建筑施工混凝土裂缝的施工控制与处理的探讨

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于芯娜1 李飞2 马德鑫3 孙阳阳4

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摘要

混凝土裂缝是指混凝土结构中出现的裂缝现象,通常是由于混凝土的收缩、温度变化、荷载作用等因素引起的。在建筑施工中对混凝土裂缝的施工控制和处理需要引起重视。通过采取有效的措施,可以有效减少混凝土裂缝的发生,并及时处理已经出现的裂缝,保证建筑物的安全和使用寿命。基于此,本文章对建筑施工混凝土裂缝的施工控制与处理进行探讨,以供相关从业人员参考。


关键词

建筑施工;混凝土裂缝;控制处理

正文


引言

混凝土在建筑施工中被广泛使用,其优点包括强度高、耐久性好等。混凝土裂缝不仅影响了建筑物的美观度,而且可能对结构造成潜在的安全隐患。因此,合理的施工控制和有效的处理方法对于保证建筑物的质量和安全至关重要。

一、建筑施工混凝土裂缝的类型

施工裂缝通常是在混凝土浇筑后的几小时或几天内出现的,主要是由于混凝土的收缩和温度变化引起的。施工裂缝通常比较细小,但如果不及时修补,可能会逐渐扩大。热裂缝是由于混凝土受热膨胀或受冷收缩而引起的裂缝。这种裂缝通常在混凝土表面呈放射状分布,是由于太阳直射或者温度变化引起的。负荷裂缝是由于建筑物受到荷载作用而引起的裂缝,主要是由于结构设计、施工质量或荷载超载等原因引起的。重力裂缝是由于混凝土自身的重力引起的裂缝,主要是由于混凝土的自重引起的收缩裂缝。地基沉降裂缝是由于地基沉降不均匀引起的裂缝,主要是由于地基承载能力不足或者地基土壤不均匀沉降引起的。

二、建筑施工混凝土裂缝的成因

(一)施工过程中的温度和湿度变化

温度和湿度的变化是导致混凝土裂缝的常见原因之一。在混凝土施工过程中,混凝土会随着时间逐渐硬化和收缩,同时环境温度和湿度的变化也会对混凝土产生影响。当温度和湿度快速变化时,混凝土的收缩和膨胀速度可能与周围结构不匹配,从而导致裂缝的形成。在高温天气下,混凝土内部空气膨胀,而在低温情况下则会发生收缩。温度和湿度变化还可能导致混凝土表面层与混凝土内部形成的裂缝,这种现象被称为温度应力和干缩应力。

(二)混凝土配比和基底变形沉降

混凝土材料和配合比的选择和控制也是造成混凝土裂缝的一个重要因素。如果混凝土的材料质量不达标或者配合比设计不合理,会导致混凝土内部出现过多的空洞、含水率不均等问题,从而降低混凝土的强度和稳定性。当受到外部压力或者温度和湿度变化影响时,这些不均匀的因素会导致混凝土发生扩张、收缩或者变形,最终引发裂缝的产生。当建筑物或者土地基础存在沉降、移动或者不均匀的变形时,会使得混凝土承受额外的应力,超过其承载能力,从而引发裂缝的发生。这种情况在基础地基不均匀或者土质条件较差的地区特别容易发生。

三、建筑施工混凝土裂缝的施工控制与处理的措施

(一)控制混凝土配合比

在混凝土的配制过程中,水灰比是一个非常重要的参数。水灰比指的是混凝土中水的质量与水泥含量(即水灰比)的比值。水灰比的大小直接影响混凝土的均匀性、强度和耐久性。如果水灰比过高,混凝土内部会出现较多的孔隙和空洞,这些空洞在干燥和收缩过程中可能导致混凝土表面产生裂缝。过多的水分也会增加混凝土的收缩变形。因此,在施工过程中,需要严格控制混凝土的水灰比,确保在配制混凝土时适当调整水泥、砂浆和骨料的比例,从而避免过多的水分引发混凝土的收缩裂缝。

(二)控制混凝土浇筑温度

在高温环境下进行混凝土浇筑,会导致混凝土表面和内部温度快速升高,从而引发热应力和热裂缝的产生。这是因为混凝土中的水分会在高温下迅速蒸发,导致混凝土体积收缩;高温下混凝土的水化反应也会加速,加剧体积变化。为了降低混凝土的温度,可以在施工过程中采取一些有效的措施。可以通过加入减水剂或者添加细骨料等方式调节混凝土的物理性能,降低混凝土的温度升高速度。在浇筑混凝土时,可以利用遮阳网、湿布等材料将混凝土表面遮光或者保持湿润状态,降低表面温度,减少热应力和热裂缝的产生。

(三)合理设置构造缝和伸缩缝

通过合理设置这些缝隙,可以有效地控制裂缝的产生,并使得裂缝沿着特定的缝隙走向,减少对整体结构的影响。具体而言,构造缝是在混凝土结构中预先设计和施工的缝隙,用以减缓混凝土收缩引起的应力集中,使得裂缝发生在缝隙中而不会传递到整体结构中。而伸缩缝则是用于处理由于混凝土在温度或湿度变化下引起的体积变化,通过设置可以伸缩的缝隙来允许混凝土自由膨胀和收缩。在实际工程中,根据混凝土结构的设计要求和使用环境,设计师和工程师需要进行合理的结构布局和缝隙设置。在大型公路桥梁的混凝土梁中,常常会设置构造缝和伸缩缝,以应对长时间的使用和各种温度变化。

(四)加强混凝土养护

在混凝土浇筑后加强养护措施,可以保持混凝土表面湿润减少裂缝的产生。在混凝土刚浇筑后的早期阶段,强力水化反应需要足够的水分来进行。如果混凝土表面干燥,会导致水分流失过快,使得混凝土受到脱水的影响,从而引发裂缝的形成。因此,需要经常喷水或者铺设湿润布料对混凝土表面进行保湿处理。高温和低温都可能引发混凝土内部温度差异而导致裂缝的产生。因此,在极端天气条件下,可以采取遮阳、遮风等措施来降低温度的变化速度,确保混凝土内部温度均匀稳定。

(五)补修裂缝

裂缝的修复是一项重要的工作,可以防止裂缝进一步扩展,保持建筑物的结构安全。对于较小的表面裂缝,可以使用填料型补修材料进行修补。常见的填料型补修材料包括聚合物修补剂、溶液型密封剂和硅酸盐修补浆料等。这些材料具有较好的粘附性能,能够填充裂缝并形成一个紧密的封闭系统,防止水分和其他有害物质渗入。对于较深或结构性的裂缝,可能需要采用更复杂的补修方法。可以使用注浆技术对裂缝进行修复。注浆是通过压力将特殊的浆料注入到裂缝中,使其充满整个裂缝,增强混凝土的强度和连续性。这种方法可以牢固地连接裂缝两侧的混凝土,并提高结构的承载能力。

(六)加固地基

对于地基沉降引起的裂缝,需要采取合适的措施加固地基,防止裂缝的继续扩大。通过向地基注入特殊的灌浆材料,填补土壤中的空隙,增加土壤的密实度和强度。这样可以提升地基的承载能力和稳定性,减少地基沉降引起的裂缝。对于较薄的地基层,可以通过增加填充土或回填料的方式进行增厚。增厚地基层可以提供更好的承载力,改善地基的稳定性和均匀性。对于较大荷载或较严重地基沉降的情况,可以采用地下连续墙的方式来加固地基。地下连续墙可以增加地基的抗挠性和整体稳定性,有效防止裂缝扩大。对于混凝土裂缝,特别是在地下室或者水池等潮湿环境中,需要及时采取措施防止水分渗透,以防止裂缝扩大并影响结构安全。

结束语

综上所述,施工过程中通过合理的设计和施工方案,减少外界因素对混凝土的影响,从而有效控制裂缝的产生。对于已经出现的裂缝可以采取一系列的修补和加固措施,使建筑物恢复到良好的状态。混凝土裂缝的施工控制与处理仍然是一个复杂而具有挑战性的问题,需要进一步的研究和实践来完善和优化相关技术和方法。

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