摘 要:在建筑施工過程中,隨著施工技術(shù)的發(fā)展,明顯提高混凝土使用比例,在建筑工程中大體積混凝土逐漸成為一種最常用技術(shù)。大面積混凝土施工在建筑物中也存在混凝土普遍產(chǎn)生裂縫等一些不足,裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)、耐久度及建筑質(zhì)量具有嚴(yán)重影響。因此在現(xiàn)代建筑業(yè)中,防治大面積混凝土裂縫是一個(gè)亟待解決的重要問題。
關(guān)鍵詞:建筑混凝土;裂縫原因;應(yīng)對(duì)措施
1概述
控制及解決混凝土裂縫問題,應(yīng)深入分析產(chǎn)生混凝土裂縫的主要原因,結(jié)合分析結(jié)果確定問題關(guān)鍵所在,制定根治措施,基于此對(duì)建筑物大體積混凝土產(chǎn)生的裂縫進(jìn)行有效控制。建筑中大體積混凝土的應(yīng)用,若由于發(fā)生裂縫問題而引發(fā)安全隱患或破壞建筑物結(jié)構(gòu),將產(chǎn)生的重要影響。所以,建筑施工中應(yīng)對(duì)預(yù)防控制產(chǎn)生的大面積混凝土裂縫問題提高重視程度。本研究較深入地分析了產(chǎn)生大體積混凝土裂縫的主要原因,并提出應(yīng)采取的有效預(yù)防控制措施。
2混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的主要原因
建筑混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因有溫濕度、混凝土脆性及不均勻性兩類,溫濕度發(fā)生變化時(shí),將引發(fā)混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變化,就產(chǎn)生混凝土裂縫的表現(xiàn)。施工過程中,混凝土使用后將發(fā)生硬化,水泥混凝土硬化時(shí)將釋放熱量較多,會(huì)升高混凝土內(nèi)部溫度,導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生的變化比較明顯,而產(chǎn)生表面拉應(yīng)力?;炷劣不笃诓扇〗禍卮胧?,混凝土內(nèi)部應(yīng)力在降溫時(shí)產(chǎn)生變化,進(jìn)而有內(nèi)部拉應(yīng)力的表現(xiàn)。溫度產(chǎn)生相應(yīng)的起伏變化,造成混凝土內(nèi)部拉應(yīng)力發(fā)生一定程度的波動(dòng)。應(yīng)力在鋼筋混凝土材料中分為拉應(yīng)力及壓應(yīng)力,其中材料內(nèi)部鋼筋承擔(dān)者拉應(yīng)力,混凝土承擔(dān)者壓應(yīng)力,使混凝土應(yīng)力產(chǎn)生相應(yīng)變化?;炷两Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化時(shí),使應(yīng)力產(chǎn)生相應(yīng)變化,需混凝土承擔(dān)應(yīng)力變化,混凝土承擔(dān)的變化程度超出極限時(shí),將引發(fā)混凝土表面形態(tài)產(chǎn)生變化,成為產(chǎn)生裂縫的主要原因,混凝土凝結(jié)期前后都可產(chǎn)生裂縫。
2.1 混凝土凝結(jié)前期
混凝土裂縫在混凝土凝結(jié)前產(chǎn)生的主要原因是采用水泥作為混凝土底主體材料,在凝結(jié)時(shí)期水泥體積發(fā)生變化導(dǎo)致混凝土應(yīng)力產(chǎn)生相應(yīng)變化。由于水泥與水之間將發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生的水泥水化物在體積上明顯小于水泥和水,而且混凝土內(nèi)部逐漸析出自由水,析出中將在混凝土內(nèi)部形成相應(yīng)路線,引發(fā)體積產(chǎn)生相應(yīng)變化。水泥與水之間產(chǎn)生的反應(yīng)使大量熱量釋放,逐漸升高混凝土內(nèi)部溫度,易造成混凝土內(nèi)部體積發(fā)生膨脹,水泥與水反應(yīng)后將逐漸收縮而產(chǎn)生相應(yīng)的應(yīng)力變化,使混凝土表面產(chǎn)生的裂縫較多。
2.2 凝結(jié)后出現(xiàn)裂縫
混凝土凝固后,通常不再發(fā)生變化,但實(shí)際上內(nèi)部并未停止物理化學(xué)反應(yīng),速度較為緩慢。混凝土凝結(jié)后空氣處于未飽和狀態(tài)時(shí),繼續(xù)失去水分,使混凝土逐漸干燥,干燥將縮小體積,并在應(yīng)力作用下使其表面產(chǎn)生裂縫。已凝結(jié)的混凝土將明顯降低熱傳導(dǎo)性,但由于混凝土內(nèi)部這時(shí)并未停止化學(xué)反應(yīng),在反彈中還有熱量繼續(xù)釋放,熱量將繼續(xù)升高混凝土內(nèi)部溫度,由于降低熱傳導(dǎo)性而導(dǎo)致無法及時(shí)散出,持續(xù)膨脹混凝土內(nèi)部體積。混凝土內(nèi)部在凝結(jié)后逐漸減慢化學(xué)反應(yīng),甚至溫度在停止時(shí)就迅速降低,造成混凝土結(jié)構(gòu)收縮比較嚴(yán)重,收縮與混凝土之間的水化反應(yīng)后,體積膨脹而產(chǎn)生相反作用,引發(fā)混凝土結(jié)構(gòu)相應(yīng)變化,比較突出的就是裂縫表現(xiàn)?;炷帘砻娈a(chǎn)生的裂縫不遵循任何規(guī)則,具有類似于龜紋的形狀。此外,還有很多原因使混凝土表面產(chǎn)生不同程度的裂縫,水泥材料不能充分煅燒時(shí),其中的氧化鈣及氧化鎂等組成成分在水泥中主要以游離形態(tài)存在,當(dāng)產(chǎn)生水化反應(yīng)過程中,形成石膏的量較多。經(jīng)反應(yīng)后,存在于水泥混凝土材料內(nèi)部的石膏缺乏均勻性,并繼續(xù)產(chǎn)生水化反應(yīng),熱量膨脹不均勻?qū)⑹顾嗷炷帘砻娈a(chǎn)生不同程度的裂縫。
3控制混凝土裂縫的有效措施
經(jīng)分析混凝土表面產(chǎn)生裂縫的主要原因,水化熱就是其中的一個(gè)主要原因,在其采取相應(yīng)預(yù)防措施時(shí),應(yīng)基于此著手。在選擇水泥混凝土材料時(shí),可選擇諸如礦渣及粉煤灰等低熱或中熱水泥,采用這種類型的水泥調(diào)制混凝土?xí)r,混凝土內(nèi)部將明顯降低水化熱程度。在配制水泥混凝土中采用的配劑應(yīng)合理,諸如采用減水劑可在配置混凝土中將水用量減少,采用該方式將使水化反應(yīng)降低熱量。此外,還可采用緩凝劑,在凝結(jié)時(shí)使水泥混凝土延遲或降低產(chǎn)生的水化熱。建設(shè)建筑物過程中,可將冷卻水管預(yù)先埋入混凝土施工區(qū)域,混凝土處于凝結(jié)期時(shí),將冷卻水注入水管內(nèi),使混凝土降溫,避免混凝土內(nèi)部因水化熱導(dǎo)致的體積膨脹。在自然條件下房屋建筑使用受雨水及光照等作用的影響,日積月累墻體將發(fā)生變形、老化、開裂及樓板裂縫等損壞問題。若問題不嚴(yán)重可簡單維修,但建筑若缺乏相應(yīng)維修保養(yǎng),產(chǎn)生嚴(yán)重問題需重新制定加固施工方案。加固設(shè)計(jì)前應(yīng)綜合考慮房屋整體結(jié)構(gòu),并規(guī)劃好加固費(fèi)用,加固修復(fù)后確保改進(jìn)和提高房屋性能,對(duì)正常使用不會(huì)造成影響。加固房屋建筑前應(yīng)全面分析研究,提高方案的可行性。地基加固、擴(kuò)大混凝土截面、粘貼纖維增強(qiáng)塑料、加固混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)應(yīng)力加固等都是鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的主要加固技術(shù)方法。針對(duì)有效控制解決建筑混凝土結(jié)構(gòu)目前使用中產(chǎn)生的裂縫,經(jīng)實(shí)踐結(jié)果檢驗(yàn),成效比較明顯。
4 結(jié)語
建筑工程近年來日漸增多,普遍應(yīng)用的鋼筋混凝土,逐漸產(chǎn)生了比較突出的結(jié)構(gòu)質(zhì)量問題。研究分析存在的問題,并提出有針對(duì)性的應(yīng)對(duì)措施,對(duì)于提高建筑物結(jié)構(gòu)安全性及保障財(cái)產(chǎn)安全等方面具有重要作用。建筑施工企業(yè)應(yīng)對(duì)此開展深入研究工作,不斷提高建筑工程質(zhì)量,對(duì)于建筑業(yè)的健康發(fā)展具有重要促進(jìn)作用。
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作者簡介:張文柱(1988-),男,蒙古族,遼寧朝陽人,大學(xué)本科學(xué)歷,研究方向:結(jié)構(gòu)。