土木工程建筑中混凝土裂缝的施工处理技术研究
赵冠宇
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赵冠宇,. 土木工程建筑中混凝土裂缝的施工处理技术研究[J]. 中国科学研究,202411. DOI:10.12721/ccn.2024.157318.
摘要: 混凝土裂缝的预防与控制是一个系统工程,从设计到选材,再到施工工艺等各个环节都要严格控制。对于已有裂缝,应针对不同情况,选择适当的处理工艺,以保证修复效果。同时,要加强施工质量管理,建立完善的质量保证体系,才能有效地防止混凝土开裂。因此,本项目拟开展新型修复材料研发及智能监测技术的应用研究,为保障混凝土结构的长期服役安全提供技术支持。
关键词: 土木工程建筑;混凝土裂缝施工;处理技术
DOI:10.12721/ccn.2024.157318
基金资助:

引言

混凝土是当今土木工程建设的重要组成部分,它的质量与性能直接影响着工程的安全、耐久与稳定。但是,混凝土的开裂问题却一直是困扰工程界的一大难题。混凝土裂缝不仅会影响建筑外观,而且会降低其承载力与耐久性,严重时会危及生命与财产安全。因此,开展土木工程施工中混凝土裂缝处理技术的研究是非常有意义的。

1土木工程建筑中混凝土的意义

在土木工程建筑中,混凝土的重要性不言而喻。作为一种广泛应用的建筑材料,混凝土以其优异的力学性能、耐久性和经济性,成为现代建筑结构的主要支撑。它能够承受巨大的荷载,抵抗自然环境的侵蚀,确保建筑物的稳定性和安全性。此外,混凝土的可塑性使其能够适应各种复杂的建筑设计,满足多样化的功能需求。因此,混凝土的质量直接关系到工程的整体质量和使用寿命,是土木工程中不可或缺的关键因素。

2分析土木工程建筑中混凝土裂缝产生的因素

2.1土木工程建筑中环境因素

环境因素是影响混凝土裂缝形成的重要因素。温度变化是影响混凝土性能的一个重要因素,混凝土浇筑完成后,由于水泥水化热的作用,混凝土内部温度逐渐升高,然后在外部环境的作用下逐渐冷却,这种温度梯度会在混凝土中形成温度应力,一旦超过混凝土的抗拉强度,就会产生裂缝。当环境湿度发生剧烈变化时,混凝土内部和外部收缩不一致,出现干缩裂缝;同时,潮湿环境下,混凝土内部钢筋锈蚀膨胀,导致保护层开裂。

2.2土木工程建筑中设计因素

设计因素是影响混凝土裂缝形成的重要因素。结构设计是否合理直接影响到混凝土构件受力性能,如果结构尺寸、外形或配筋等方面存在缺陷,将导致服役过程中应力分布不均。尤其在截面突变或应力集中的地方,更易产生裂纹。伸缩缝作为混凝土结构的重要组成部分,其主要作用是适应温度变化及收缩引起的体积变形。如果伸缩缝间距过大,则在收缩过程中混凝土约束过大;如果设置位置不当,内应力得不到有效释放,必然会引起混凝土开裂。因此,在工程设计阶段,应综合考虑结构受力特征及环境因素,合理确定构件尺寸及配筋方案,并对伸缩缝位置及间距进行科学设置,以达到防止裂缝发生的目的。

2.3土木工程建筑中材料因素

水泥品种及质量的不合理都会引起过高的水化热,从而引起温度裂缝。骨料粒径、级配和含泥量对混凝土的使用性能有很大的影响,如果粒径太大,级配不好,就会降低混凝土的均匀性,而含泥量大,则会降低混凝土的强度和耐久性。掺合料的使用不适当,如减水剂过多,会引起混凝土离析和开裂。

2.4土木工程建筑中施工因素

施工因素是混凝土裂缝产生的主要原因之一,它的影响是贯穿整个施工过程的。首先,混凝土配合比是否合理直接影响到混凝土的使用性能,水泥掺量过多会引起水化热过高,水灰比过大又会降低强度、增大收缩,极易产生裂缝。其次,施工技术规范也是非常重要的,浇注时,如果控制不好速度,就会出现分层现象;振捣不当,易产生蜂窝麻面,影响结构的整体性;在养护工作中,如果不注意养护,就会引起混凝土表面的干缩开裂。而模板支撑体系的稳定性是保证成型质量的关键因素,特别是大体积混凝土浇筑时,若支撑强度不足或刚度不足,将造成混凝土浇筑时过大变形,不仅影响外观质量,还可能形成贯通裂纹,危及结构安全。所以,施工单位要严格控制配合比设计,规范施工技术,加强模板支撑系统的设计和校核,加强施工管理,防止出现裂缝。

3分析土木工程建筑中混凝土裂缝施工处理技术

3.1采用表面处理技术

表面处理法是一种针对细微裂缝的修补技术,特别适用于那些裂缝宽度较小且未对结构承载能力造成显著影响的场合。该方法的核心在于通过涂抹或粘贴的方式,在裂缝表面形成一层保护层,以防止裂缝进一步扩展并提升结构的耐久性。具体操作时,可以根据裂缝的实际情况选择涂抹水泥浆、环氧胶泥等修补材料,或者在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料以隔绝外界环境的侵蚀。

3.2采用注浆技术

注浆法注入是利用压力设备将胶凝材料裂缝内部,充填裂缝、黏结断面的方法。按注浆材料可分为水泥浆、化学浆液、聚合物浆液等。裂缝较窄时,可选用细度高、流动性好的超细水泥或微水泥。裂缝较宽时,可采用速凝水泥、压浆剂掺和普通水泥。环氧树脂适用于干燥裂缝,丙烯酸类或聚氨酯树脂适用于潮湿裂缝。注浆前应沿裂缝钻孔,并嵌入注浆嘴,表面涂封母材封闭裂缝,防止注浆料外溢。浆液应充分搅拌,不含气泡和硬块,稳定性好。注浆压力视裂缝宽度、深度和浆液流变性控制。注浆应连续进行,直至裂缝被充填饱满。该方法能修复较深、较宽的裂缝,恢复其整体性,但成本较高。

3.3采用深层处理技术

在土木工程建筑中,混凝土裂缝的深层处理技术是对那些影响结构安全或功能性的深层裂缝进行修复的关键手段。深层处理技术通常涉及更为复杂和专业的施工方法,旨在从根本上解决裂缝问题,恢复结构的完整性和承载能力。注浆加固是一种常见的深层处理技术,通过在裂缝中注入特殊的浆液,如环氧树脂或水泥浆,以填充裂缝并增强混凝土的强度和刚度。这种方法能够有效地封闭裂缝,防止水分和有害物质的进一步侵入,同时提高结构的耐久性。另一种深层处理技术是钢筋加固,通过在裂缝区域增加钢筋或使用预应力技术,以增强混凝土的抗拉性能,从而抵抗裂缝的扩展。这种方法特别适用于那些因荷载作用而产生的裂缝,能够显著提升结构的安全性和稳定性深层处理技术的应用需要专业的施工团队和精确的施工计划,以确保修复效果的持久性和可靠性。因此,通过这些技术的实施,可以有效地解决混凝土结构中的深层裂缝问题,保障建筑物的长期使用安全。

3.4采用填充技术

填充法是一种针对裂缝宽度较大但尚未对结构整体性能造成严重影响时的修补方法。该方法通过填充专门的修补材料来恢复混凝土的完整性和密实性。聚合物砂浆、环氧树脂等是常用的填充材料,它们具有良好的黏结性和耐久性,能够有效地填补裂缝并防止其进一步扩展。填充法操作简便、成本较低,特别适用于宽度小于0.3mm的裂缝修补是工程中常用的一种裂缝处理方法。

4结束语

综上所述,当建筑物出现裂缝时,将严重影响建筑物的整体稳定,缩短建筑物的使用寿命。在具体的施工过程中,技术人员和管理人员应加强预防混凝土开裂的工作,掌握混凝土开裂的原因,认识到混凝土开裂的重要性。结合混凝土裂缝风险隐患,应从各个环节预防和控制混凝土裂缝,减少裂缝可能造成的危害与风险,确保工程顺利投入生产和运营。

参考文献

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