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混凝土结构构件裂缝产生的原因及加固补强的方法探讨关键要素探究

朱从月 金龙
  
安家(建筑与工程)
2022年21期
浙江中能工程检测有限公司 浙江省 杭州市 311103

摘要:当前建筑主要以钢筋混凝土为主体结构,在整个施工过程中,混凝土施工属于核心环节,但是受到诸多因素的影响,构件容易出现裂缝,对建筑的稳定性、安全性以及使用年限带来负面影响。因此,施工单位要给予构件裂缝以高度重视,分析其产生原因,采取科学的措施补强加固,进而确保工程稳定。

关键词:建筑工程施工;混凝土构件;裂缝;产生原因;加固补强措施;分析

在我国经济发展新形势下,居民生活质量不断提升对建筑工程的需求量也持续增加,带动了建筑行业的快速发展,当前建筑工程主要以钢筋混凝土为主体结构,具有良好的强度和稳定性,但是在具体施工中,混凝土裂缝是较为常见的质量问题。混凝土属于脆性材料,是由水、水泥以及骨料配合而成,在浇筑中受到一定条件的影响容易出现裂缝,产生的原因不同,其裂缝类型也存在差异,因此,施工单位要积极开展裂缝原因分析,并且做好补强加固工作,实现工程的使用价值。

1、混凝土结构构件裂缝产生原因

1.1结构裂缝

结构裂缝属于较为常见的一种裂缝形式,而导致结构裂缝的原因较多,包括:第一,设计原因,具体包括后张预应力不足而诱发底板开裂、施工方法与设计要求不符而引发裂缝、结构次应力不足、构件强度不够、计算错误而导致结构变形、实际受力和计算简图不符、钢筋长度不足;第二,施工原因,具体包括施工顺序不合理而诱发裂缝、预应力不足导致屋架裂缝、屋面板出现裂缝、浇筑质量不高、施工超载、原材料存在质量问题、模板质量不高、钢筋位置不合理;第三,使用原因,具体包括在使用中随意加层、在主体结构上随意设置沟槽或者孔洞、改变工程使用性质。

1.2施工缝裂缝

在建筑主体施工中,混凝土浇筑需要保证连续性,可以确保其施工质量,但是由于现代建筑体量较大,所需混凝土数量较大,并且在施工中受到钢筋安装、设备能力、材料供应、施工时间以及人力资源等因素的影响,需要通过多次浇筑才能完成施工,因此在施工中会出现施工缝,如果对其没有进行妥善处理,则会诱发施工缝裂缝[1]。

1.3地基沉降裂缝

在开展工程建设中,地基属于最为重要的施工环节,其需要承受房屋荷载,需要保证地基的强度,但是在实际施工中,如果遭遇软土地基,并且没有进行妥善的处理,则地基容易出现不均匀沉降,受到地基沉降的影响,混凝土构件会诱发裂缝。这种裂缝通常较为明显,为后期加固补强也带来较大难度。

1.4温度裂缝

在开展混凝土施工中,温度裂缝属于最为常见的一种裂缝形式,其主要是由于混凝土构件内外温度变化,受到热胀冷缩的影响而出现构件变形。在完成混凝土浇筑后,构件内部会出现应力,如果内部应力大于抗拉强度,则诱发构件裂缝。通常情况下,温度裂缝包括三种形式,及:内外温差裂缝、上下温度裂缝以及均匀温差裂缝。

温度裂缝具有以下特点:第一,裂缝发生时会出现断索、断弦的声音;第二,温度裂缝在立体结构方面呈现上宽下窄的特点;第三,温度裂缝受外界环境影响较大,例如在冬季容易发生,并且裂缝较宽;第四,裂缝宽度存在差异,通常在0.3毫米之内,构件结构不产生明显变化;第五,裂缝呈现纵横交错;第六,梁上施工,温度裂缝主要为表面裂缝,板上施工温度裂缝主要为贯穿裂缝。

预防温度裂缝的相关措施:第一,在施工中要关注外界温度变化,尽量在外界温度较为平稳的季节施工,避免在冬季进行混凝土浇筑;第二,使用收缩小、水化热小、质量优异的水泥,在配置混凝土中适量加入减水剂,可以起到避免温度裂缝的作用,提升混凝土的抗拉强度;第三,在施工中采用分层浇筑法;第四,在完成构件浇筑后,要做好相关养护工作,避免发生温度裂缝[2]。

1.5收缩裂缝

收缩裂缝属于最为常见的裂缝形式,其主要发生在构件表面,宽度基本在0.2毫米左右,裂缝细且浅,在板类或者梁类构件中发生较多。同时,随着施工工艺的不断完善,收缩裂缝在浇筑大体量构件中,其发生率较低,但是在构件的侧面和平面容易出现,梁低通常没有收缩接缝。预防收缩裂缝的主要措施为规范施工人员的操作行为,要求其严格按照既定的程序施工[3]。

2、混凝土结构构建裂缝加固补强方法

2.1表面处理法

表面处理法是当前处理裂缝较为常用的方法,其适用于处理细小的裂缝,可以提升建筑工程的耐久性和美观性,在具体操作中,表面处理法包括:第一,抹灰法,如果构件表面存在的裂缝数量较多,并且麻面和蜂窝不多,则可以使用水泥砂浆将其抹平;第二,铺设法,其主要针对深度较深的裂缝,使用橡胶沥青或者环氧树脂,可以起到封闭裂缝的效果;第三,涂刷法,使用水泥浆液,针对构件表面进行涂刷,能够起到提升构件美观性和避免钢筋腐蚀的作用[4]。

2.2填充密封法

该技术方法主要用于修复宽度和深度较为明显的裂缝,在施工之前使用设备将裂缝凿成沟槽,然后将填充材料填充其中,较为常用的填充材料为树脂砂浆、膨胀砂浆以及水泥砂浆,在完成填充后,能够避免新裂缝发生,提升构件的抗拉强度和使用性能。填充密封法按照材料分类,其包括刚性材料填充和弹性材料填充:第一,刚性材料填充,其使用条件为裂缝稳定,并且没有水分渗出,在施工前需要挖掘沟槽,然后将刚性材料填充其中;第二,弹性材料填充,弹性材料主要包括合成橡胶、聚硫化物、硅酸酯、丙烯酸树脂等,应用条件较为宽松,在填充中需要先处理渗水部位,然后将材料填充其中[5]。

2.3压力灌浆法

该方法不仅能够对表面裂缝进行处理,还可以将浆液注入到构件内部,修复其内部裂缝,具有补强、密封以及粘合作用。在具体操作中,为了保证补强加固效果,需要给予浆液一定压力,常用的灌浆材料包括沥青灌浆、化学灌浆、水泥灌浆以及环氧树脂灌浆。例如环氧树脂灌浆,该材料在当前的建筑施工中应用防范,尤其对于梁体、柱体等构件,具有显著的修复效果;又例如水泥灌浆,其具有良好的塑性和可灌性,适用于宽度较大的裂缝,在孔洞和孔隙也可使用,灌注半径为1米左右[6]。

结束语:

总而言之,随着我国城市化建设进程的持续加速,带动了建筑行业的快速发展,混凝土作为现代工程施工的主要材料,其在浇筑中容易发生裂缝,而由于产生的原因存在差异,裂缝类型也各不相同。施工单位要给予裂缝处理以高度重视,采取科学的措施进行加固,为使用者提供更加优质的建筑产品,推动行业的可持续发展。

参考文献

[1]王晓峰. 混凝土结构构件裂缝产生的原因及加固补强的方法探讨[J]. 天然气与石油,2002,20(1):53-56.

[2]王军,栗庆军,郑晓辉. 建筑结构钢筋混凝土裂缝产生的原因及预防措施[J]. 水利科技与经济,2010,16(5):585-586.

[3]郭世新,甄静彬,马明辉. 浅谈混凝土桥梁结构裂缝产生的原因及修补方法[J]. 黑龙江交通科技,2003,26(6):28.

[4]方代昕. 浅谈钢筋混凝土结构裂缝产生的原因及防治措施[J]. 城市建设理论研究(电子版),2012(12).

[5]郑亮东. 浅谈民用建筑混凝土结构裂缝产生的原因及控制措施[J]. 城市建设理论研究(电子版),2012(33).

[6]张林昌,李烨. 桥梁工程钢筋混凝土产生结构裂缝的原因及处理措施[J]. 城市建设理论研究(电子版),2014(29):2180-2180.

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