建筑工程结构裂缝控制及其处理技术

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

李明远、董志洋、王思臻、马伟召、赵建强

中建八局河北发展建设有限公司 河北廊坊 065000

摘要

现代建筑主体结构大多采用钢筋混凝土材料,该类型材料在强度、耐久性等方面有着十分突出的优势,在提高建筑结构整体稳定性、安全性以及抗震性方面都发挥着重要价值。即便如此,混凝土材料在具体应用中仍然受到不同类型因素的影响可能出现一定的问题,比如结构裂缝是多年来困扰施工人员的常见现象,建筑结构一旦出现裂缝问题,会严重威胁到工程主体结构安全,如果没有及时处理还会发生建筑结构变形甚至坍塌等严重事故,严重威胁使用者的生命财产安全。基于此,对建筑工程结构裂缝控制及其处理技术进行研究,以供参考。


关键词

建筑工程;混凝土结构;裂缝处理;裂缝预防

正文


引言

在我国城市持续化发展的背景下,建筑工程项目数量以及规模得到了明显提升,工程结构设计作为建筑工程的核心环节,如果在设计过程中出现问题就会影响建筑工程的应用效能。根据研究发现,目前我国工程结构在实际设计过程中裂缝问题发生频率较高,一旦出现裂缝就会影响工程的安全性及稳定性。所以建筑企业需要对其引起重视,优化传统设计体系,着重关注裂缝问题,降低裂缝出现的概率,延长建筑工程的使用寿命。

1裂缝类型

1.1墙体裂缝

墙体常常会出现荷载裂缝。墙体是建筑物上部结构向地基传递重量的主要途径,荷载传递到地基部位应力随着深度扩散,同一深度的地基中间扩散的应力多而两端少。当建筑处于良好地质条件下时不会产生较大的不均匀沉降,但是如果遇到软土等地质,力的扩散不均匀会导致建筑基础发生不均匀沉降,进而出现墙体荷载裂缝。通常此类裂缝在墙体两端发生并且倾斜于较大的方向。通过优化处理地基可以避免荷载裂缝产生。

1.2温度裂缝

混凝土在浇筑期间,水泥与水产生反应,并释放大量的热,随着热量的增加,大体积混凝土的表面温度被及时释放,而内部温度不能及时释放,造成内外部温差增加。水泥浇筑初期,因大体积混凝土弹性模量与强度较低,其约束应力也较小,所以该阶段不会出现温度裂缝,随着水泥浇筑的持续推进,大体积混凝土龄期的增加,弹性模量与强度随之增加,导致大体积混凝土的变形约束力增强,使得大体积混凝土结构内部的温度应力增加,当温度应力超过抗拉强度时就会出现裂缝,造成大体积混凝土发生温度裂缝。

1.3沉降裂缝

由于方案设计中存在着不合理的地方,设计者没有根据工程实际情况进行详细地分析,导致资料的采集和设计的错误,荷载体系的数值与实际工程的要求不相符。另外,在施工中受降雨、降雪等气候因素的影响,在混凝土尚未固化前就会发生碰撞,导致结构的沉降裂缝。

2建筑工程结构裂缝处理技术

2.1填充缝隙法

填充缝隙法是在混凝土裂缝中直接填充一些混凝土修补材料,达到混凝土结构修复的效果。该方法凭借技术简单、成本低等特点被频繁地应用于混凝土裂缝处理中。但该方法只适合修复宽度不超过3mm的浅层裂缝,无法达到修复深层裂缝的效果。水泥砂浆、聚苯乙烯橡胶、纤维修补材料等物质有着较高强度和粘合度,所以常常被应用于混凝土裂缝修补中。在具体施工中,工作人员首先需要用工具凿开裂缝的两侧形成凹槽,按照U形或者V形进行修整,按照20~100mm范围控制凹槽的宽度,深度应抵达裂缝的底部,如果是较窄的裂缝可以按照15~50mm范围控制凹槽的宽度。

2.2开槽填补技术

在建筑工程施工中,由于各种原因造成的混凝土结构裂缝,采取的技术措施也不尽相同。开槽填补技术主要用于解决裂缝范围小的问题,技术人员应根据裂缝的成因及具体部位,采取适当的处理方法。开槽填补技术的效果显著,但也有其不足之处,当同一部位的裂缝太多时,由于开槽时的开槽面积较大,会影响到整个结构的稳定。在采用开槽修补工艺时,施工人员必须使用专用的切槽工具,在混凝土裂缝部位开槽,并根据裂缝的宽度、深度和影响范围等来确定沟槽尺寸,然后采用填料来填充沟槽,常用的填料有沥青、水泥砂浆和树脂砂浆等。

2.3碳纤维加固法

碳纤维加固法对于施工现场并没有提出较高的要求,而且整体施工比较简单,整体工期也比较短,利用这种方法修复混凝土裂缝,有利于保障裂缝修补质量。在施工之前,施工单位需要清理混凝土表面的灰尘和油污等,同时要利用打磨机打磨处理混凝土表面,全面清除混凝土表面的粉粒。随后施工单位需要合理配置结构胶,在混凝土表面上均匀的涂抹配置的结构胶,并且需要通过多次刮抹,充分的浸润和渗透结构胶,注意在涂抹过程中需要做到中间厚两侧薄,完成涂抹工作之后,再将钢板粘结在裂缝位置。

3建筑工程结构裂缝预防措施

3.1材料控制

水泥水化热是引发结构裂缝的常见因素,为降低水化热影响,可以选择低水化热的材料,从正规途径采购水泥。该工程选用普通硅酸盐水泥,同时适量添加粉煤灰等外加剂,有效控制水泥用量。严格检验骨料物理、化学性能,确认符合国家标准规定后方可投入使用。在骨料应用中,骨料最大粒径控制在混凝土结构截面最小尺寸的1/4以内,并且不超过钢筋布设间距的3/4。该工程中细骨料选用的是中粗砂。适量的外加剂不但可以预防结构裂缝,还有助于混凝土整体性能的改善。粉煤灰是最为常见的外加剂,可以节约水泥,控制混凝土浇筑中水化热,同时有助于提高混凝土材料和易性。

3.2开展合理设计,控制楼板裂缝

就目前而言,我国建筑工程在实际修建过程中会应用很多建筑材料,不同建筑材料的综合性能都具有一定差异,如温度适应能力、形变能力。如果差异过大就会导致结构发生裂缝,影响混凝土的应用效能。所以在实际作业过程中,建筑企业需要开展合理设计,让结构尺寸以及材料均符合工程设计需求,切实提高建筑工程的应用效能。建筑企业需要明确尺寸与裂缝之间的关系,当混凝土结构尺寸越大,所产生的温度应力也会逐渐变大,所以尺寸越大的结构越容易出现形状改变,进而发生形变裂缝。因此,在实际设计过程中,建筑企业要做好尺寸控制,让结构符合工程修建需求,避免尺寸过大导致裂缝现象出现。在实际部署过程中也要做好前期调研,了解结构的整体刚度,根据刚度开展合理分配,进而让每一个结构都能承受相同数值的压力。在实际设计过程中,设计人员要做好前期调研,了解建筑结构的特性,合理开展钢筋配备,严格按照设计需求计算配备数量,进而避免结构设计缺乏合理性,出现结构裂缝。

3.3采用薄壁冷水循环系统

薄壁冷水循环系统包括蒸发器、冷水泵、冷凝器、冷却水泵、冷却塔、薄壁冷却水管、温度传感器及缓冲水箱等设施,它的工作原理是借助温度反馈系统来自动调节冷却水的循环系统,实现对混凝土内部的温度控制,使大体积混凝土通过热传递与冷却水管效应把混凝土内的热量传递给冷却水系统,从而降低混凝土内部热量,避免混凝土内部的水化热反应造成的温度裂缝。

结束语

采取有效地控制混凝土裂缝方法,可以降低外界环境对成型质量的影响,改善混凝土的浇筑质量。同时,加强对材料的检测,避免质量不合格现象,提高混凝土结构的施工质量。因此,在对施工过程中混凝土裂缝控制方法进行研究时,应明确造成混凝土裂缝的成因,并采取相应的处理技术和措施,以确保工程质量。

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