建筑混凝土裂缝原因及防治措施
2014年4月23日 16:54 作者:李新冬李新冬
无锡人防建设开发有限公司 无锡 214000
摘 要:随着建筑工程建设规模的推进,社会各界逐步提高了对建筑质量的要求,故须强化建筑施工过程中的施工质量。混凝土是建筑施工的必须材料,但由于混凝土的特性,致使建筑工程面临各种大小不一、性质不同的裂缝影响,降低建筑工程的性能。引发混凝土裂缝的原因多种多样,严重影响到建筑质量。因此,本文重点分析建筑混凝土裂缝的原因,提出有效的防治措施,降低裂缝影响。
关键词:建筑工程;混凝土;裂缝;防治措施
中图分类号:TU198 文献标识码:A
混凝土是建筑施工的主要材料,混凝土在施工过程中,较容易受外界环境和施工工艺的双重影响,继而产生裂缝。混凝土裂缝影响到建筑工程的建设质量,降低建筑使用性能,严重时还会引发工程事故。混凝土裂缝成为制约建筑行业发展的一大因素,必须利用科学的防治措施,保障混凝土的施工性能,避免混凝土出现裂缝,才可提高建筑工程的社会效益。
一、影响混凝土性能的因素
混凝土的性能与裂缝产生存在直接关系,分析影响混凝土性能的因素,主要与建筑材料、施工工艺和后期养护相关。首先是建筑材料,混凝土属于多项物料混合而成,物料的物理特性均会对混凝土产生不同程度的影响,物料不合理的分布,较容易引发混凝土性能问题,促使混凝土不稳定,在裂缝防治方面,表现出低效性;其次是施工工艺,建筑混凝土的施工必须是连续性的,无法间断,对工艺要求较高,在施工人员的参与下,施工工艺处于多项施工环境内,导致工艺不严谨,促使混凝土面临裂缝隐患;最后是后期养护,养护是混凝土性能逐步完善的过程,高水平养护可有效提高混凝土强度并最大化的避免混凝土产生裂缝。重视并加强裂缝防治的力度,能体现建筑混凝土的优质状态。
二、分析混凝土裂缝的原因
混凝土形成裂缝的原因比较明显,基本集中在以下三方面,对其做系统分析,深入了解裂缝成因。
1、混凝土配合比的影响
混凝土配合不合理,降低结构的抗拉强度,影响混凝土的结构问题,较容易引发裂缝,汇总由于配合比,造成混凝土裂缝的原因:(1)集料不纯,级配不够,使用中导致混凝土严重收缩;(2)针片式骨料含量多,在水量作用下,刺激混凝土收缩;(3)外加剂等使用不当,尤其是在用量方面,掺和过度;(4)混凝土等级选择不合适,与建筑环境矛盾[1]。以上原因对混凝土的配合比造成影响,诱导混凝土发生结构形变,最直接的表现为裂缝。
2、温度对混凝土的影响
温度的影响主要体现在两方面,一是混凝土内部的水热化,二是外界温度。混凝土在热传递方面能力不足,受内部体积的影响,促使内外环境形成的温度,集中在混凝土内部,与表面实际温度,差距过大。在温度的牵引下,混凝土内外受不同程度的力度,引发结构变形,当内外温度差距达到极限时,产生裂缝。
3、碱骨料反应和钢筋锈蚀的影响
化学反应可以在混凝土结构中,制造膨胀外力,引发程度较深的裂缝,其中碱骨料与钢筋属于化学反应的代表[2]。碱骨料的裂缝表现为:碱溶液+ 骨料→碱性物质,碱性物质在水分的作用下,逐渐膨胀,混凝土约束力不足时,表现为裂缝;钢筋主要是锈蚀氧化,当碱骨料引发裂缝后,钢筋暴露在空气中,在空气和水的充分作用下,钢筋表面出现Fe(OH)2 附着,增加钢筋体积,体积突增,占据较大的内部空间,致使混凝土表现裂缝。
三、混凝土裂缝的防治措施
1、科学约束混凝土的配合比
综合考量混凝土由于配合比不科学出现的裂缝,主要提高水灰比、砂率和配制强度的精准性,确保配合比的良性状态,避免建筑混凝土出现裂缝。
1.1 水灰比的控制
通过水灰比的计算公式(TGJ55-2000 提供),严格计算各项物料的混合量,公式如下:W/C =(αa·fce.g)/(fcu.o+αa·αb·fce.g)Fce.g= 水泥在混凝土中的实际活性参数;fcu.o= 混凝土的等级强度;αa、αb为石子种类的系数,在碎石状态的回归系数分别为:0.46 和0.07、卵石状态为0.48 和0.33。利用上述公式,精确获取配合比数值,即:水泥:砂:石:外加剂:水的比值。
1.2 砂率控制
砂率的控制需要根据建筑混凝土的实际,最先根据施工经验,确定砂率,最终根据混凝土的水灰比结果,实行砂率调节。
1.3 配制强度
配置强度的计算,根据混凝土的各项系数,带入公式即可,可以普通的混凝土配置强度为计算依据,最后根据实际建筑对混凝土的需要,适当提高强度,控制在15±5% 范围,配置强度公式(普通为例)为:f'cu.o=fcu.k+1.645δFcu.k= 设计强度等级;δ= 标准差综上所述,严格控制混凝土的配合比,避免配合比计算不合理,造成物料配合不严谨,出现混凝土裂缝。
2、控制温度对混凝土的影响
温度对混凝土裂缝的影响力度较大,需合理控制温度影响,以水化热为研究因素,降低温度影响[3]。第一选用水化热能力偏低的物料,或者利用低温水,搅拌物料,避免内部集中大量热量,尽量避免混凝土施工处于高温环境内;第二在浇筑时,采用分体方式,防止大体积作业,同时在浇筑完成后,实行高效养护,防止温度影响;第三使用外加剂,如:减水剂等,混凝土添加外加剂前后,受水化热的影响明显不同,以粉煤灰为例,通过下表1 和表2,即可得出:外加剂明显控制温度对混凝土的影响,防止裂缝出现。表1 原状粉煤灰对水化热的影响水泥品种粉煤灰掺量(%)水化热(kJ/kg)3d 7d矿渣水泥0 191.34 228.1815 159.94 188.41硅酸盐水泥0 248.70 279.6820 230.27 251.63表2 细磨粉煤灰对水热化的影响水泥品种粉煤灰掺量(%)水化热(kJ/kg)1d 3d 7d矿渣水泥0 168.02 239.23 275.4115 135.02 200.46 245.60硅酸盐水泥0 285.00 345.45 389.7920 246.10 297.97 329.17
3、防止混凝土内部的化学反应
以碱骨料和钢筋为保护对象,防止混凝土内部发生化学反应,有效保护混凝土,避免裂缝出现[4]。防止碱骨料反应的措施:第一降低水泥内部的碱性成分,将Na2O的含量约束在0.6%,其为安全极限,预防Na2O 与K2O的反应;第二降低其他物料的含碱量,按照相关控制标准选择材料;第三掺和活性物质,抑制化学反应。防止钢筋锈蚀的措施:保护钢筋最主要的方式是防止钢筋氧化,针对混凝土内部的钢筋,实行涂层保护,均匀涂抹抗氧化的物质,如:环氧树脂,隔绝外部环境,切断氧化路径,还可提高混凝土本身的密实度,防止水分侵入。碱骨料和钢筋的稳定,保护混凝土结构,避免建筑物体受混凝土影响,出现不规则裂缝。
四、结束语
建筑混凝土裂缝,不仅影响到建筑体的外观,还会引发一系列的质量问题,如:混凝土裂缝的出现,导致建筑抗渗能力下降,而且影响到建筑体实际的保温效果,因此,加强对混凝土的各项施工管理,提高裂缝防治的能力,是保障建筑体的性能稳定的较为重要的一个关口。再配合其他材料的合理施工,能有效提升建筑工程安全使用的能力,满足社会对建筑工程的科学、标准要求。
参考文献:
[1] 李莉. 浅谈建筑施工混凝土裂缝原因及防治[J]. 华章,2011,(01):33-35
[2] 王伟强. 建筑施工中混凝土裂缝控制措施[J]. 科学之友,2012,(12):26-28
[3] 任会军. 谈建筑施工中混凝土裂缝控制原因及其预防[J].黑龙江科技信息,2011,(18):72-74
[4] 徐建军. 简述建筑施工中混凝土裂缝产生的原因与预防措施[J]. 民营科技,2012,(01):34-36__