建筑中混凝土裂缝的施工处理技术分析

(整期优先)网络出版时间:2023-07-12
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建筑中混凝土裂缝的施工处理技术分析

廖鹏波

五矿二十三冶建设集团有限公司  湖南长沙  410000

摘要:本文对建筑中混凝土裂缝的类型进行了解析,并重点阐述了解决裂缝问题的处理技术以及优化方式,以期能够延长建筑的使用寿命,提高混凝土结构的强度和耐久性。

关键词:混凝土;裂缝;处理技术;预应力;浇筑

随着建筑行业的快速发展,混凝土作为一种主要的建筑材料,广泛应用于各类工程中。然而,由于其自身的性质和外界环境的影响,建筑裂缝的产生成为了不可避免的问题。以往处理裂缝主要依靠传统的填补修复方法,只能暂时掩盖问题,并不能从根本上解决裂缝的产生。因此,国内的研究机构和建筑施工单位积极探索创新方法,通过结合工程实践和科学研究,提出了一系列先进的施工处理技术。

一、建筑中混凝土裂缝常见类型

(一)结构性裂缝

这些裂缝是指在混凝土构件中发生的线性或非线性裂缝,由于应力超过混凝土的承载能力而产生,对建筑结构的稳定性和功能性构成了潜在威胁。它通常发生在混凝土构件的梁、柱、墙体等各个部位,呈现为细长的开裂痕迹,沿着混凝土构件的长度方向延伸。这些裂缝的形成原因有混凝土收缩、温度变化、荷载施加等,其中,混凝土的收缩性质使建筑构件在硬化过程中会发生体积变化,而温度变化会导致混凝土膨胀或收缩,这些变化产生的内部应力可能超过混凝土的强度极限,从而引发结构性裂缝的形成。

(二)非结构性裂缝

与结构性裂缝不同的是,非结构性裂缝不会对建筑物的整体稳定性和功能性造成直接影响,这些裂缝也是由于混凝土的收缩和温度变化等内外部因素引起的,但其宽度和长度相对较小,并且对建筑物的结构强度和可靠性没有明显的负面效应。它通常分布在混凝土表面或其近表面的浅层位置,宽度一般在几毫米到几十毫米之间,长度也较短,不会延伸到分布整个构件的长度。尽管这些裂缝本身不会对结构造成直接威胁,但它们的存在会让建筑物外观美感受损,给人一种破损或不精细的印象,还可能成为水、气体等外部物质的渗透通道,从而加速混凝土的老化和腐蚀。

(三)扩张性裂缝

混凝土是一种脆性材料,当温度升高时它会膨胀,而在温度下降时则会收缩,这种膨胀和收缩的过程会导致其内部产生应力,如果这些应力超过了混凝土的承载能力,就会形成扩张性的裂缝。这类裂缝会破坏结构的完整性和连续性,或者导致建筑附件如门、窗等无法闭合,天长日久之下,它还会逐渐扩散,如果裂缝没有得到及时的修复,则有可能引发钢筋腐蚀或者混凝土腐蚀等问题。

二、建筑中混凝土裂缝的施工处理技术

(一)裂缝修补

在开始修补之前,要使用刷子或高压水枪将裂缝及其周围的尘土、碎屑和杂草清除干净,确保表面干燥并且没有水分。再根据裂缝的宽度选择适当的修补剂,将修补剂放入裂缝中,使用刮刀或抹刀将其平整,让其填满整个裂缝,并将表面与周围的混凝土平齐。操作完成后,还要严格遵照修补剂的使用要求,等待一段时间让它凝固,保护修补部位不会受到损坏或受到外界的干扰。根据需要还可以在修补部位上施加涂层以提供额外的保护和耐久性,最好选择防水涂层、防腐涂层或其他类型的涂层,确保涂层均匀且完全覆盖修补部位。

(二)裂缝填充

进行裂缝填充时,一定要做好充分的准备工作,让填充位置没有任何松散的混凝土砂石或者杂质。然后,选择聚氨酯或者环氧树脂,根据裂缝的大小和深度调和适当的用量。填充裂缝时,要均匀地注入填充材料,并用填充胶枪或刮刀将其平整到与周围表面相平,一旦填充材料已经固化干结,就需要进行表面处理以使其与周围的混凝土表面彻底融合,并利用砂纸或砂轮打磨平整。对于需要额外防水的区域,可以涂覆防水剂或涂料来保护填充材料免受湿气、水分和其他环境因素的侵害。

(三)预应力补强

预应力补强是一种常用的处理混凝土裂缝的技术,基本原理是通过施加预先设计的张拉力,将预应力钢束嵌入混凝土中,以提供额外的强度和刚度,防止裂缝出现扩张,并增强结构的整体性能。在施工过程中,需要进行结构的评估和裂缝的定位,确定裂缝的长度、宽度和深度等参数。然后,根据结构的要求和设计规范,定下预应力钢束的布置方案和张拉力的大小。接下来,进行钢束的穿线和锚固工作,做好混凝土的补充和修复工作,填充裂缝并保证补强材料与原混凝土的粘结性能。还要根据要求对修补的表面进行修整和涂覆,使补强后的结构与周围环境协调一致。该技术具有施工便捷、效果显著的优点,能够有效控制和修复混凝土裂缝,提高结构的承载能力和耐久性。

(四)结构加固

常见的结构加固方法有钢筋加固、碳纤维加固或者钢板加固等方式,可以针对混凝土裂缝的不同情况和要求选择适当的加固方案。钢筋加固是通过在混凝土结构中添加额外的钢筋来增加其抗拉能力。这些钢筋可以被埋入混凝土裂缝周围,并使用连接件与原有结构连接在一起,以控制裂缝的扩展并提高结构的整体强度;碳纤维加固是使用高强度的碳纤维片或布将其粘贴在混凝土表面或者贴合在裂缝上,这类材料具有优异的耐腐蚀性和高强度,能够有效地控制裂缝的扩展并增强结构的抗拉性能,适用于各种裂缝宽度和形态,同时施工过程相对简单;钢板加固是混凝土结构的表面或裂缝上固定钢板,以增加结构的刚度和承载能力,可以通过焊接、螺栓固定或粘结剂等方式实现,为建筑结构主体提供额外的强度和支撑。

三、施工处理的优化方案

(一)对原材料和施工方案进行审核

混凝土材料的型号和品质直接关系到加固效果,审核原材料包括评估混凝土的强度等级、骨料的品质、水泥的类型和质量等,必须确保所选用的拌和物符合设计要求,并能满足结构加固的需要。而施工方案审核包括工艺流程、施工方法、施工步骤,其目的是避免施工过程中出现错误、漏洞或安全隐患,让加固作业按照正确的顺序和方法进行。这需要在施工前充分考虑裂缝的类型、位置、大小等因素,制定科学合理的施工方案。

(二)严格管控混凝土浇筑过程

要按照设计标准比例进行混凝土配制,注意它的搅拌时间和搅拌速度,避免时间过长或过短,影响混凝土的均匀性和流动性。在浇筑过程中,注意浇注的速度和方法,采取匀速填充的方式,以免产生内部应力和气孔。同时,要确保混凝土充分填满模板内的空隙,采取适当的振捣措施,还要注意严密控制施工温度,当温度过高时要用遮阳棚等装备,温度过低时要用材料覆盖混凝土表面保温。大型的混凝土结构还应采取预应力或者加筋措施,以增加结构的抗裂性能。

(三)使用监测设备进行裂缝监测

安装监测设备时,可将传感器固定在裂缝上,使用粘合剂或夹具固定,或者在深层裂缝中进行钻孔安装传感器。安装时要准确选择位置,并与测量参考点对齐。安装完成后,一定要定期对监测设备进行零位和灵敏度校准,首次校准完成即可开始监测裂缝,通过分析监测数据,能够了解裂缝的扩展速度和变形情况,并及时采取必要的维护措施。

结束语:

随着科学技术的不断进步,可以预见到未来将应用更加先进的监测系统和材料于建筑工程中,它们会为裂缝的检测和修复提供科学、准确和高效的解决方案。此外,研究人员也正在努力开发新型材料,以提高混凝土的抗裂性能,减少裂缝的发生和扩展。期待以后的建筑结构将更加耐久可靠,能够通过合理的方法减少裂缝对人们居住和工作环境带来的影响,为居民创造更加安全舒适的居住和工作环境。

参考文献:

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