。

对不同成因引起的混凝土裂缝采取相应的应对措施,能够有效预防裂缝的产生或降低其发生的风险。注意施工质量控制和养护工作,并合理设计与加强混凝土结构,以提高其耐久性和抗裂性能。定期检查和维护混凝土结构,及时修复和处理裂缝,也是保持结构安全和延长寿命的重要措施。

三、已产生混凝土裂缝的修复方法包括填缝修补方法和加固方法

填缝修补方法包括渗透修复法、灌浆修复法、充填修复法和固定补片法。渗透修复法使用渗透修复材料将修复材料渗透到裂缝中,填补裂缝并加固混凝土结构。灌浆修复法通过注入水泥浆、聚合物浆液或其他修复材料到裂缝中,填满裂缝并增加混凝土的连续性和强度。充填修复法使用聚合物膨胀材料或胶状填料填充裂缝,恢复混凝土结构的完整性和强度。固定补片法在裂缝周围固定补片或金属带,通过补片的支撑和连结作用,加强裂缝处的混凝土结构。

加固方法包括碳纤维布加固、钢筋加固和预应力加固。碳纤维布加固在裂缝周围粘贴碳纤维布,使用粘结剂固定,提高混凝土结构的强度和刚度,减缓裂缝发展的趋势。钢筋加固在裂缝附近钻孔,并引入钢筋材料,然后灌注混凝土或使用灌浆材料,通过钢筋的拉力和混凝土的压力加固裂缝周围的区域。预应力加固通过施加预应力张力到混凝土结构的特定部位,产生压应力,抑制裂缝发展,增强结构的承载能力。

选择合适的修复方法应考虑裂缝的尺寸、性质和混凝土结构的要求。修复过程中需要注意材料选择、施工工艺控制,确保修复后的混凝土结构达到预期的强度和稳定性。定期检查修复区域,及时修复新出现的裂缝,以确保修复效果持久有效。

四、混凝土施工中预防裂缝的措施

4.1设计上的预防措施

合理设计结构,考虑荷载、温度变化和变形等因素,以减少应力集中和变形引起的裂缝。同时,在适当的位置设置伸缩缝,以容纳混凝土的收缩、膨胀和变形,减小裂缝的发生和发展。此外,控制配筋布置,确保混凝土受力均匀,减少应力集中,降低裂缝风险。

4.2材料选择上的预防措施

控制水灰比,选择适当的水灰比,控制混凝土中的水分含量,减少干燥收缩和温度变化引起的裂缝。使用适量的骨料,选择合适的骨料粒径和配合比,提高混凝土的抗裂性能和抗温度变化能力。此外,可以添加抗裂剂,如纤维材料,增加混凝土的韧性和抗裂能力。

4.3施工管理上的预防措施

控制施工温度和湿度,避免过快或过慢的水分蒸发,减少干缩和热裂的产生。加强混凝土的养护工作,保持充分的湿润状态,并根据养护期要求进行适当控制,促进混凝土的强度发展和防止裂缝的形成。控制施工工艺,确保操作规范,准确控制混凝土的浇筑、振捣和抹平,避免过度振捣或过早脱模引起的应力集中和裂缝产生。

通过以上预防措施,可以有效降低混凝土施工中裂缝的发生和发展风险,保障混凝土结构的完整性和耐久性。

五、结论

在本文中,我们对混凝土裂缝的修复方法进行了概述。填缝修补方法包括渗透修复法、灌浆修复法、充填修复法和固定补片法。加固方法包括碳纤维布加固、钢筋加固和预应力加固。选择合适的修复方法应考虑裂缝的尺寸、性质和混凝土结构的要求。在混凝土施工中,预防裂缝的措施包括设计上的预防措施、材料选择上的预防措施和施工管理上的预防措施。

未来的研究可以进一步探索和改进混凝土裂缝的修复方法。可以针对不同类型和尺寸的裂缝,开发更具高效性和持久性的修复材料和技术。此外,还可以加强对裂缝形成机理的研究,深入了解裂缝发展的原因和规律。对于混凝土结构设计和施工方面,可以进一步改进预防措施,提高混凝土的抗裂能力。另外,可以研究裂缝监测技术,实时监测和评估混凝土结构中的裂缝,以及裂缝修复效果的长期评估,为混凝土结构的维护和管理提供可靠的参考依据。

参考文献:

[1]胡洪洲.建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理[J].建材发展导向,2019,17(19):258-258.

[2]李挺.建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理研究[J].建筑与装饰,2019,0(6):57-58.

[3]王伟伟,杨玉芳.浅谈建筑工程混凝土裂缝的成因与应对措施[J].河南建材,2020(12):120-121.

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