建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与对策分析

(整期优先)网络出版时间:2022-07-19
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建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与对策分析

张洋

宁夏煤炭基本建设有限公司  宁夏银川市  750000

摘要:混凝土是工程施工重要材料之一,其施工质量可直接影响建筑工程结构的稳定性和工程建设效果。但现阶段实际施工过程中,因多方因素极易造成混凝土裂缝这种现象发生,不仅降低施工质量,还极大程度上影响建筑后期的使用性能,甚至引发建筑坍塌等严重事故。所以为了避免和解决混凝土裂缝问题,还应加强对混凝土施工的关注度,做好混凝土裂缝成因分析工作,以根据工程施工要求就实际情况采取相应的解决对策。本文就工程施工中混凝土裂缝的成因作出分析,提出几点对策建议,以供参考。

关键词:建筑工程;混凝土裂缝;成因;对策

    混凝土裂缝类型涉及温差裂缝、塑性收缩裂缝、沉陷裂缝等,裂缝的产生会对建筑结构的稳固性、建筑使用的安全性以及建筑使用寿命等方面造成不同程度的影响。若缺少对混凝土裂缝的合理控制,未能及时制定解决处理方法,在裂缝严重情况下会直接影响建筑的防渗能力、使用功能等,甚至导致建筑坍塌,引发人身安全风险。所以现阶段在工程施工中应注重混凝土施工部分,加强分析混凝土裂缝成因,并能够根据工程施工条件,混凝土施工要点等采取具有针对性的解决对策和管控方法,以控制混凝土裂缝的出现,提高混凝土施工质量。

一、建筑工程施工中混凝土裂缝成因分析

    目前施工中常见的混凝土裂缝类型包括温差裂缝、收缩裂缝等,如温差裂缝主要指混凝土温度应力超出自身抗裂程度;收缩裂缝主要指混凝土含水量缺失。为了更好地解决控制混凝土裂缝现象的形成,还需要针对裂缝类型展开相应的分析,明确其形成原因,这样才能更好地制定解决对策。

(一)温差

    温度一旦发生变化就会引起混凝土产生裂缝。比如建筑工程施工环境早晚温度差距过大,混凝土受早晚温差影响出现热胀冷缩现象,引发混凝土表面裂缝。同时混凝土与水泥搅拌时还会产生较多热量,使得混凝土表面需承受热胀冷缩产生的压力,进而引发深度较大的裂缝。

(二)混凝土沉降

    不同建筑工程所使用的混凝土类型等参数也存在一定差异,若采用商品混凝土拌和物,施工人员拌和过程中如果没有提前使用机械设备对其进行振动处理,会导致混凝土拌合物内部存有空隙,在后期凝结阶段受自重等因素的影响出现下沉,引发收缩裂缝。若采用钢筋混凝土结构,在没有做好处理工作的情况下混凝土内部粗骨料同样会受自重等因素的影响出现下沉,使得钢筋混凝土硬化后出现表面裂缝。

(三)承载压力面积

混凝土自身参数性能较好,现阶段多数建筑工程均采用混凝土作为主要施工材料。但在设计阶段,很多设计工作人员缺少对地基承载压力等参数的计算分析,使得建筑结构主体压力面积作用于地基时易产生不均匀问题。当主体质量产生的压力过大,地基在受力不均的情况下,极易导致混凝土不同承载压力部分出现不同严重程度的断裂。

(四)混凝土早期干缩现象

    针对早期干缩现象来说,其产生的干缩裂缝主要体现在混凝土道路等结构部位,其中混凝土结构厚度在一百至三百毫米之间最易产生干缩裂缝。在混凝土施工过程中施工人员未能按要求操作和养护,使得混凝土内部水分受温度、风力等因素的影响而大量流失,引发干缩现象。对于此类裂缝来说,通常在初凝前就能产生,若未加强重视和及时修补,在后续施工过程中会导致裂缝扩大,对建筑稳定安全造成威胁。

(五)钢筋耐腐蚀能力

    钢筋混凝土结构施工过程中钢筋性能也会引发裂缝问题的发生。若钢筋施工时未能通过加入添加剂及采取有效的措施对其抗腐蚀性进行加强,极易导致后续钢筋受环境等因素的影响发生腐蚀问题,使得支撑结构稳定性下降,混凝土结构得不到有效保障。

二、建筑工程施工中混凝土裂缝的解决对策

(一)表面修补法

表面修补法主要用于表面裂缝等类型的混凝土裂缝,主要方式有:①施工人员需要通过凿毛处理先将混凝土表面凿出一条凹痕,以及做好相应的清理洒水,保证混凝土表面干净且具有一定的湿润度。之后施工人员在混凝土表面裂缝处涂刷一层水泥净浆,涂刷完成后再在混凝土表面均匀涂刷水泥砂浆,并利用工具完成相应的抹光压实操作。②施工人员根据裂缝类型及程度选择合适的清扫工具,如钢丝刷、二甲苯溶液等,保证混凝土表面的干净度,之后还需要通过干燥处理去除混凝土表面多余水分,以上操作完成后施工人员可选择环氧胶泥对裂缝进行处理,保证其能够与混凝土有效粘结。③施工人员还可选择油漆等材料通过涂刷的方式修补表面裂缝。④根据裂缝的具体性质完成相应的凿槽施工,通常情况下一般裂缝对应V形槽,渗水裂缝对应U形槽。在凿槽施工完成后可选择水泥砂浆等材料将槽填充密实,为保证裂缝修补效果,还可使用砂浆涂抹表面,以达到保护效果。

(二)内部修补法

水泥灌浆修补:针对体积较大的混凝土结构,在其出现裂缝现象后可选择该方法进行修补。首先施工人员应利用钻机设备进行钻孔,轴线与裂缝之间呈三十度至四十度夹角,孔距保持在1-1.5m。在钻孔时,施工人员应注意若钻孔排数大于等于两排时,需选择交错布置方式。在钻孔操作完成后有序进行逐孔冲洗,并在其表面涂抹水泥砂浆等材料。其次施工人员在埋管施工时,为防止灌浆时水泥渗漏,应提前做好封堵工作,且在水泥灌浆前对压力、水量等参数条件进行检测控制,以及对管道畅通性进行检查。最后在准备工作完成后,关闭排气孔,湿润裂缝表面,施工人员可选择强度等级>42.5的硅酸盐水泥进行灌浆。在灌浆过程中应对其压力进行控制,保持在0.3-0.5Mpa区间,且在灌浆结束后对气孔进行封堵。

化学灌浆修补:可用于绝对多数类型的混凝土裂缝。首先施工人员需根据裂缝宽度大小选择合适的化学灌浆液类型。比如环氧树脂浆液适用于宽度>0.2mm的干燥裂缝,甲凝浆液适用于0.03-0.1mm宽的细微裂缝,丙凝浆液适用于<0.1mm宽的极细裂缝。目前工程施工中环氧树脂浆液应用较多,其操作、粘结力、成本等方面均有较大的优势。对于化学灌浆修补方法来说,具体操作主要包括处理裂缝表面、布置灌浆嘴、浆液灌浆、封孔等流程。

(三)电化学防腐修补法

首先施工人员需要先对工程施工环境各个条件进行了解,明确混凝土结构特性及现况,根据所了解的信息数据,选择合适的设备,设置相应的电流值。其次按设定电流值向混凝土结构施加电流,这种情况下混凝土表面可形成类似膜的物质,其能够对混凝土结构进行保护,达到防腐作用。但该修补处理方法整体发展时间较短,在运用时还应根据实际情况合理选择,做好相应的控制工作。

(四)结构补强加固修补法

钢筋锈蚀问题会破坏混凝土内部结构,导致混凝土裂缝的产生,针对此类裂缝问题可使用结构补强加固方式进行修补。首先应通过电化学方法检测钢筋最终锈蚀的程度,包括自然电位法、交流阻抗法以及线性极化法等,其中对于检测场地为施工现场来说,可选择线性极化法、恒电量法,对于检测场地为实验室来说,可选择自然电位法、交流阻抗法。其次根据检测所得数据结果,结合混凝土裂缝实际情况规划设计合适的结构补强加固方法,并完成相应的施工组织工作,要求施工人员按方案规范开展修补施工。

三、降低和避免混凝土裂缝发生的有效管控方法

(一)加强对原材料的管控力度

混凝土原材料种类较多,原材料自身质量对混凝土结构稳定性有重要影响,优质合格的原材料可有效降低混凝土裂缝的发生。首先根据工程设计要求等条件对施工所需混凝土原材料的种类、数量等参数进行确定,设置好采购清单。其次,在采购时要注重原材料的质量符合施工中的具体要求。举例说明:应选低水化热、高强度的水泥;选择等级高、颗粒直径大的粗骨料,还应根据施工现场的实际有针对性地使用外加剂。同时采购后还需要对原材料进行质量检查验收,合格的原材料应按其特性及相关要求妥善存放,防止原材料在存放期间出现变质情况。在混凝土拌合时,也应正确控制各个原材料的配比,以及搅拌的均匀性。最后混凝土配制后需运输至施工现场,在运输前应根据路程、路况制定合适的运输方案,选择正确的运输设备,做好相应的防护工作,避免因颠簸等因素导致混凝土质量发生变化,影响后期结构质量,进而出现裂缝问题。

(二)完善施工设计及组织工作

一方面对于施工设计环节来说,设计工作人员应第一步对施工场地各项情况做一个详细的了解,获取全面可靠的信息数据,完成对地基承载压力等相关参数的计算分析工作,提前做好防护处理方案,避免后期应受力不均而产生裂缝现象。另一方面对于施工组织管理环节来说,管理人员应明确混凝土施工部分所对应的流程、要点、工艺、材料设备等,提前完成施工现场的组织工作,为混凝土施工有序开展做好准备。同时在混凝土施工过程中也应做好管理工作,加强对混凝土施工各个环节的质量管控,对发现的混凝土裂缝问题应及时找到负责人,要求其修补处理,保证施工质量。

(三)加大重视混凝土施工质量

混凝土施工除前期原材料采购、混凝土配制、混凝土运输等一系列环节外,还包括混凝土的浇筑、振捣及后期养护环节,为有效降低和避免混凝土裂缝的发生,还应对其施工各环节质量加强管控。①混凝土浇筑。浇筑前,施工人员应先将水泥砂浆涂抹在其结构底部,涂抹厚度控制在0.5-1cm,并且要同时认真检查预埋件以及表面清理等。对于墙体等结构在浇筑后需要通过一定时间进行静置处理,可防止接头位置出现裂缝。在浇筑时还应对倾倒方向、倾落度等进行合理控制,浇筑过程中采取分层浇筑方法,以保证浇筑质量,减少裂缝产生。②混凝土振捣。根据现场实际情况选择合适的振捣设备。振捣的全过程中一定要本着“快插慢拔”最基本宗旨,以自上至下的方式进行振捣,并对振捣过程中对应的频率、时间等条件进行管控。这种振捣方式可有效排除混凝土内气泡,保证浇筑质量的同时进一步提高混凝土的密实度。③混凝土养护。按要求在规定时间内对浇筑振捣后的混凝土进行养护。养护过程中应对混凝土表面温度、内外温差、湿度等条件加强控制,综合现场环境条件、气候变化等采取合适的养护方法,主要涉及水养护、薄膜覆盖等。养护期间应对混凝土各项参数条件做好观察记录工作,比如若养护期间温度持续低于5℃,养护人员应及时处理,选择加入添加剂等方法,以进一步确保混凝土内外温差值的合理性,提高养护质量。

结语:综上所述,再结合本人曾经主持建设过的建筑工程项目可以得知,混凝土裂缝类型多样,不同的混凝土裂缝对应的形成原因也不同,为更好地解决和避免混凝土裂缝的发生,需要先对其成因展开详细分析,后通过分析裂缝的详细情况采取最合理的修补处理方法,并做好相应的质量管控工作,切实提高混凝土施工质量,真正从根本上防止混凝土裂缝的产生。

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