混凝土裂缝防治关键技术分析

混凝土裂缝防治关键技术分析

于超

关键词:土木工程；混凝土裂缝；防治技术；分析

一、原因

（一）建筑结构设计不合理

不合理的建筑设计会使得混凝土结构中有裂缝出现,其表现主要是:因结构中断面突变而使得应力集中,进而导致结构构件裂缝出现;对结构构架于预应力的施加不当,导致结构构件出现裂缝;配置构造钢筋过粗或者过少等,使得构件裂缝产生;未对混凝土构件的变形收缩加以考虑;采取过高的混凝土等级,导致用灰量过大,不利于混凝土的收缩;在混凝土硬化中,因水分逐渐的蒸发,因而混凝土体积不断减小,进而有收缩产生,而由于板的四周在很大程度上受到支座所带来的约束,无法自由的进行伸展,当混凝土收缩所导致的板约束力超出限度后,势必会造成现浇板的开裂。

（二）施工工艺的选择不当及养护不及时

其一,混凝土运输时间长,拌和混凝土时间过长且不均匀,混凝土泵送运输中配合比改变,浇筑速度过快、浇筑顺序不合理等,均会使得混凝土质量发生变化,使得混凝土性能降低,导致所浇筑之后的混凝土构件亦或是混凝土结构出现裂缝。在施工现场对混凝土进行振捣的过程中,捕入或者振捣不当,振捣轴撤过快、过振、漏振等,会对混凝土的均匀性和密实性带来负面性影响,诱导产生裂缝;其二,混凝土的养护会使得混凝土水化反应速度改变,这便会对混凝土强度带来影响。

（三）混凝土材料的配制不合理

混凝土在配置的过程中,水、石灰、骨料等原材料的比例没有达到既定的要求时,都很容易引发混凝土出现裂缝的现象,同样,这些原材料的质量的好坏也会对混凝土的性能有一定的影响,比如混凝土的伸缩性、负载量等。

二、应用

（一）干缩裂缝的防治

首先,材料选取方面要选择受冷或拔干后收缩值相对小的水泥作为混凝土的原料。常见材料有粉煤灰水泥和低热水泥,使用收缩值小的水泥不仅可以预防裂缝产生而且可以减少水泥的整体使用量。其次是应严格按照施工标准选择灰和水的混合比例,由于水量与灰量的比值越大,干缩量也会随之增加,若要求比较苛刻,还可以适当添加减水剂。最后,要格外注意混凝土产生过程中的用水量,配合比设计制定的用水量是用水量上线,生产混凝土的用水量绝对不能超过此上线,否则会导致混凝土干缩裂缝现象严重。同时,用混凝土施工时也要考虑季节与空气湿度的变化,冬季温度和湿度标准相对较低,因此要采取覆盖措施延长混凝土保温,并增加要额外注意混凝土的养护。对于有特殊要求的冬季项目可以适当添加养护剂作为养护。另外,由于热胀冷缩原理,混凝土体积随温度变化较大,因此要留出合适的收缩缝隙,避免出现过度挤压造成的混凝土裂缝。

（二）塑性收缩裂缝的防治

1)选择使用干缩量小的硅酸盐或硅酸盐水泥。2)同干缩裂缝的防治一样,也要遵循项目要求严格控制水量与灰量的比值,适当添加减水剂增强混凝土的沉降性和可塑性,因为过量的水和水泥也会导致塑性收缩裂缝,因此也要严格控制使用。3)为了均匀的沉降,在生产混凝土之前要将模板和底层沉底浸水。4)注意保持混凝土表层湿度,可以通过加盖湿润的草席,麻垫,包裹塑料膜等方式达到保湿效果。5)在使用过程中要注意混凝土的养护,要防治长时间暴晒和暴风,规范养护才能有效避免裂缝产生。

（三）沉陷裂缝的防治

沉陷裂缝产生的主要原因是不均匀沉降。针对产生原因可以注意土地基及土质的选取,施工前务必对施工区域的土地结构进行考察,进行必要的增修。另外,混凝土模板要有一定刚度,这样沉降过程中可以减缓裂缝的产生,使个方向受力均匀,不在一处着力,避免沉降压力导致裂缝。由于浸水的土地格外松软,极易导致沉陷,因此要避免此类施工环境。最后,完成浇筑后模板应尽量维持原状一段时间,且拆除过程中应严格遵守步骤顺序。此外,针对冻土的模板搭建要将冻土融化后带来的沉降问题考虑进去。

（四）温度裂缝的防治

温度裂缝是混凝土裂缝产生的最主要原因。防范技术也相对复杂。1)选用热值较低的材料,比如低热和中热的水泥。2)注意水泥的使用量,过量加入水泥会导致混凝土的热敏性增高,水泥的使用量应严格控制在既定的标准之内。3)减小水量和灰量的比值,水灰比值应小于等于0.6。4)施工之前要提前考察混凝土应用环境的温度与湿度,考虑热胀冷缩条件,预先计算混凝土体积变化范围,预留收缩缝。5)使用过程中极端温度及天气下的养护,可以通过覆盖,贴膜等措施防止极端天气导致的混凝土裂缝。

三、防治技术

（一）科学、合理的控制大体积混凝土中的材料配制

科学、合理的控制大体积混凝土中的材料配制可以从以下两个方面进行有效控制:(1)加强对混凝土坍塌度和强度的控制,混凝土配比直接决定了大体积混凝土建筑工程的质量,所以在具体配比过程中,要根据实际情况确定合理的配置份额,在提高掺合料和骨料合理的同时,切实降低混凝土中水泥的用量的同时,要最大程度上保证大体积混凝土的坍塌度和强度都符合建筑工程的具体要求。在条件允许下尽量选择骨料和外加剂作为混凝土配置的主要原料,从而保证大体积混凝土的质量;(2)有效减少混凝土配置中水泥的用量,水泥具有水化热的特点,所以在建筑工程施工中发生混凝土裂缝是在所难免的,只能通过减少混凝土配置中水泥的用量来进行合理避免,在混凝土浇筑完成后充分利用2~3个月之内的混凝土强度,减少混凝土中水泥的用量,同时也要满足建筑工程荷载的具体需求。

（二）严格控制大体积混凝土浇筑过程中的绝热温度

通过上述分析温度差异是导致大体积混凝土裂缝的主要原因,所以在混凝土浇筑前要通过相关的计算公式合理调整混凝土施工温度,从而最大限度上避免裂缝的产生。比如:该工程在混凝土浇筑前对混凝土的浇灌温度和水泥水化反应产生的温度进行科学合理的计算,然后把二者的温度相加,相加的结果就是大体积混凝土的最大绝热温度,从而对最大绝热温度和混凝土表面的温度差进行控制,确保其温差值在25℃之内。相关实践表明,大体积混凝土建筑工程的裂缝防治关键技术,必须通过外界温度的变化而进行动态制定,如果在夏季进行施工,就必须通过相应的措施和方法来降低混凝土浇灌的温度,同时在混凝土搅拌过程中采用掺冰水进行搅拌,如果在寒冷的冬季进行施工,要确保混凝土搅拌和运输过程不受冻,从而减少因为温差大而引起的混凝土裂缝,在确保大体积混凝土建筑工程质量的前提下,提高建筑工程的美观性。

（三）加强后期混凝土的养护

刚刚浇筑完成后的混凝土,还处于凝固硬化阶段,水泥水化反应的速度比较快,产生的温度应力也就比较多,在此基础上要创造良好的潮湿环境,从而最大限度上避免混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。如果不进行及时养护,混凝土内部的水分就会迅速蒸发,导致水泥水化反应不能完成进行,水分蒸发就会加大混凝土收缩量,从而导致混凝土表面龟裂、麻面、气泡等质量问题,从而大大降低了混凝土的抗渗性,甚至会导致混凝土完全丧失抗渗能力,对大体积混凝土建筑工程的质量产生严重影响。

参考文献:

[1]陈雪生.大体积混凝土施工关键技术及其有害裂缝的防治[J].建筑施工，2013（07）.

[2]张源.市政桥梁施工混凝土裂缝分析及其防治技术措施[J].城市建设理论研究（电子版），2017（18）.

[3]舒贤.高层建筑房屋防止混凝土温度裂缝的施工技术探析[J].四川建材，2017（11）.