建筑混凝土墙体裂缝控制探究

(整期优先)网络出版时间:2024-11-22
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建筑混凝土墙体裂缝控制探究

赵程,赵自龙,宋志勇,孟帅,刘涛

 中建八局第二建设有限公司 山东省济南市 250000

摘要:在现代建筑工程领域,混凝土结构被广泛应用,而混凝土墙体作为建筑的重要竖向承重与围护构件,其质量直接关系到整个建筑的安全与使用性能。混凝土墙体裂缝问题却频繁出现不仅影响建筑的外观美感,更严重的是会削弱墙体的承载能力、降低结构的耐久性以及破坏墙体的防水防潮等功能。随着建筑技术的不断发展与人们对建筑质量要求的日益提高,深入研究混凝土墙体裂缝控制具有极为重要的现实意义。基于此,本文章对建筑混凝土墙体裂缝控制进行探讨,以供相关从业人员参考。

关键词:建筑混凝土;墙体裂缝;控制方法

引言

混凝土建筑物一旦产生裂缝,就会导致建筑内部的钢筋出现锈蚀情况,这不仅会让建筑物内部构件的承载能力降低,而且还会影响建筑物的外观,缩短建筑物的使用年限。在实际生活中,混凝土建筑或多或少都会产生一定的裂缝。为了将裂缝给混凝土建筑带来的危害控制在一定的范围之内,需要采取相关的措施来进行处理和预防。

一、混凝土墙体裂缝的类型及特征

混凝土墙体裂缝的类型多样,特征各异。常见的类型包括塑性收缩裂缝、温度裂缝、地基沉陷裂缝和应力集中裂缝等。塑性收缩裂缝多因混凝土浇筑后表面水分蒸发过快导致,形状不规则,长短不一。温度裂缝则因混凝土内外温差大而产生,形状和发生部位差异大,随时间推移逐渐恶化。地基沉陷裂缝通常出现在地基处理不当的区域,具有底层重、上层轻等特点,多为斜向裂缝。应力集中裂缝则多发生在门窗洞口、平面或立面突出凹进等位置,斜向楔形状裂缝居多。

二、混凝土墙体裂缝产生的主要原因分析

(一)材料因素

水泥作为主要胶凝材料,若其安定性不合格,在水化过程中会产生不均匀体积变化,引发裂缝。水泥中游离氧化钙含量过高,遇水后反应缓慢且体积膨胀,使混凝土内部产生应力而开裂。骨料方面,若骨料级配不良,空隙率大,会增加水泥用量,导致混凝土收缩增大。含泥量过高的骨料会削弱骨料与水泥浆的粘结力,降低混凝土强度与抗裂性。外加剂使用不当也会引发裂缝。如过量使用早强剂加速混凝土硬化,水化热集中释放,使混凝土内外温差过大产生温度裂缝;或者外加剂与水泥适应性差,导致混凝土工作性能不稳定,出现离析、泌水等现象,进而产生裂缝。

(二)施工工艺及环境因素

在混凝土浇筑环节若振捣不密实,混凝土内部存在大量空隙则容易导致局部应力集中形成裂缝。振捣过度则使骨料下沉、水泥浆上浮,造成混凝土分层,表层收缩不一致而开裂。模板拆除过早混凝土强度未达到要求,墙体在自重及外力作用下产生裂缝。养护工作不到位,混凝土表面水分散失过快,早期强度发展受阻,因干缩产生裂缝。在高温环境下浇筑,混凝土水化反应加速内部温升过快,若散热不及时,温差应力易使墙体开裂;在寒冷环境中混凝土受冻,冰晶膨胀破坏混凝土结构,产生裂缝。

三、建筑混凝土墙体裂缝控制的具体方法

(一)优化混凝土配合比设计

精准确定水泥品种与用量,根据工程需求与环境条件,选择水化热较低的水泥,如大坝水泥或矿渣水泥,能有效减少水化热产生的温度应力。严格控制水泥用量,避免因水泥过多导致混凝土收缩过大。优化骨料级配,选用粒径较大、级配良好的骨料,可降低骨料间空隙率,减少水泥浆用量,从而减小收缩。合理使用外加剂,掺入适量的减水剂可降低水灰比,提高混凝土强度与抗渗性;掺加膨胀剂能补偿混凝土收缩,如在混凝土中掺入8%-12%的UEA膨胀剂,可在混凝土硬化过程中产生一定膨胀,抵消收缩应力。通过试验确定外加剂与水泥的适应性,确保外加剂发挥最佳效果,使混凝土具备良好的工作性能与抗裂性能。

(二)加强施工过程中的质量控制

施工过程的质量把控对预防混凝土墙体裂缝至关重要,在混凝土浇筑前对模板进行严格检查,确保其强度、刚度与稳定性,模板拼接严密,防止漏浆。在浇筑过程中,控制浇筑速度与高度,避免混凝土产生离析现象。采用分层浇筑、分层振捣的方式,每层厚度控制在30-50厘米,振捣棒插入下层混凝土5-10厘米,确保混凝土振捣密实。对于大体积混凝土墙体,可设置后浇带或跳仓法施工,减少混凝土一次性浇筑量,降低水化热积聚。在混凝土终凝前进行二次抹面,消除早期表面裂缝。严格按照规范要求进行模板拆除,根据混凝土同条件养护试块强度确定拆除时间,严禁过早拆除。加强混凝土养护,在浇筑后12小时内覆盖保湿养护,养护时间不少于14天,对于高温或大风天气,增加养护频率与措施,保持混凝土表面湿润,减少水分蒸发导致的干缩裂缝。

(三)设置合理的构造措施

合理的构造措施能够有效分散和缓解墙体应力,减少裂缝产生。在墙体中设置伸缩缝,依据建筑结构类型与环境条件确定伸缩缝间距,一般不宜超过30米。伸缩缝宽度应满足温度变化引起的伸缩要求,通常为20-30毫米,缝内填充具有弹性、防水性好的材料,如聚苯乙烯泡沫板或沥青麻丝,防止外界因素对缝内混凝土产生侵蚀。增设构造柱与圈梁,构造柱与墙体连接形成整体框架结构,增强墙体稳定性与抗裂性,圈梁可约束墙体横向变形。在墙体转角、门窗洞口等应力集中部位,增加钢筋网片或加大配筋率,提高局部抗裂能力。在门窗洞口周边设置不小于2φ10的钢筋,且伸入墙内长度不少于1米,能有效防止因应力集中导致的裂缝。在墙体内合理布置分布筋,间距不宜过大,一般控制在150-200毫米,使混凝土受力均匀。

(四)控制温度应力

温度应力是导致混凝土墙体裂缝的重要因素,需采取有效措施加以控制。在混凝土配合比设计时,采用低热水泥并控制水泥用量,降低水化热温升。在混凝土浇筑过程中,通过预埋冷却水管,利用循环水带走混凝土内部热量,降低内部温度。对于大体积混凝土墙体,可在浇筑前预先布置冷却水管,管径一般为25-50毫米,管间距1-2米,根据混凝土内部温度监测情况适时调整水流速度与通水时间,使混凝土内部与表面温差控制在25℃以内。在混凝土表面覆盖保温材料,如草帘、岩棉板等,减少表面热量散失,降低混凝土内外温差。特别是在冬季施工时,保温措施更为关键,可防止混凝土受冻产生裂缝。合理安排施工时间,避免在高温时段浇筑混凝土,选择在气温较低的早晚或夜间进行施工,减少混凝土初始温度,从而降低温度应力。

结束语

综上所述,混凝土墙体裂缝控制是建筑工程领域一项复杂而关键的任务。通过对裂缝类型、产生原因的深入分析,我们认识到裂缝问题涉及材料、施工、环境等多方面因素。而所提出的优化配合比、加强施工质量控制、设置构造措施、控制温度应力等裂缝控制方法,从不同角度对裂缝问题进行了有效应对。在实际建筑工程中需综合考虑各方面因素,将这些控制方法有机结合并严格落实,才能最大程度地减少混凝土墙体裂缝的产生,确保建筑结构的安全稳定,延长建筑的使用寿命,为人们创造更加安全、舒适、美观的建筑环境,推动建筑行业朝着高质量、可持续的方向发展。

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