建筑工程混凝土裂缝产生的原因及改善对策研究
摘 要:在建筑工程建设过程中,容易出现各种类型的混凝土裂缝,给建筑工程质量带来了非常大的负面影响。本文从建筑工程混凝土裂缝的主要类型分析入手,研究了建筑工程混凝土裂缝产生的主要原因,并针对性提出了防治建筑工程混凝土裂缝产生的相关对策。
关键词:建筑工程;混凝土裂缝;产生原因;改善对策
文章编号:2095-4085(2020)05-0086-02
混凝土相对于其他建筑材料不仅造价较为低廉,同时也可以提供出较高的建设强度,是当前建筑工程建设过程中消耗量较大的产品,当前混凝土已经从最初的普遍混凝土升级为高强度混凝土,较好的满足了建筑工程使用的需求,但是混凝土裂缝是长期困扰建筑工程质量的主要问题之一。因此,对建筑工程混凝土裂缝产生的原因及改善对策进行分析有着较为重要的意义。
1 建筑工程混凝土裂缝的主要类型
按照分类的方式不同,混凝土裂缝可分为很多种。根据裂缝深度的不同,可分为表面裂缝、浅层裂缝及纵深裂缝。按照产生原因的不同,可将裂缝分为外载荷裂缝、温度裂缝、变形裂缝、施工裂缝等。按照出现时间的不同,可分为早期裂缝和后期裂缝等等。不论何种裂缝,在处理时,均应当根据裂缝产生的原因,结合建筑工程对混凝土裂缝的要求,采取针对性的措施进行修复,才能取得较好的防治效果。
2 建筑工程混凝土裂缝产生的主要原因
2.1 外部载荷导致的裂缝
混凝土在使用的过程中,由于受到外界各种动力载荷与静力载荷的作用,若自身抗拉强度低于所承受的拉应力,则在混凝土中就会出现与构件纵轴相垂直的裂缝。同时,如果混凝土承受的剪应力超过了其抗剪强度,则混凝土会出现斜向裂缝。
2.2 温度应力导致的裂缝
混凝土热胀冷缩性能明显,在外界约束较小的情况下,可随着温度的变化而自由伸缩,那么内部就不会出现温度应力,裂缝也就不会出现,但是在建筑工程条件下,混凝土结构通常情况下是处于多方约束作用的,若温度升高,混凝土不能自由膨胀,那么在混凝土内部就会出现内压应力,在温度下降时,由于不能自由收缩,则会出现内拉应力。若压应力和拉应力超过了混凝土的抗压或者抗拉极限,混凝土就会出现温度裂缝。
2.3 结构基础不均匀导致的裂缝
若建筑工程在施工时地基出现了不牢靠的问题,会导致上层建筑出现不均匀沉降,随着不均匀沉降范围的增加,混凝土内部抗拉应力低于外界拉应力时,就会导致混凝土出现较大范围的裂缝,这种情况下,给建筑工程带来的威胁通常情况下是致命的。
3 防治建筑工程混凝土裂缝产生的相关对策
3.1 预防建筑工程混凝土出现裂缝的主要方式
首先,在施工前,对于水泥的使用量、水的使用量按照设计的比例严格控制,在达到施工标准后,对于拌合物塌落度最大限度的降低,防止出现塑性裂缝或者干缩裂缝。其次,若施工对象是大体积混凝土,在选择水泥时,尽量选择低热水泥,在进行混凝土浇筑时,应进行分层浇筑,降低温度裂缝出现的概率。第三,可使用混凝土引气减水剂,对混凝土和易性进行有效改善,控制混凝土中的水分,可通过将气泡引入的方式来增强混凝土抗裂性,降低裂缝出现概率。第四,通过将超细矿粉加入到混凝土中,可有效减少混凝土中出现水化热的概率,降低混凝土的收缩量,增强混凝土耐久性与后期强度。在选择超细矿粉时,可选择磨细水淬高炉炉渣、磨细粉煤灰及风选粉煤灰等,这些均为天然砂石与工业废粉的结合物。第五,混凝土在浇筑时,必要情况下可进行二次振捣,对混凝土表面进行多次抹面。第六,在制作混凝土时,可将聚丙烯纤维、钢纤维等加入到其中,得到纤维混凝土,这对于提升混凝土抗裂性非常明显。第七,可将一定量的缩减剂加入到混凝土中,能够有效预防混凝土在早期出现干燥或者收缩的问题。第八,在完成混凝土浇筑后,混凝土表面应及时覆盖,按照设计对混凝土进行养护。
3.2 表面覆盖法处理混凝土裂缝
这种方法在处理混凝土裂缝方面是较为普遍且简单的方法。主要适用于对建筑工程结构影响较小的静止裂缝。通过对混凝土裂缝进行密封的方式,有效组织水汽、二氧化碳等化学物质进入到裂缝中。对于裂缝宽度在0.1mm之下的混凝土,选择使用这种方法不仅可将裂缝有效修补,同时还可以实现对混凝土的较好保护。具体可选择两种方式,其一,乳液法。水是该方法的分散剂,通过将聚合物改性水泥浆等材料在混凝土表明,通过辊涂或者刷涂的方式进行涂抹。该方法的主要优势是成本较低,没有毒副作用,但是材料保管较为困难,在冬天等温度较低的环境下使用不能取得较好的效果。因此,在选择该方法时,应注意该方法的使用条件。其二是溶剂法。选择使用缝涂料,注意区分面层涂料与底层涂料,按照功能不同,先后进行涂抹,可选择辊涂或者刷涂的方式。该方法相对于前者的优势时,耐低温,涂抹后表层也相对光滑美观,但是成本也相对较高,在储藏时必须注意防火。施工技术人员应当结合具体工程实际,因地制宜的选择这种方法。
3.3 压力注浆法处理混凝土裂缝
该方法在处理深度在0.2mm到0.5mm的裂缝上可取得较好的施工效果。主要方式是,通过施加压力的方式,将灌浆材料注入到混凝土中,灌浆材料在裂缝中胶结后与混凝土形成一个完整的整体,实现裂缝的有效封堵,整个混凝土结构性、完整性得到有效增强。主要使用的材料有:聚氨酯、甲基丙烯酸酯、环氧树脂及水泥浆等。施工操作较为便捷。
3.4 嵌缝封堵法处理混凝土裂缝
该种方法需要沿着裂缝的方向进行凿槽,并在槽中加入刚性止水材料或者塑性材料,实现对裂缝的有效封堵。主要选择的材料有丁基橡胶、塑料油膏及聚氯乙烯胶泥。也可选择刚性止水材料,主要是聚合物水泥砂浆进行灌注。该种方法凿槽难度相对较高,对于周边混凝土有一定的伤害,在处理凿槽界面时也相对复杂。
3.5 碳纤维粘贴法处理混凝土裂缝
该方法在处理裂缝宽度超过0.5mm的情况下,可取得较好的处理效果。主要选择使用结构胶将碳纤维布粘贴在裂缝上,能够较好提升裂缝整体的承载能力,这种修复材料抗拉强度相对于钢材较高,耐久性较强,通过对裂缝的修补也不会增加混凝土质量,一般情况下不需采用特殊方式进行养护,施工操作较为便捷。但若裂缝宽度相对较大时,应当对裂缝首先采用压浆处理,再将碳纤维布进行粘贴。整体修复成本较高,若修復面积较大,则返修造价提升明显,施工技术人员可根据工程实际科学选择该方法。
3.6 混凝土置换法处理混凝土裂缝
该方法主要是将先前出现损坏的混凝土全部剔除,然后将新混凝土材料置换到其中。较常选择使用的混凝土材料有:水泥砂浆、普通混凝土、改性聚合物等。该种方法主要使用在已经出现了非常严重破坏条件下的混凝土,由于选择使用的材料耐低温效果较差,因此,在温度相对较低的区域,该种方法不能取得较好的效果。
4 结 语
综上分析,当前建筑工程中仍旧容易出现各种类型的混凝土裂缝,给建筑工程带来的负面影响相对较大。因此,这就需要建筑施工单位充分认识到混凝土裂缝给建筑工程带来的不利影响,全面结合建筑工程自身使用混凝土的实际情况,采取针对性的措施,更好防止出现混凝土裂缝,确保建筑工程施工质量。
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作者简介:田鹏勇(1984—),男,太原阳曲县人,本科,工程师。研究方向:建筑施工管理。