论土木工程建筑中混凝土裂缝的施工处理技术
雷有敏
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雷有敏,. 论土木工程建筑中混凝土裂缝的施工处理技术[J]. 中国土木工程,2024.11. DOI:10.12721/ccn.2024.157101.
摘要: 在土木工程建设体系中,混凝土施工非常关键,决定着工程质量与效益,甚至影响着工程使用寿命。但是混凝土施工受多种因素影响,非常容易产生开裂等问题。针对混凝土施工现状,本文通过分析混凝土类型、成因,深入总结混凝土裂缝施工处理技术,控制材料以及温差,并加强对施工质量的管理,提升工程建设水平,推动土木行业稳定发展。
关键词: 土建工程;建筑;混凝土裂缝;施工
DOI:10.12721/ccn.2024.157101
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引言

土木工程建设中,为了满足设计安装需求,需要合理地对混凝土结构进行施工,确保混凝土结构可以满足实际建设需求。其中,混凝土结构是土建工程中的重要内容,为了满足具体工作需求,要对混凝土结构进行合理控制,促使其可以满足实际工作的需求,降低干扰因素给土木工程带来的影响,从而提高土木工程的服务能力。基于此,展开土木工程建筑中混凝土结构的施工进行研究,确保具体工作中,能发挥混凝土结构的服务能力,进而满足人们对土建工程的需求,促使其可以更好地为人们提供服务。

1建筑工程施工中混凝土裂缝的防治意义

在住宅建筑工程中,混凝土是一种常见而且重要的材料。其具有优异的强度和耐久性,被广泛应用于各种建筑结构中,如房屋、建筑、道路等。然而在混凝土使用过程中,难免会出现裂缝。而混凝土裂缝的防治,不仅仅是为了美观和结构完整性,更重要的是其涉及工程的安全性和可持续发展。第一,混凝土裂缝的防治对于建筑工程的安全性具有重要意义。混凝土裂缝的存在可能会导致结构的强度和稳定性下降,特别是在承重墙、梁柱等关键位置。裂缝的扩展和蔓延会加剧结构的破坏,甚至导致建筑物倒塌的风险。因此,及早采取有效的防治措施,修复裂缝并加固结构,能够提高建筑工程的安全性,避免潜在的风险。第二,混凝土裂缝的防治对于建筑工程的可持续发展至关重要。随着社会的发展和人们对建筑品质的要求日益提高,建筑工程需要具备更长久的使用寿命和更高的耐久性。混凝土裂缝的存在将极大地影响建筑物的使用寿命,加速其老化过程。通过对混凝土裂缝的及时修复和防治,可以延长建筑物的使用寿命,减少对资源的浪费,提高建筑工程的可持续发展能力。第三,混凝土裂缝的防治还涉及建筑物的美观和保护。建筑是人类创造的艺术品,其外观和形象直接体现了一个社会的文明水平和审美追求。混凝土裂缝对建筑物的美观影响不可忽视,它破坏了建筑的整体协调性和视觉效果。通过及时修复和防治裂缝,可以恢复建筑物的美观外观,维护其原有的设计意图,保护建筑文化遗产和人类的审美享受。第四,混凝土裂缝的防治也是对建筑工程质量的体现。优质的建筑工程应该追求质量和持久性,混凝土裂缝防治是其中重要的一环。修复裂缝不仅仅是简单地填补空隙,更重要的是保证修复材料的质量和粘结性,确保裂缝处的强度和稳定性。只有通过科学的防治手段和优质的材料,才能有效修复混凝土裂缝,提高建筑工程的整体质量和可靠性。

2混凝土裂缝影响因素

2.1设计问题

部分开发商为了充分利用土地资源,在设计房屋时会过度延长房屋长度,导致不能严格依照设计规范要求设计伸缩缝。部分设计人员没有充分考虑混凝土的收缩与温差等特性,只从材料强度出发,导致配筋量的设计不符合混凝土结构性能的要求、预埋管线设计不合理等问题。上述这些设计问题都可能导致混凝土出现裂缝。

2.2材料问题

目前,中国混凝土温度裂缝的控制主要集中在混凝土浇筑的早期工作,大体积混凝土的温度梯度受到多种措施的控制,其中最常用的方法是优化混凝土的配合比。通过在混凝土中掺加粉煤灰、矿渣粉等外加剂,减少了水泥用量,降低了水化热产生的热量。同时,外加剂的使用也会改变混凝土的精细结构,带来许多特殊性能。外加剂的使用可以有效地改变混凝土的性能,合理使用外加剂不仅可以提高混凝土的泵送性能,而且还可以降低水化热,延缓温度峰值出现的时间。目前,混凝土外加剂已成为混凝土的重要组成部分。

2.3养护问题

在现代土木建筑工程中,混凝土浇筑直接影响到建筑结构的整体质量,如果工艺控制不当,施工工艺超标,可能会影响建筑结构的安全,造成人员伤亡的概率也会增加。因此,有必要充分重视土壤的混凝土浇筑技术。建筑链接,选择群体形式,必须考虑项目的依赖类型和地区特殊情况。在浇筑混凝土之前,需要对预埋件进行模板加固试验,并筛选出有问题的部件。在浇筑混凝土之前,钢筋需要用模板彻底清洁,清除模板表面的污垢。模板中的缺口密度应满足规定的要求,在此基础上将释放剂应用到模板的背面,以确保释放剂均匀应用。随着混凝土浇筑工作的推进,需要选择分层浇筑方式,在下层混凝土初凝或重塑前,上层混凝土必须完成浇筑工作,否则会降低浇筑效果。混凝土浇筑时,应保持从低到高的工序,达到水平分层。

2.4温度裂缝

水泥和水发生化学反应之后会释放出大量的热能,建筑工程中的混凝土结构体积较大,内部的混凝土材料产生的热量无法快速散失,而表层混凝土和空气直接连通,能够快速地与环境交换热量,由此会在内外层混凝土中产生较大的温差。在混凝土浇筑完成的初期阶段(未达到初凝之前),这种内外层结构之间的温差会引发显著的热胀冷缩效应。在大体积结构中,内外层温差甚至可达到10℃。内层混凝土受温度影响快速膨胀,而外层混凝土温度较低,体积膨胀率低,甚至会产生收缩。由此会形成显著的差异,当内层混凝土膨胀作用产生的应力超过外层混凝土的抗拉性能时,就会在结构上产生裂缝。

3混凝土裂缝的施工处理技术分析

3.1优化防裂缝设计

(1)设计人员应严格根据混凝土强度等级、质量标准以及混凝土收缩特性等方面的要求,调配混凝土配合比。尽可能缩短墙板上水平筋直径及其间距,提高混凝土配筋率。(2)建筑物长度不宜设计过长,高层建筑长度不宜超过45m,多层建筑长度不宜超过55m。如果建筑物长度过长,伸缩缝最大间距超过了规范要求,设计人员则需在楼板中部增加后浇带设计。(3)设计人员要明确混凝土抗渗等级与防水性能的区别,混凝土结构抗渗等级高,不代表其防水性能好。即使混凝土抗渗等级很高,也会受裂缝影响而产生严重的渗漏问题。因此,设计人员要优化防裂缝设计,间接提升混凝土结构的防水性能。(4)设计人员应结合建筑结构的功能特点,做好混凝土结构受力分析,最大限度地避免裂缝问题,并制订裂缝修补方案,减小裂缝对混凝土结构构件质量和使用功能的影响。(5)现浇板厚度宜小于建筑跨度的1/30,最小厚度不宜小于110mm,阳台板、厨卫最小板厚不宜小于90mm,管线交叉处的现浇板厚度不宜小于120mm。(6)楼面钢筋应设计为双层双向钢筋,钢筋间距宜小于120mm,且钢筋直径不宜过大;阳角处钢筋间距宜小于100mm;洞口处应配有加强筋;混凝土梁构件的腰部应增加构造筋,钢筋间距控制在200mm以内,钢筋直径设计为8~14mm。

3.2选择合适的混凝土原材料及配合比

(1)原材料性能评估。在选择混凝土原材料时,要进行全面的性能评估。了解水泥、骨料、粉煤灰、减水剂等原材料的物理特性、化学成分和工作性能,以确保其符合设计要求。(2)配合比设计。根据混凝土的使用目的和要求,结合原材料的性能特点,进行合理的配合比设计。考虑到强度、流动性、耐久性等因素,确定适当的水灰比、骨料含量和掺合料用量。(3)实验室试验。通过实验室试验,验证所选原材料和配合比的可行性和优劣。对混凝土进行抗压强度、抗渗性能、耐久性等方面的测试,以评估和优化配合比设计。(4)可持续性考虑。在选择混凝土原材料时,要考虑其可持续性。选择环保、节能的原材料和掺合料,减少对自然资源的消耗,降低碳排放。

3.3加强混凝土的养护

(1)分浸水养护。混凝土在初凝和硬化阶段需要充分浸水养护,以保持适宜的湿度。可以利用喷水、浸水等方式来实现养护,确保混凝土的水化反应顺利进行。(2)温度控制。混凝土的温度对其强度发展和耐久性具有重要影响。因此,在养护过程中要注意控制混凝土的温度,避免出现过高或过低的温度。可以采取遮阳、保温等措施来控制温度。(3)表面保护。混凝土的表面易受环境侵蚀,特别是在早期养护阶段。因此,需要对混凝土表面进行保护,如涂覆保护剂、安装遮雨棚等,以防止混凝土表面的干燥和开裂。(4)定期维护。混凝土养护不仅限于施工阶段,还需要定期进行维护。定期检查混凝土结构的状况,修补裂缝和损坏部位,确保混凝土的持久性和整体性能。

3.4温度裂缝预防措施

首先,使用低热硅酸盐水泥代替普通硅酸盐水泥。低热水泥是专门为大体积混凝土浇筑施工而研发的材料,这种材料可显著控制水泥水化作用中产生的热量,进而避免剧烈的热胀冷缩作用;其次,在配制混凝土时可适量添加缓凝剂,其主要作用是延长混凝土的凝结时长,在这一过程中可更加有效地增加大体积混凝土结构的散热时间,并且使其在初凝之前就将内外层的温度控制在合理的范围之内;最后,设计有效的测温和降温措施,仅仅依靠低热水泥和缓凝剂并不能精确地掌握建筑混凝土结构在凝结过程中的具体的温度,在施工管理中要在混凝土结构中提前布置温度监测装置和专门的降温措施(如冷水循环降温水管),这一技术措施在建筑圆柱墩台、盖梁等结构中的施工中可产生有效的温度控制作用。其中的温度监测装置能以数字化的形式反馈混凝土材料的内部温度,一旦其超过阈值,可利用冷水循环降温技术控制混凝土内部的温度。

结束语

尽管混凝土结构发生裂缝是不可避免的工程质量问题,但设计单位和施工单位依然可以通过分析建筑工程建设各阶段的混凝土结构裂缝成因,并结合裂缝的影响因素,采取合理的设计、科学的选材和配比、适当的温差调整与施工等措施,降低混凝土开裂概率,提高混凝土结构的稳定性和强度,从而保证整体建筑的质量和安全。

参考文献

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