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土木工程施工中混凝土裂缝处理方法

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摘要:本文基于笔者专业知识的应用与实践经验的总结,就土木工程中混凝土裂缝的形成原因及处理措施进行简要分析,旨在规范施工工艺,强化施工质量。

关键词:土木工程;混凝土施工;裂缝处理

1土木工程混凝土结构裂缝形成因素

1.1施工因素土木工程混凝土施工过程中,裂缝产生的原因决定了其形成的部位、走向以及宽度,一般情况下,下述7种情况较为典型且容易出现混凝土裂缝:(1)现场浇筑过程中,因振捣不当(如漏振、过振)而使混凝土均匀性与密实性降低,进而诱导裂缝形成;(2)混凝土拌合不均匀、搅拌时间(过长或不足)控制不当或浇筑时间距离拌合完成时间过长;(3)连续浇筑过程中持续时间过长,且对结构接茬部位处理不当;(4)当混凝土处于高空浇筑时,因烈日暴晒或风速过大而使混凝土因收缩过大而产生裂缝;(5)对于大体积混凝土而言,因水泥水化热计算不准或温控措施不到位,致使混凝土构件因内外温差过大而出现温度裂缝;(6)因养护措施不到位使混凝土因早期脱水而出现收缩裂缝;(7)混凝土浇筑完成后拆模时间过早或拆除不当,使混凝土结构产生拆模裂缝或人为破坏性裂缝。

1.2结构约束因素外约束与内约束为结构约束的主要形式。其中,因外界物体阻碍而使混凝土构件发生变形的称为外约束,例如,各构件间的相互作用或地基与基础的相互作用便可产生外约束力。一般情况下,混凝土浇筑完成7d后便可基本释放完水泥水化热,其后混凝土在降温过程中便会形成一定的收缩作用,同时随着混凝土的固结并将多于水分蒸发后促使收缩加剧,并受外界条件的作用使其无法产生自由变形,进而形成裂缝;所谓内约束,是指混凝土构件中各质点间相互作用所产生的力。混凝土浇筑完成初期阶段,由于水泥水化热的大量释放而使构件内部温度相对较高、外部温度相对较低,进而使构件内外产生较大的温度差,依据物体热胀冷缩的特征,当处于一定温度状态时,构件内部便会因质点变形的出现而使各质点间产生相互作用的内约束力,此时处于构件中心的质点因温度过高而所形成受热膨胀明显大于表面,因此构件中心便会产生温度压应力,表面产生温度拉应力。而混凝土浇筑初期阶段抗拉强度较低,在温度应力下便会于表面产生细小裂缝,并且随着时间的推移,最终使混凝土构件产生表面裂缝。

2土木工程混凝土裂缝处理(防治)措施

2.1加强混凝土浇筑混凝土浇筑过程中,应结合浇筑区域与构件类别合理布置钢筋,同时科学选择拌合物品质与浇筑方式,以此确保混凝土均匀性与密实性。除此之外,结合工程实况与生产能力,合理编制施工方案,确保混凝土浇筑连续无间断现象。在连续浇筑过程中,浇筑厚度的控制以混凝土不出现离析为标准,一般为≤50cm,并在捣平完成后再进行上层混凝土的浇筑。

2.2强化混凝土养护(1)混凝土浇筑完成初步凝结后便应进行合理的保湿、保温养护措施,同时尽量避免外力扰动及温度急剧变化现象;(2)一般情况下,混凝土养护采用覆盖洒水、喷雾或薄膜保湿等措施,对于养护时间的控制,矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥与硅酸盐水泥拌制的混凝土养护应大于等于7d;有抗渗要求或掺加缓凝剂的混凝土应大于等于14d;(3)对于平面混凝土构件(如底板、楼板等)而言,为避免混凝土表面水分蒸发过快,在采用塑料薄膜覆盖养护至混凝土表面可站人时撤去塑料薄膜铺上草帘或麻袋浇水养护。

2.3严控混凝土温度(1)优化混凝土配比,改善骨料级配,降低水泥用量。掺入一定剂量的粉煤灰于混凝土中,可使混凝土因密实度的提升而改良其抗渗能力与工作度,促使其最终收缩量得到减小。作为混凝土的掺合料,粉煤灰不仅可有效降低混凝土因水泥水化热的释放所造成的内部高温现象,同时还可使混凝土后期的抗裂能力与强度得到明显提升,进而抑制温度裂缝的出现;(2)混凝土拌合过程中可采用冷水对粗骨料进行冷却,使混凝土浇筑温度降低;(3)降低混凝土浇筑厚度,通过浇筑面层将热量散发,此措施对高温天气表现出极强的必要性;(4)埋设水管,采用冷水循环的方式降低混凝土内部温度。2.4合理添加外加剂外加剂的添加可有效改善混凝土的综合性能(如抗裂能力),同时加强养护,防止混凝土表面出现干缩与开裂现象,促使其耐久性得到提升。例如,由于大量毛细孔道存于混凝土内部,当水分蒸发时便会因毛细管中张力的出现而使混凝土出现干缩变形,此时通过引气剂的添加,可使微小气泡产生于混凝土内部,使反应物可嵌进分散的孔隙中,进而可使膨胀压力的降低而使混凝土干缩变形得到抑制。

3结语

基于以上论述,笔者结合自身经验的总结,以控制土木工程混凝土裂缝为目的,建议性提出以下两点措施:(1)增设防裂钢筋网。由于钢筋混凝土结构对于拉应力主要由钢筋承受,因此可通过增设钢筋网片的形式增强结构抗拉作用,进而避免结构裂缝的形成。其具体布设方式可参考(1)经验公式实施:εPa=0.5Rf(1+ρ/d)×10-4(1)式中:εPa为实施配筋后混凝土的极限拉伸(为混凝土抗裂性能的体现);Rf为混凝土设计抗裂强度,MPa;ρ为结构截面配筋率;d为钢筋直径,mm。经公式分析可知,对于混凝土抗裂性的提高,可利用细钢筋小间距的布置方式得以实现,因此,在与设计单位沟通并获批准后,施工单位可在混凝土施工过程中增设准8@100防裂钢筋网,以此达到预防裂缝出现的目的。(2)适量掺加合成纤维。通过合成纤维的掺入,混凝土内部会形成数以千万计的纤维三维均匀分布的网状结构,当混凝土在塑性阶段产生冷缩与干缩现象时,其表面一旦碰触到合成纤维,便会停止继续延伸,从而抑制裂缝的出现。

参考文献

[1]吴华君.建筑工程施工中的裂缝处理方法[J].门窗,2014,06:399.

[2]陈达强.如何处理土木工程施工中的裂缝[J].房地产导刊,2013(24):143.

作者:张泉 单位:中咨工程建设监理有限公司西安分公司

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