摘 要 目前,在建筑施工中最顯著的問(wèn)題是混凝土裂縫,并且近年來(lái)日趨增強(qiáng),它困擾著工程技術(shù)人員和管理人員,是我們迫切需要解決的技術(shù)難題,本文就如何控制混凝土裂縫進(jìn)行簡(jiǎn)單地探討。
關(guān)鍵詞 建筑施工 混凝土裂縫 控制技術(shù)
中圖分類號(hào): TV543 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
近些年來(lái),我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,各地也興建起了大量的建筑工程,在建筑工程中,混凝土開(kāi)裂已成為“常發(fā)病”和“多發(fā)病”,經(jīng)常困擾著混凝土工程技術(shù)人員。如果采取一定的措施,就會(huì)克制不必要的裂縫發(fā)生。盡量避免工程中出現(xiàn)危害較大的裂縫,實(shí)際上,裂縫產(chǎn)生的形式和種類很多,要想控制解決混凝土中裂縫問(wèn)題,還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手,正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效的途徑。因此,探討混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及對(duì)策,對(duì)施工質(zhì)量的控制很有益處。
一、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的認(rèn)識(shí)
目前,在大多數(shù)土木工程建筑中都以混凝土結(jié)構(gòu)站主導(dǎo)地位,由于外界因素的抨擊,混凝土結(jié)構(gòu)不可避免會(huì)出現(xiàn)裂縫,而裂縫就是混凝土結(jié)構(gòu)物承載能力、耐久性以及防水性降低的主要因素?;炷渴怯梢环N非均質(zhì)的脆性材料制作而成的,抗拉能力很差,風(fēng)下過(guò)后成型的混凝土構(gòu)建中由于施工變形等原因會(huì)存在著許多微小的細(xì)孔和小裂縫,細(xì)小的裂縫通常是無(wú)害的,但是,日積月累,溫差的變化,再加上承載力的增大,這些細(xì)小的裂縫就慢慢發(fā)展成為宏觀裂縫,宏觀的裂縫的存在和發(fā)晟會(huì)使鋼筋銹蝕,降低構(gòu)件的承載力和耐久性,從而影響到建筑物的壽命。
二、建筑施工中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
(一)水泥水化熱的影響。
混凝土澆筑過(guò)程中的熱源來(lái)自于水泥的水化生熱,水泥水化熱一般是在澆筑后短期內(nèi)集中放熱。放熱速度一般和混凝土的配合比,水泥種類有直接關(guān)系。由于大量的水化熱集聚在混凝土內(nèi)部緩慢釋放出來(lái),故一般地,混凝土中心溫度高,而外表面溫度較低,因而在混凝土內(nèi)外產(chǎn)生較大的溫度梯度,使其內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。而當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的極限抗拉強(qiáng)度時(shí)混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫。
(二)樓板的力學(xué)形變引起的裂縫。
樓板的彈性變形及支座處負(fù)筋下沉均會(huì)產(chǎn)生裂縫,施工中在混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度,過(guò)早拆模,或者在混凝土未到終凝時(shí)間就上荷載等,這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形,致使混凝土早期強(qiáng)度低或元強(qiáng)度時(shí),承受彎、壓、拉應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土裂縫。
(三)溫度引起的裂縫。
大體積混凝土結(jié)構(gòu)在施工期間,外界氣溫的變化對(duì)防止大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生有較大影響?;炷羶?nèi)部的溫度是由澆筑溫度、水泥水化熱的絕熱溫升和結(jié)構(gòu)的散熱溫度等各種溫度疊加之和組成。澆筑溫度與外界氣溫有著直接關(guān)系,外界氣溫愈高,混凝土的澆筑溫度也就會(huì)愈高;如果外界溫度降低則又會(huì)增加大體積混凝土的內(nèi)外溫度梯度。如果外界溫度的下降過(guò)快,會(huì)造成很大的溫度應(yīng)力,極其容易引發(fā)混凝土的開(kāi)裂。另外,外界的濕度對(duì)混凝土的裂縫也有很大的影響,外界的濕度降低會(huì)加速混凝土的干縮,也會(huì)導(dǎo)致混凝土裂縫的產(chǎn)生。
(四)混凝土的配比不當(dāng)引起的裂縫。
這主要體現(xiàn)在實(shí)際工作中在高強(qiáng)砼的水灰比的取值上沒(méi)有嚴(yán)格控制在0.24~0.38之間,而在普通砼的水灰比而言,也沒(méi)有控制在最大到0.6。在同一品種及相同強(qiáng)度等級(jí)水泥條件下,混凝土強(qiáng)度等級(jí)主要取決于水灰比,因?yàn)樗嗨瘯r(shí),所需的結(jié)合水,一般只占水泥重量四分之一左右。如今工程界比較普遍的現(xiàn)象是,為了獲得必要的流動(dòng)性.保證澆灌質(zhì)量,常需要較大的水灰比。相反,在水泥水化后,多余的水分就殘留在混凝土中,形成水泡或蒸發(fā)后形成氣孔,減少了混凝土抵抗荷載的實(shí)際有效斷面。根據(jù)力學(xué)分析,在荷載作用下,可能在孔隙周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中,使樓板表面出現(xiàn)裂縫。
三、建筑施工中的混凝土裂縫控制技術(shù)
(一)做好施工前的設(shè)計(jì)和準(zhǔn)備工作。
在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中.應(yīng)處理好處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。當(dāng)結(jié)構(gòu)沒(méi)有足夠的變形余地時(shí)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中合理配置構(gòu)造鋼筋,防止裂縫的產(chǎn)生;設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來(lái)的應(yīng)力集中,如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得以時(shí)。應(yīng)充分考慮采用構(gòu)造配筋等加強(qiáng)措施;積極采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。盡可能合理和科學(xué)地安排好各工種交叉作業(yè)時(shí)間。在板底鋼筋綁扎后。線管予埋和模板封鑲收頭前應(yīng)及時(shí)穿插并爭(zhēng)取全面完成.傲到不留或少留尾巴,以有效減少板面鋼筋綁扎后的作業(yè)人員數(shù)量。混凝土丁人在澆筑時(shí),對(duì)裂縫容易發(fā)生部位和負(fù)彎矩筋區(qū)域,應(yīng)鋪設(shè)臨時(shí)活動(dòng)跳板。擴(kuò)大接觸蕊,分散應(yīng)力。盡力避免上層鋼筋受勁重新踩踏變形。
(二)注重混凝土原材料的選擇和配比。
首先,混凝土中如果采用吸收率較大的骨料。干縮較大、骨含泥量較多時(shí),會(huì)增大混凝土的干縮性:骨料粒徑較大、級(jí)配良好時(shí)。由于能減少混凝土中的水泥漿用量,所以混凝土干縮率較小。摻加粉煤灰能減少水泥用量并有效降低水化熱??山档突炷羻畏接盟`和水泥用量,還可減少混凝土自身體積收縮。其次,配合比設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場(chǎng),依據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況,合理選擇好混凝土的設(shè)計(jì)坍落度,針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的砂、石原材料質(zhì)量情況及時(shí)調(diào)整施工配合比.協(xié)助現(xiàn)場(chǎng)搞好構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)工作。最后.根據(jù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)和質(zhì)量檢驗(yàn)以及混凝土和易性的要求確定配合比。嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量。選擇級(jí)配良好的石子,控制砂的粒徑及含量。減少空隙率以減少混凝土收縮置,提高混凝土抗裂強(qiáng)度。
(三)強(qiáng)化混凝土澆搗工作的要求。
首先,澆搗時(shí)振動(dòng)棒建議采用垂直振搗,行列式排列,做到快插慢拔,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間.避免過(guò)振或漏振,應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù),以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。其次,澆搗成型后。應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大而引起的溫度裂縫。避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土;對(duì)于地下結(jié)構(gòu)混凝土,盡早回填土,對(duì)減少裂縫有利。支摸板時(shí)要保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻。最后,嚴(yán)禁混凝土散落在尚未澆筑的部位,以免形成潛在的冷縫或薄弱點(diǎn)。混凝土澆到面層時(shí),表面應(yīng)抹平壓實(shí),以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡,以提高混凝土的密實(shí)度。
(四)采取合理的養(yǎng)護(hù)措施。
首先,保溫養(yǎng)護(hù)是混凝土施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其目的主要是降低大體積混凝土澆注塊體的內(nèi)外溫差值以降低混凝土塊體的自約束應(yīng)力??梢越档突炷翝沧K體的降溫速度。充分利用混凝土的抗拉強(qiáng)度。以提高混凝土塊體承受外約束力的抗裂能力。達(dá)到防止或控制溫度裂縫的目的。其次,適當(dāng)提高養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度有利于減少內(nèi)外溫差、緩解降溫速度,從而減小溫度應(yīng)力。也有利于混凝土強(qiáng)度增大和應(yīng)力松弛發(fā)揮作用,可以避免混凝土因表面干裂而產(chǎn)生的甥性收縮。養(yǎng)護(hù)期間混凝土表面溫度與其中心溫度之差不大于25℃?;炷翝补噙^(guò)程中,如遇風(fēng)雨天氣,應(yīng)搭設(shè)防雨彩條布進(jìn)行遮蓋,同時(shí)周邊做好明溝排水工作,防止雨水流迸基坑內(nèi)。保證混凝土澆灌的連續(xù)性和施工質(zhì)量。最后,加強(qiáng)現(xiàn)澆板澆搗的養(yǎng)護(hù)工作?;炷琉B(yǎng)護(hù)是整個(gè)施工過(guò)程中不可缺少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。忽視對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù),既會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度。又易使其在硬化過(guò)程中失水锝不到及時(shí)補(bǔ)償面產(chǎn)生裂縫,尤其在高溫下施工。更應(yīng)經(jīng)常澆水養(yǎng)護(hù),這樣既可減少因溫度產(chǎn)生的裂縫,也可降低由于混凝土的收縮而產(chǎn)生的約束應(yīng)力,有效控制裂縫。
四、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象。它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力。在施工中切實(shí)抓好混凝土的配和比設(shè)計(jì)、施工工藝、切縫時(shí)間和深度、混凝土的養(yǎng)護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié)。通過(guò)改善混凝土的質(zhì)最并采取有效的澆注后的防治措施,混凝土的裂縫現(xiàn)象是可以避免的。
(作者單位:棗陽(yáng)市鵬亞建筑工程有限公司)
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