建筑混凝土结构裂缝及质量管理措施

建筑混凝土结构裂缝及质量管理措施

摘要:在建筑工程实际建造过程中,混凝土结构裂缝是一个普遍存在且难以解决的实际问题。在建筑物的建造和使用中,因裂缝导致结构坍塌,造成建筑质量问题的情况并不少见。混凝土裂缝具有频繁发作且难以去除的特点,时刻困扰工程师和技术人员。文章讨论和分析了混凝土施工中常见的一些裂缝现象,并提出了针对具体情况的预防措施。

关键词:建筑;混凝土结构;裂缝;质量管理措施

1混凝土结构裂缝的类型和成因

混凝土结构裂缝的成因复杂多样,每个裂缝都有一个或多个成因。混凝土结构中的裂缝类型大致可分为以下几类。

1.1荷载引起的裂纹

在传统的静态、动态和次级应力下,混凝土结构产生的裂缝称为应力裂缝,分为直接应力裂纹和二次应力裂纹。直接应力裂纹是因外部载荷引起的直接应力造成的裂缝,裂缝产生的原因是设计计算阶段、施工阶段和维护阶段不合理。二次应力裂缝是指由外部负载引起的二次应力产生的裂缝。荷载裂纹的特性根据荷载而变化,这种裂缝经常发生在应力区、剪切区或强振动区。应该注意的是,如果压缩区域在压缩方向上具有短裂缝或剥落,这是结构损坏的前兆。根据力的模态结构,特征断裂如下:张力中心、压缩中心、弯曲、大偏心压缩、小偏心压缩、剪切、扭转、冲压、分压。

1.2温度变化引起的裂缝

在混凝土固化过程中,水泥释放出大量的水化热,内部温度不断升高,从而在表面产生拉应力。在冷却的后期阶段,由于基础或原始凝结的限制,在混凝土中产生拉应力。随着温度的降低,如果拉伸应力的抗裂性出现在混凝土裂缝上,混凝土表面将产生很大的拉应力和温度应力,并且有时可能由于外部载荷而超过其他载荷。区分其他裂缝的温度裂缝的主要特征是它们随温度膨胀或接近程度不同。

1.3收缩引起的裂缝

在实际施工中,由混凝土收缩引起的裂缝是最常见的,包括塑性收缩率、自发收缩率和碳化收缩率等。在混凝土收缩类型中,塑性收缩和收缩收缩(干收缩)是混凝土体积变形的主要原因,并且还存在自收缩和碳化收缩。

1.4钢筋腐蚀引起的裂纹

由于混凝土质量差或保护层厚度不足,钢筋的有效截面积因腐蚀而减小,钢筋和混凝土的加固力减弱,结构载荷容量降低,引起其他形式的裂缝,腐蚀钢筋增强并造成结构损坏。为防止钢材腐蚀,控制规格的裂缝宽度应适当设计,使用足够厚度的保护层(保护层不要太厚,否则元件会降低有效高度,增加应力裂缝宽度)。施工应控制混凝土的水灰比,加强振动,确保混凝土的密度,防止氧气进入,同时排除含氯添加剂盐的量,或其他沿海地区给控制器强烈的腐蚀性气氛,同时应格外小心。

2混凝土施工裂缝的质量管理措施

2.1设计方面

应在建筑设计中处理组件中“阻力”和“释放”之间的关系。所谓阻力是在约束的结构中,没有足够的空间来防止修改造成强大的跳跃,就是所谓的“释放”结构完全是在自由变形下的自然状态,有足够的采取变形措施的空间。设计师应灵活应用“阻力”和“释放”的设计原则,合理选择结构和使用的材料。在设计中应避免因结构截面突然变化引起的应力集中。如果由于结构或设计原因无法做到这一点,则应充分考虑加固措施。通过积极使用技术来补偿收缩混凝土,通常的混凝土裂缝的很大一部分是由混凝土的收缩引起的。为了固定由于收缩引起的裂缝,可以将其与膨胀剂混合以补偿混凝土中混凝土的收缩,效果是比较好的。

2.2材料选择和混凝土配合比设计

根据结构要求选择合适的混凝土强度等级和水泥种类及等级,避免使用早期高强度水泥。应选择质量好的砂石原料,污泥含量应符合规范要求,积极使用添加剂和混凝土外加剂。正确掌握混凝土均衡器收缩技术的应用方法。配料设计员应深入工地,选择合理的混凝土断裂控制方式,及时调整施工的混合比,以及当地砂石的质量,并帮助施工现场加强部件的维护。

2.3现场作业

(1)铸造:在铸造时,应缓慢而准确地插入振动手。根据不同的特点,适当检测振动时间,以避免过度振动或泄漏,并提倡二次振动和二次擦拭。消除混凝土中的渗漏、水分和气泡的技术。(2)混凝土硬化:对于混凝土裂缝的质量管理措施,新浇筑混凝土的早期维护尤为重要。因此,混凝土在早期阶段尽可能少的收缩,主要加强控制部件的湿式维护。对于大体积混凝土,建议在某些条件下使用水储存或保持自来水。固化时间为14~28d。(3)混凝土的冷却和保温工作:对于厚混凝土和大体积混凝土,应充分考虑施工过程中水泥水化热的问题。采取必要的冷却措施(嵌入式散热孔、漏水热量等),以避免水化热峰浓度和减少峰值。浇注后冷却,采取必要的保温措施,保持表面光洁度,用湿法保存,以防止混凝土内外温度因温差大而产生裂缝。

2.4由于环境原因导致的裂缝质量管理措施

由于温度和湿度的变化在使用和形成期间的变化一般很难消除使用钢筋混凝土结构的保护,以减少湿度元件变化的影响。对于冻融产生的裂缝,除了形成缺陷和损坏部分外还必须进行加固或外部加固,应加入混凝土结构的冷保温措施。由于侵蚀性介质中产生大面积缺陷和损坏,除了加固还应通过蚀刻去除,并且应采用矿渣水泥混凝土或水玻璃、耐酸混凝土覆盖层保护损伤部位。通过采取措施防止构造损坏,对于不太严重的地震破坏引起的破坏,积极进行修复,采取科学的加固方式进行修复。改善措施的限制:测量分离块,避免基座过度波动,防止由于高度差大而长期过载。另外合理控制施工过程,提高混凝土的性能,提高抗裂性,加强防护,防止表面收缩,特别要保证混凝土的质量,避免裂缝的产生。

3结束语

混凝土结构裂缝是一种普遍现象,不仅降低了建筑物的密封性,损害了建筑物的功能,而且导致钢筋腐蚀,混凝土碳化,降低了材料的耐久性,冲击载荷能力。因此应仔细检查混凝土裂缝,采用不同的处理方法和加工方法,并在施工阶段采取有效的预防措施,防止裂缝的形成和发展,确保安全建筑物和结构安全可靠。控制混凝土裂缝是一个需要各方规划、建设、监督和使用的过程,随着目前研究的日益深入,需要不断研究混凝土的耐久性,促进材料科学和技术的发展,使混凝土裂缝问题逐步得到解决。

参考文献:

[1]张武鹏.公路工程施工过程中混凝土路面裂缝的成因及质量控制方法体会[J].智能城市,2018,4(10):142-143.

作者:李伟 刘豪杰 陈海峰 单位:中国建筑第五工程局有限公司