现浇混凝土结构的裂缝成因及防治措施

现浇混凝土结构的裂缝成因及防治措施

中色十二冶金建设有限公司山西省太原市030000

摘要:钢混结构本身体现为独特的建筑施工以及建筑设计优势,因此在目前看来,钢筋结构正在被适用于多种多样的建筑。然而不应忽视,如果选择了现浇混凝土用于设计整体的房屋构造,则很难彻底规避其中的裂缝现象。在情形严重时,现浇混凝土还可能呈现频繁开裂的状况,进而减损了整个房屋构架的坚固性与稳定性。由此可见,针对现浇混凝土的特殊房屋结构有必要妥善控制其中的结构裂缝,并且给出相应的裂缝控制具体对策。

关键词:建筑结构设计;现浇混凝土;裂缝防治措施

混凝土抗压强度较高,塑性状态下的混凝土可灌入任意尺寸形状的模板中,形成各种特殊形状的结构构件,耐久性和抗腐蚀能力也较好。与钢筋有机结合在一起还可克服其抗拉强度低的缺点,提高构件或结构的承载力。但是工程中的混凝土结构经常产生裂缝,不仅影响建筑物的外观,还会产生渗漏。更严重的是承重构件出现裂缝,水和二氧化碳从裂缝缝隙进入混凝土内部锈蚀钢筋,降低构件承载力,建筑物就有垮塌的风险。因此,一定要积极地采取各种措施预防、治理裂缝,保证结构安全性,满足建筑的使用要求。

1混凝土结构裂缝产生的原因

裂缝按其产生的原因可分为温度裂缝、沉降裂缝、荷载裂缝等,还可按照裂缝的形态特征、出现位置、时间及其后续发展变化进行分类。下面就从混凝土成型过程分析裂缝产生的原因。

1.1材料质量控制不严

水泥和骨料的质量将会直接影响混凝土的强度,若采用不合格的水泥或骨料,会导致建筑结构或构件的混凝土的强度达不到设计要求,产生裂缝、折断甚至倒塌等严重事故。比如水泥的安定性差、骨料中含泥量超标或使用的碎石里含有未烧透的石灰石或活性氧化硅等都会造成混凝土开裂。使用的外加剂品质差、变质或使用不当,也有可能造成混凝土裂缝。

1.2配合比不当

各组成材料之间的配合比是决定混凝土性能的重要因素,施工配合比未经实验室试配、砂石级配不良、水泥用量增加等。混凝土搅拌方法不当或时间太短,拌合不均匀,水泥砂浆不能填满石子间缝隙时,会使其和易性较差,强度降低,出现荷载裂缝。

1.3混凝土运输、浇筑不当

混凝土在运输、储存的过程中失水产生表面干缩裂缝。振捣过程中少振或漏振,导致构件内部不密实,使混凝土强度降低产生荷载裂缝。过度振捣引起混凝土分层离析,上层的水泥砂浆层的收缩性比下层更大,分层处产生裂缝。大型混凝土结构因设计要求或施工需要进行分段浇筑,如果没有预先确定施工缝的位置,施工时随意留置造成混凝土振捣困难不易密实、强度不足,影响建筑物的抗震、抗渗漏要求,还会影响使用寿命,甚至危及结构安全。

1.4混凝土养护不当

混凝土在养护成型的过程中由于温度与湿度失控,导致裂缝的现象也非常常见。夏季施工时,混凝土在高温热风环境中,表面游离水分蒸发过快,水泥水化不彻底,外部体积收缩性比内部大,造成混凝土构件表面出现裂缝、强度降低,影响结构的耐久性要求。冬季施工时无保温措施导致混凝土表面温度低,内部水泥水化放热温度较高,会出现冻裂胀裂现象。另外,初凝阶段的构件强度不足以抵抗地基或支座约束产生的拉应力而产生裂缝。

2现浇混凝土结构裂缝预防措施

通过以上对裂缝产生原因的分析可知,裂缝的产生和材料、设计和施工都有一定关系,所以裂缝的预防也需要从不同的方面入手。

2.1设计方面

对于设计人员,应在设计工作中充分考虑所有可能造成影响的因素,并以结构部位为依据,保证配筋与分缝的科学性和合理性。设计过程中,严格执行相关技术规范与强制性规定,在满足质量要求的基础上,避免裂缝的产生。具体可以采用以下措施:(1)做好配筋率的调整,约束混凝土收缩作用并延缓已有裂缝的不断扩展。(2)做好结构厚度的调整,使其起到避免裂缝产生的作用。(3)使平面布局达到规则,减少或避免突变的产生。(4)混凝土强度应达到C30以上,且钢筋应力需要达到抗裂要求。(5)在预埋管路时,需要在预留的洞口及重叠处进行特别处理,避免由于板厚减小而产生裂缝。

2.2施工方面

(1)严把材料质量大关,在施工中所用的所有材料都必须满足现行规范要求。同时,对混凝土配比进行适当优化,适量添加高效减水剂,减少水泥用量,降低水化热,避免温度裂缝的产生。(2)根据设计图纸的要求进行洞口及管线的预埋预设以及钢筋的绑扎施工,在施工中应采取能保证钢筋位置准确性与板厚的技术措施。(3)科学使用所有技术方法,掌握并控制好浇筑施工方法,使混凝土密实性与保护层厚度都满足设计要求。(4)现浇混凝土要充分振捣,并且必须进行二次抹面。(5)高度重视并做好养护,根据结构的类型和尺寸,确定适宜的养护时间,保证养护的有效性,安排专门的养护人员[4]。(6)做好模板支撑,保证模板体系的稳定性,使模板具有良好刚度与强度,确定适宜的拆模时间,设计模板前在模板表面均匀涂抹一层隔离剂,严禁野蛮施工。在施工过程中,楼面不可集中堆载。(7)深入贯彻执行相关规范与标准,防止由于管理不善使结构产生裂缝。

2.3交付使用方面

(1)施工完成后,由建设单位与物业公司进行使用说明书制定,同时对后期管理与保养全权负责,通过有效的管理和保养,起到避免裂缝产生的重要作用。(2)装饰装修过程中的管理十分重要,用户不能为了装饰装修而破坏现有的结构,比如不可在楼板上进行钻孔与开采,还要避免集中堆载,将装饰装修可能造成的破坏及影响降到最低程度。

3现浇混凝土结构裂缝治理措施

一般可将混凝土裂缝分成受力与非受力两种。其中,受力裂缝主要基础沉降、强度和结构厚度等原因产生,而非受力裂缝由施工、温度与收缩等方面原因产生。很多温度裂缝都是在使用过程中产生的。当发现混凝土裂缝后,应立即采取以下措施进行治理,防止裂缝不断发展,将裂缝可能造成的危害控制到最低。

3.1当裂缝是由于水泥的安定性较差或多种水泥混合使用造成的时,应将其彻底处理,凿除后重新进行浇筑施工。3.2针对在受力后产生的裂缝,需要以裂缝产生原因为依据,制定有针对性的处理措施。当裂缝会对结构安全造成影响时,可先沿着裂缝走向开凿处一个凹槽,然后将其清扫干净后,使用环氧树脂进行灌缝,并粘贴一层碳纤维布来加固。采用碳纤维布进行加固的过程中,需要注意,当为单条裂缝时,应按十字形粘贴;而为多条裂缝时,应按井字形粘贴。3.3针对非受力裂缝,可采取以下措施治理:对于一般的龟裂,先对裂缝进行清洗,稍干后使用环氧树脂进行灌缝;对于缝宽在0.05~0.20mm范围内的裂缝,将裂缝清洗干净后,用水泥砂浆进行抹缝;对于缝宽超过0.2mm的裂缝,沿裂缝凿除凹槽,将其冲洗干净后,使用水灰比为1:2的砂浆进行抹平;如果结构上裂缝数量很多,且面积很大,则需要通过静载试验确认其是否安全,在必要的情况下增设一层钢筋网,保证整体性。当采用碳纤维布对结构底部进行加强处理时,应按井字形来粘贴,间隔距离与碳纤维布的宽度相等。

总结

经过分析可见,关于现浇混凝土如果没能予以妥善的施工操作,或者欠缺应有的合理设计,则会呈现程度较重的混凝土开裂。探究其中的根源,主要在于欠缺合理度较高的混凝土配比,并且欠缺应有的规范施工操作。因此在目前实践中,关于控制现浇混凝土裂缝仍然需要着眼于综合性的监管与控制,通过优化配筋设计并且选择适宜的房屋强度等级来保障现浇混凝土符合优良的质量。

参考文献:

[1]马利桃.建筑结构设计中现浇混凝土裂缝的控制对策[J].建材与装饰,2018(45):104-105.

[2]丁键.民用建筑钢筋砼楼板裂缝研究[J].居舍,2018(10):147.

[3]谭羽逸.现浇混凝土结构早期裂缝产生原因及防治[J].广东建材,2015,31(01):156-158.

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