【摘要】混凝土在建筑工程施工中所占比例越來越大?;炷恋馁|(zhì)量將影響整個建筑工程的質(zhì)量?;炷亮芽p是混凝土施工中常見的問題?;炷恋牧芽p的防治就顯得尤為重要。
【關鍵詞】混凝土裂縫;防治
建筑施工中混凝土的裂縫的修復是一個棘手的問題,即使修復也會不同程度地影響混凝土的抗拉壓能力。所以混凝土的裂縫從防治入手,不應從修復考慮。
1、混凝土裂縫的原因
施工時溫度的變化,施工時空氣濕度的變化,施工時沒有按要求養(yǎng)護,混凝土本身的脆性,混凝土本身的不均勻性,設計的結構不合理性,原材料水泥和砂石不合格,模板變形和建筑物基礎不均勻沉降等。均會使混凝土中產(chǎn)生裂縫。在鋼筋混凝土中,承受壓應力的是混凝土,鋼筋主要承擔拉應力。拉應力在設計中要求為零或很小。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩(wěn)定溫度,則在混凝土內(nèi)部引起很大的拉應力,如此大的拉應力的形成必然出現(xiàn)裂縫。
混凝土是一種延展性比較差的材料(即脆性材料),又由于水泥和砂石等原材料不均勻,攪拌過程的水灰比不穩(wěn)定,以及運輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象,在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的,存在著許多易于出現(xiàn)裂縫的部位。關于混凝土的裂縫的原因作以下剖析。
1.1現(xiàn)澆混凝土上過早施工,加載負荷引起裂縫
剛澆的混凝土強度較小。施工都要為了加快工程進度,在混凝土還處在初凝或終凝階段,就集中堆放磚塊、砂漿、模板等施工用的材料,任意踩踏,搬運材料。使混凝土過早的加荷,結果混凝土所受的重力超過自身能承受的限度,人為地造成了混凝土的裂縫。
1.2混凝土的收縮引起混凝土的裂縫
和制混凝土時要加水,混凝土在自然硬化過程中,由于水份不斷蒸發(fā),而體積漸漸收縮,但橫豎連接處相互約束,不能自由伸縮,引發(fā)現(xiàn)混凝土開裂。而且裂縫部位多發(fā)生在應力比較集中的地方。
1.3房屋過長未設置必要的伸縮縫,導致裂縫
物質(zhì)都有熱脹冷縮的性質(zhì)。施工單位為了節(jié)省土地,更為了節(jié)省工料(設置伸縮縫要增加一面墻,消耗很多工料),不顧及房屋長度,也不設置伸縮縫,房屋整體過長。由于缺少必要的伸縮縫,當房屋的自由伸縮度達到或超過應設置伸縮縫要求的間距時,也會出現(xiàn)裂縫。
1.4溫度變化引起的裂縫
水泥在常溫下具有凝結時硬化快,放出的水化熱大等特點,尤其在夏天,混凝土澆筑后,水化熱釋放量大,若混凝土在高溫下,得不到及時澆水養(yǎng)護,混凝土在失水時收縮,使混凝土發(fā)生干裂,最終導致混凝土裂縫。
2、混凝土裂縫防治認識的誤區(qū)
有人認為混凝土中只要加筋就可以防止混凝土裂縫,實際并非如此。加筋只是對一般鋼筋混凝土有影響。對大體積的混凝土基本沒有影響。因為大體積混凝土的含筋率極低,加筋對混凝土的溫度應力影響很小。在溫度不太高及應力低于屈服極限的條件下,鋼的各項性能是穩(wěn)定的,而與應力狀態(tài)、時間及溫度無關。鋼的線脹系數(shù)與混凝土線脹系數(shù)相差很小,在溫度變化時兩者間只發(fā)生很小的內(nèi)應力。由于鋼的彈性模量為混凝土彈性模量的10倍左右,當內(nèi)混凝土應力達到抗拉強度而開裂時,鋼筋的應力將不超過150kg/cm2左右。因此,在混凝土中想要利用鋼筋來防止細小裂縫的出現(xiàn)很困難。
3、防止裂縫的措施
3.1控制溫度防治裂縫
拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;還可以利用建筑設計混凝土中埋設的水管、暖氣管或線管等管路通入冷水降溫;秋季氣溫驟降時進行表面保溫,夏天的中午要進行遮陽,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度變化而裂縫。
3.2做好混凝土的養(yǎng)護
新澆筑的混凝土的澆水養(yǎng)護很重要,如果忽視對混凝土的澆水養(yǎng)護,一方面會降低混凝土強度,另一方面會使混凝土在硬化過程中來不及補充水分而大量缺水產(chǎn)生裂縫。常溫下混凝土澆筑后15小時內(nèi),必須覆蓋保溫材料進行保溫養(yǎng)護,普通水泥覆蓋保溫材料進行保溫養(yǎng)護的時間不少于8天。所以做好混凝土的澆水養(yǎng)護,既可減少溫度產(chǎn)生的裂縫,也可降低混凝土收縮而產(chǎn)生的裂縫。
3.3混凝土不能過早施荷加載
混凝土澆筑后要有一個硬化過程,才會有強度;過早上人、堆料會使混凝土裂縫,在混凝土的凝固過程中,應對混凝土加以保養(yǎng),不能對混凝土施加任何外力。更不能支模立撐。當混凝土強度達到1.2N/mm2以后,才允許在其上踩踏或安裝模板及支架。
3.4嚴格控制好砂、石粒徑及含泥量
根據(jù)施工要求要選擇符號要求的砂、石粒徑及含泥量。如果砂、石粒徑過細過小,含泥量過大,都會降低混凝土強度,最終會使混凝土產(chǎn)生裂縫。必要時沙石要進行水洗降低含泥量。
3.5正確使用減水防裂劑防治裂縫
減水防裂劑是外加劑的一種,使用減水防裂劑可以防治混凝土裂縫。減水防裂劑的作用和使用要注意的是:混凝土在收縮時受到約束產(chǎn)生拉應力,當拉應力大于混凝土抗拉強度時裂縫就會產(chǎn)生。摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少水泥的用量,其體積用增加骨料用量來補充;減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度,減少混凝土泌水,減少沉縮變形;摻減水防裂劑可使混凝土密實性好,可有效地提高混凝土的抗碳化性,減少碳化收縮;減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強度,大幅提高混凝土的抗裂性能;使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少;減水防裂劑可以提高水泥漿與骨料的粘結力,提高的混凝土抗裂性能;摻減水防裂劑混凝土和易性好,表面易摸平,形成微膜,減少水分蒸發(fā),減少干燥收縮;摻減水防裂劑后混凝土緩凝時間適當,在有效防止水泥迅速水化放熱基礎上,避免因水泥長期不凝而帶來的塑性收縮增加。為保證混凝土工程質(zhì)量,防止開裂,提高混凝土的強度和耐久性,混凝土中加外加劑具有緩凝和改善混凝土塑性的功能,混凝土中加外加劑比單純的靠改善外部條件防治混凝土裂縫會更加簡捷、經(jīng)濟。
3.6混凝土加筋可以防治大的裂縫
混凝土加筋后結構內(nèi)的裂縫一般就變得間距小、數(shù)目多、寬度與深度也較小。如果混凝土中鋼筋的直徑細而間距密時,對提高混凝土抗裂性的效果較好。混凝土和鋼筋混凝土結構的表面常常會發(fā)生細而淺的裂縫,其中大多數(shù)屬于干縮裂縫。雖然這種裂縫一般都較淺,但它對結構的強度和耐久性仍有一定的影響。
3.7規(guī)定合理的拆模時間防治裂縫
在混凝土的施工中,施工單位為了提高模板的周轉率,往往在求新澆筑的混凝土還沒有完全凝固好后就提前拆去模板,引起混凝土表面的早期裂縫。在混凝土澆筑初期,由于水化熱的散發(fā),表面引起相當大的拉應力,此時表面溫度亦較氣溫為高,此時拆除模板,表面溫度驟降,必然引起溫度梯度,從而在表面附加一拉應力,與水化熱應力迭加,再加上混凝土干縮,表面的拉應力達到很大的數(shù)值。
新澆筑的混凝土提前拆去模板,在表面引起很大的拉應力,出現(xiàn)“溫度沖擊”現(xiàn)象。理論和實際證明,當混凝土溫度高于氣溫時應適當延長拆去模板的時間,避免混凝土表面的早期裂縫。但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一些輕型保溫材料,如泡沫海棉等,對于防止混凝土表面產(chǎn)生過大的拉應力,具有顯著的效果。