高层建筑混凝土裂缝产生的原因及质量控制分析

(整期优先)网络出版时间:2024-05-14
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高层建筑混凝土裂缝产生的原因及质量控制分析

衡福利

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摘要:混凝土是建筑施工的重要材料,但由于受到各种因素的影响,其在施工完成后常常会出现裂缝问题,对建筑结构的性能和耐久性造成不利影响。为了降低混凝土裂缝出现的概率,工程团队在施工过程中须采取有效的控制措施,以减少混凝土裂缝发生的概率,提高建筑结构的质量和性能。本文主要对高层建筑施工中大体积混凝土裂缝控制措施展开研究,以期为相关工程人员提供参考。

关键词:高层建筑;混凝土裂缝;质量控制

引言

当混凝土发生裂缝情况时,那么将会给建筑结构的整体质量带来特别恶劣的影响,与此同时,也会提高重大风险的发生概率。对此,就需要整体提高混凝土裂缝的应对措施,同时利用专业的工艺技术进行防控,从根源上保障施工的质量。在建筑实践阶段,工程项目的质量安全是至关重要的,建设项目施工现场工作进展都以此为基础。在我国建筑项目中混凝土是最普遍使用的建筑材料,与建筑的整体成果有着最直接的利害关系。

1混凝土裂缝概述

在混凝土里水泥属于凝聚材料,石、砂是集料,在集料、水中按照配比添加用剂,经过充分搅拌混合后就是水泥混凝土,随着水气的挥发硬度增强。当混凝土在搅拌不够充分时,凝固过程中混凝土内部就会产生气孔甚至出现裂缝,裂缝或气孔则会根据外来重力以及不同气候的变化而变化。产生气孔以及裂缝情况以后的修复工作是很难进行的,甚至会造成混凝土发生整块崩塌的情况。

2高层建筑混凝土裂缝产生的原因

2.1温度决策性因素

施工环境温度过高,会导致混凝土入模温度升高,相反,施工环境温度过低,则会导致混凝土的硬化速度加快;混凝土材料的入模温度过高,会导致混凝土的硬化速度加快;房屋建筑工程的结构跨度较大,使结构中温度应力较大;在高层建筑工程中,由于受到太阳辐射的作用,建筑外墙、屋顶等结构表面会产生较大的温度变化,这种温度变化会引发结构内部产生温度应力。

2.2施工技术因素

在高层建筑工程中,混凝土裂缝是一个常见且广泛存在的问题,而这些裂缝的形成往往受到多种因素的影响。其中,施工技术是一个不可忽视的重要因素,它直接关系到混凝土的质量和稳定性。混凝土结构的施工技术直接决定了混凝土的使用寿命和整体质量。根据实际情况可以发现施工因素的影响较为明显。第一,在施工过程中,混凝土的浇筑和养护是至关重要的环节。如果在混凝土浇筑后未能进行有效的养护措施,那么很容易导致混凝土早期龟裂。

2.3材料因素

材料存在质量问题是高层建筑工程中混凝土裂缝形成的重要原因之一。混凝土作为建筑工程中常用的主要材料之一,其质量的好坏直接关系到整个工程的稳固与安全。材料因素引起的混凝土裂缝不仅仅是一个表面问题,更是内在质量与工程安全的体现。第一,混凝土的配合比。混凝土的配合比是指水泥、砂、石和水等原材料按一定的比例配合而成的混凝土的配合比例。如果配合比设计不当,比如水灰比过高或过低,水泥用量不足等,都有可能导致混凝土的强度不够,抗压性能降低,从而容易在施工中出现裂缝。这种裂缝不仅会影响建筑物的美观,更可能影响建筑物的承重能力和使用寿命。第二,原材料的质量也是影响混凝土裂缝形成的重要因素。

3高层建筑混凝土裂缝质量控制优化

3.1制订科学的混凝土结构施工方案

在高层建筑混凝土裂缝控制过程中,混凝土结构施工起着关键的作用,因此,需要制订科学合理的混凝土结构施工方案。在制订混凝土结构施工方案时,首先,工程团队应特别注意结构体系的选型和结构平面形状的对称性,保证结构平面形状的对称性可以使结构荷载得到均匀分布,降低裂缝的发生概率。其次,控制好结构平面长度也是十分重要的,过长的结构会导致约束上升和突变,使应力集中,进而加大裂缝产生的可能性。再次,工程团队要合理控制混凝土保护层厚度,过厚的混凝土保护层容易导致混凝土开裂,因此工程团队应在规定范围内尽可能选择最小的混凝土保护层厚度。

3.2控制混凝土施工温度

研究表明,混凝土裂缝的形成很大程度上是由于混凝土内外温差过大。因此,对混凝土温度变化的控制显得尤为重要。在气温较高的夏季进行混凝土作业施工时,应选择环境温度相对较低的时候进行。对于在仓库中储存的混凝土,可以通过在混合料中将水更换成适量冰块的形式进行降温处理,确保温度保持在28℃左右。在混凝土搅拌过程中,可以加入适当的添加剂,从而降低混凝土中水泥的用量。另外,在混凝土的拌和过程中,可以通过不间断地喷洒冷水的形式,在加入水的同时,降低混合料搅拌过程中的温度。对于施工单位而言,在施工过程中混凝土内外温差的控制也至关重要。要严格做好施工温度控制,尽量避免在高温或低温环境下进行混凝土的相关施工。在冬季进行混凝土结构的施工时,要适当采取保温措施来控制混凝土养护过程中内外温差的变化,以降低因温度应力变化而造成混凝土裂缝的产生。

3.3落实混凝土养护

在混凝土养护过程中,做好早期养护可以有效避免早期裂缝的产生,并有助于提高混凝土结构的抗震性能。如果早期出现裂缝而没有及时进行处理,随着时间的推移,施工现场中的灰尘等杂质会在裂缝中累积,这将对后期的建筑物稳定性产生破坏,从而影响施工质量。为了确保混凝土内外温差不宜过大,在养护早期就需要对混凝土结构采取相应的保温措施。由于在浇筑施工混凝土之后,施工环境中的水分要远小于混凝土中的水分,因此混凝土中的水分蒸发流失得比较迅速,这将影响混凝土后期的强度,并可能产生干缩性裂缝,带来严重的安全隐患。因此,在混凝土养护过程中要进行保湿养护,在养护期间进行洒水或者进行保湿覆盖,降低混凝土内外温差的同时,保证混凝土最终强度的形成。

3.4合理选择混凝土材料

合理选择混凝土材料是确保混凝土工程质量的重要措施,对控制裂缝的产生具有重要影响。第一,在选择水泥时,工程团队应综合评估水泥的性能,特别是水泥的收缩性能。不同类型和品牌的水泥具有不同的收缩特性,对水泥进行实验室测试,可以得到水泥收缩性能的相关参数,确保选用的水泥不会发生过度收缩,从而造成裂缝的产生。第二,工程团队要控制水泥的投入使用量,以避免水泥使用量过大增加混凝土的水化热反应,导致混凝土内部温度升高,从而增加裂缝发生的概率。然而,过少的水泥使用量则会影响混凝土的强度和耐久性,因此,合理控制水泥用量至关重要。第三,集料的选择也至关重要。通常情况下,选用较小弹性模量和膨胀系数的集料,有助于减小混凝土的孔隙度,而较小的孔隙度可以降低混凝土的水分蒸发速度,防止混凝土收缩过快,从而减少裂缝的产生概率。第四,工程团队可以在混凝土中掺入适量的减水剂。减水剂有助于控制混凝土的流动性,减小混凝土内部的空隙,降低水分蒸发速度,进而控制温度下降速度。第五,配合比是混凝土中水、水泥、骨料、添加剂等各成分的比例,通过合理设计配合比,能够在保证混凝土强度和耐久性的同时,减少混凝土的温度变化和收缩。

结束语

综上所述,混凝土施工技术的应用可以显著提高施工技术水平,是未来建筑行业快速健康发展的必要条件。在新的技术背景下,施工企业要进一步加强混凝土施工管理,以进一步提高养护水平,确保混凝土施工的质量和效率。

参考文献

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