建筑施工中混凝土裂缝成因及防治技术探讨
宋佳龙
天津市界安建筑工程有限公司 天津 301900
混凝土是建筑工程里常用的材料,具备强度颇高、耐久性优良、可塑性较为突出等优点。不过,在混凝土开展施工的过程当中,裂缝问题时常出现。混凝土出现裂缝情况,不单单会对建筑物的外观产生影响,而且有可能致使钢筋出现锈蚀的状况,降低结构刚度,甚至会对结构的整体稳定性以及安全性都造成影响。因此,研究混凝土裂缝形成的原因并采取行之有效的防治技术对于提升建筑工程质量有重要意义。
一、混凝土裂缝的危害
裂缝的存在给水分、氧气以及各类侵蚀性介质开辟了通道,使得混凝土的碳化进程加快,同时也加速了钢筋发生锈蚀的情况。钢筋一旦出现锈蚀现象,其体积便会膨胀起来,这会进一步促使混凝土的开裂情况变得更加严重,如此便形成了一种恶性循环,结构的使用寿命也因此被严重削减。当裂缝的宽度与深度达到了特定的程度时,混凝土的有效截面面积就会遭到削弱,进而致使结构的承载能力有所降低。特别是对于承受弯力、拉力等受力的构件而言,裂缝的出现会改变结构内部的力的分布状况,让结构提前步入破坏的状态,对建筑物的安全使用构成威胁。混凝土裂缝的存在破坏建筑物表面的完整状态,对建筑物的美观程度产生影响,使得建筑的整体品质有所下降,在一些对外观有着较高要求的建筑工程当中,裂缝问题表现得尤为突出。
二、混凝土裂缝的成因分析
2.1 材料因素
不同品种的水泥收缩值各有差异。如 C3A 含量大、细度较细的水泥收缩程度较大;石膏含量不够的水泥,其收缩情况同样较大。水泥用量过多,混凝土的水化热就会随之增大,如此混凝土内部的温度便会升高,进而产生温度应力,最终还可能引发裂缝出现。骨料的质量对于混凝土的收缩有着颇为显著的影响。当骨料的含量有所增加的时候,混凝土的收缩就会相应地减小;倘若骨料的弹性模量增加,混凝土的收缩同样也会减小;不过要是骨料当中的粘土含量增加,那么混凝土的收缩反而会增大。
2.2 施工因素
在混凝土浇筑过程中,要是搅拌时间不够充足,混凝土拌和物就会出现不均匀的情况,进而对混凝土的强度以及耐久性产生影响。倘若浇筑的速度过于快,并且振捣也不够密实,这样混凝土的内部就会存在一些空隙,使混凝土的密实度以及强度有所降低。而且,要是浇筑的顺序安排得不合理,出现施工“冷缝”情况,又或者是施工缝没有处理妥当,这些情况同样会成为诱发裂缝出现的因素。当模板支撑的刚度不足的时候,在混凝土浇筑的过程中,模板就会发生变形,从而致使混凝土结构的尺寸出现偏差,并且还会有裂缝产生。
2.3 环境因素
混凝土在其硬化的过程当中是会产生水化热,如此一来其内部温度便会升高。当内部温度和外部环境温度之间的差值过大时,就会有温度应力产生。要是温度应力超出了混凝土自身的抗拉强度,那么裂缝便会随之产生。并且,环境温度要是频繁发生变化,也会致使混凝土结构不停地热胀冷缩,进而在混凝土的内部产生疲劳应力,使得裂缝的发展进一步加速。当空气的相对湿度比较低的时候,混凝土里所含的水分会快速地蒸发掉,这就会让混凝土的收缩程度增大,干缩裂缝也就由此产生。
三、混凝土裂缝的防治技术
3.1 材料选择与配合比优化
优先选用低热且干缩值偏小的水泥,如矿渣水泥以及粉煤灰水泥等等。在能够满足设计强度所提出要求的前提下,尽可能减少水泥的使用量,降低混凝土所产生的水化热,同时减少其收缩情况。挑选结构相对致密、吸水率较小,且含泥量低的骨料。同时对骨料粒径与级配加以控制,让其符合设计方要求,如此便可以提高混凝土的和易性与密实性,减少收缩状况。合理挑选外加剂的种类以及确定其掺量,如使用减水剂,能够在保证混凝土具备良好工作性能的前提条件下,减少用水量,进而降低水灰比,减少混凝土的收缩。与此同时,还可以依据实际的需要掺加适量的膨胀剂,以此来对混凝土的收缩情况进行补偿。根据工程实际的具体情况,去开展科学且合理的配合比设计工作。严格把控水灰比、砂率等一系列的参数,以此来确保混凝土的强度、耐久性以及抗裂性能等达到要求。在配合比设计的整个过程中,可以通过试配以及调整等操作,对配合比进行优化,使其能够满足工程所提出的各项要求。
3.2 施工过程控制
切实确保混凝土搅拌时间足够充裕,从而让各种各样的原材料得以充分混合,达到均匀的状态。需对混凝土的浇筑速度加以把控,施行分层浇筑的方式,并且在每层浇筑后都要进行振捣操作,振捣时务必要做到密实,切不可出现漏振或者过振等情况。合理安排浇筑的先后顺序,防止在施工过程中出现所谓的“冷缝”现象。针对施工缝而言,依照相关规范所提出的要求妥善处理,以此来保证施工缝处混凝土相互之间的连接质量能够达标。
在混凝土浇筑完成后,需及时对混凝土表面进行抹压处理,以此来消除混凝土表面的泌水以及收缩裂缝。在混凝土终凝之前,还需展开二次抹压工作,以此提高混凝土的密实度以及抗拉强度,进一步减少收缩裂缝的产生。对混凝土展开科学的养护措施,依据施工现场的实际情况以及天气状况,对养护方案进行合理制定。养护过程中需确保混凝土处在湿润的状态,以此来减缓混凝土内部水分的蒸发速度,降低混凝土出现干缩裂缝的概率。与此同时,还需对混凝土的温度展开严格把控,防止混凝土内外温差过大而导致温度裂缝的产生。
3.3 环境控制
在高温季节开展施工工作之际,能够采取一系列措施来有效调控温度,比如对原材料施行降温处理,搭建起遮阳棚,又或者在混凝土里面埋设冷却水管等,以此实现降低混凝土浇筑之时的温度以及其内部温度的目的。当进入冬季展开施工操作的时候,需要针对混凝土做好加热以及保温相关事宜,从而保证混凝土可以在较为适宜的温度条件下完成硬化过程。要是在干燥的环境当中开展施工活动,那么可以借助喷雾、洒水这类方式来促使空气湿度得以增加,进而减少混凝土当中水分的蒸发情况。而对于处在潮湿环境之中的混凝土结构而言,务必要将防水、防潮相关的措施落实到位,防止水分对混凝土产生侵蚀作用。
另外,在混凝土施工期间,还应对环境因素进行实时监测,包括温度、湿度、风速等,以便及时调整施工策略。针对强风天气,应采取挡风措施,减少混凝土表面的水分蒸发,防止干裂现象的发生。同时,施工现场应保持整洁,避免杂物对混凝土造成污染,影响其质量和性能。通过综合考虑环境因素并采取相应控制措施,可以有效降低混凝土裂缝产生的风险,确保建筑工程的质量与安全。除此之外,对于施工现场的土壤情况也应予以充分关注。在软土地基上进行混凝土浇筑时,必须采取适当的加固措施,以防止地基沉降引起的混凝土裂缝。同时,对于地下水位较高的区域,应采取有效的排水措施,确保混凝土施工区域不受地下水的影响。
结论
混凝土裂缝在建筑施工领域属于不可被忽视的情况,其产生的原因相当复杂,会牵涉到材料、施工环节以及环境条件等诸多方面的因素。对混凝土裂缝形成原因展开细致分析后,若能采取具有针对性的防治技术,如合理挑选材料、对配合比加以优化、在施工过程里强化控制以及做好环境控制等等,那么便能够较为有效地降低混凝土裂缝出现的几率,进而提升混凝土结构的质量以及其耐久性,以此确保建筑物能够安全地投入使用。
参考文献:
[1] 孙云峰 , 安杰 . 混凝土施工裂缝的成因和防治 [C]// 全国建设工程混凝土应用新技术交流会 .0[2025-08-18].DOI:ConferenceArticle/5aa036c4c095d722206a56ae.
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