工民建中混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的原因與控制措施

韓 峰

(太原市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西太原 030009)

0 引言

在工程的建設(shè)中，混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫為在質(zhì)量控制方面的最為重點(diǎn)的一個(gè)問(wèn)題，假如在工民建的工程中有較為嚴(yán)重的裂縫，必然會(huì)在工程建設(shè)的工作中引起一定的麻煩。在這篇文章中，就對(duì)工民建混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因進(jìn)行了研究，同時(shí)提出了一些控制的措施。

1 裂縫產(chǎn)生原因的分析

1.1 由材料自身的特性引起

混凝土的制作原理是，首先把原材料進(jìn)行混合，根據(jù)水泥與水的放熱的反應(yīng)，在水泥硬化的過(guò)程中，將一直有恒量的熱度釋放出來(lái)，但是如果溫度控制的不合理，水化熱將會(huì)進(jìn)行偏移，即會(huì)引起混凝土中水化熱的裂縫。此外，每一種原料混合的比例也會(huì)對(duì)質(zhì)量造成影響，從而引起混凝土裂縫的出現(xiàn)，裂紋將對(duì)硬化的過(guò)程中的凝固和收縮造成影響，但是混凝土的不正確的原料配比，極易引起裂縫的出現(xiàn)，從而影響到混凝土材料的強(qiáng)度。

1.2 現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督控制等的因素

在混凝土的施工現(xiàn)場(chǎng)中需要對(duì)混凝土的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督與檢查，倘若檢查與監(jiān)督的任務(wù)處理的不夠全面，將會(huì)在建設(shè)中引起很多的麻煩，從而影響混凝土質(zhì)量。例如，如果沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督，對(duì)計(jì)算的負(fù)載考慮的不周全，將引起混凝土的建筑物出現(xiàn)裂縫。所以在施工的過(guò)程中務(wù)必對(duì)混凝土實(shí)施檢測(cè)，以保證正確的混凝土中的拌合料的配比。

1.3 結(jié)構(gòu)變形的因素

混凝土的結(jié)構(gòu)因外面的溫度影響，使其結(jié)構(gòu)有不均勻沉降的現(xiàn)象，從而引起混凝土在擴(kuò)張與收縮的過(guò)程中有了裂紋。這個(gè)過(guò)程中結(jié)構(gòu)的變化和混凝土施工的技術(shù)有著密切的關(guān)系，與生產(chǎn)質(zhì)量密切相關(guān)，因此在施工過(guò)程中務(wù)必要把引起混凝土出現(xiàn)裂縫的變形因素一一列舉出來(lái)，而且最好在全部施工的步驟中想到混凝土裂縫的原因，在預(yù)防的根本上還需要運(yùn)用高明發(fā)達(dá)的技術(shù)來(lái)對(duì)混凝土所有的裂縫進(jìn)行修補(bǔ)。混凝土結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)圖1。

圖1 混凝土結(jié)構(gòu)示意圖

2 工民建中混凝土裂縫的性質(zhì)

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與無(wú)數(shù)研究得出，混凝土的結(jié)構(gòu)能夠出現(xiàn)裂痕，影響它的因素是多方面的，它會(huì)因?yàn)橥饨绲臏囟?、混凝土本身的收縮率而受到影響，并且沒(méi)有考慮到基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工中質(zhì)量的問(wèn)題、材料的失效、經(jīng)驗(yàn)相關(guān)缺乏等因素也會(huì)引起混凝土產(chǎn)生裂痕。在工民建的建筑過(guò)程中，最容易出現(xiàn)的裂紋有兩種，一類(lèi)是因?yàn)楦稍锸湛s引起的裂縫，另一類(lèi)即為溫度裂縫。

2.1 干燥收縮的裂縫

采用粘土進(jìn)行燒結(jié)磚或者其他燒結(jié)的制品，其中包含的材料，收縮中的變形量很小，變形時(shí)所用的時(shí)間很短。但是運(yùn)用灰砂磚與粉煤灰磚等的建筑，會(huì)因?yàn)槭┕ひ院笏值暮吭絹?lái)越少，材料就會(huì)較大程度的收縮與變形。混凝土的結(jié)構(gòu)中將會(huì)存在于這些磚中，所以只要磚出現(xiàn)干燥而收縮變形將會(huì)導(dǎo)致混凝土中出現(xiàn)裂痕。

2.2 溫度裂縫

溫度的變化必然會(huì)導(dǎo)致材料的熱脹冷縮，由于熱力效應(yīng)從而導(dǎo)致的變形受溫度的影響非常大，溫度對(duì)于混凝土的變形有很大的約束力，當(dāng)受到的影響力很大時(shí)墻壁就容易有溫度裂縫。其中平屋的頂部各面的混凝土的墻壁是最經(jīng)常出現(xiàn)裂紋的地方，例如在門(mén)和窗周?chē)幕炷恋膲Ρ诰捅容^容易有正字符的傾斜的裂痕，平屋的屋頂或者是屋頂?shù)娜α褐車(chē)?jīng)常出現(xiàn)沿水平方向的裂紋，尤其是在磚孔邊緣的地方出現(xiàn)灰縫隙，拐角的地方經(jīng)常會(huì)有水平的裂紋。溫度的變化會(huì)讓混凝土出現(xiàn)很多的張力并且在平屋頂引起裂痕，在屋頂?shù)臏囟却笥谠趬Φ叵碌臈l件下，混凝土頂部的磚體膨脹的系數(shù)遠(yuǎn)高于墻壁的混凝土，所以，屋頂與墻體的溫度變形有著很大的差別?；炷恋某鰴C(jī)溫度參數(shù)計(jì)算見(jiàn)表1。

表1 混凝土出機(jī)溫度參數(shù)計(jì)算

混凝土的出機(jī)溫度:

其中，To為混凝土的出機(jī)溫度，℃;Wi為熱容度;Ti為材料的入罐溫度，℃;ci為材料的比熱，取0.94 kJ/(kg·K)。

混凝土出機(jī)溫度:

3 對(duì)混凝土的裂縫采取的控制措施

3.1 對(duì)原材料的控制

在建設(shè)的過(guò)程中應(yīng)該盡量運(yùn)用低熱量和低收縮種類(lèi)的水泥，對(duì)于低熱水泥種類(lèi)選擇是來(lái)調(diào)節(jié)混凝土的內(nèi)部溫度的最根本的方法。并且在選用的過(guò)程中需要注意:對(duì)于每立方米的混凝土必須運(yùn)用大于290 kg的普通硅酸鹽水泥，一般運(yùn)用低熱水泥每立方米的混凝土需要350 kg，換句話(huà)講就是在選擇水泥時(shí)要依據(jù)實(shí)際中水泥的水化熱來(lái)判斷是選擇礦渣硅酸鹽水泥或者是低熱的水泥。不只是水泥，其他原材料的選擇控制同樣相當(dāng)重要。例如，對(duì)于水的選擇經(jīng)常選擇無(wú)污染的地下水或者是自來(lái)水，并且是廣泛的使用，務(wù)必注意水成分里的有害離子不可超標(biāo);對(duì)石子的選擇也十分重要，石子顆粒的形狀直接影響到混凝土和易性的水平，因此務(wù)必選擇好石子，就必須對(duì)所選擇的石子實(shí)施實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，重要的測(cè)量指標(biāo)是石子在打碎之后能否在混凝土中還有強(qiáng)度，在保證石子質(zhì)量的情況下，為了更好的達(dá)到混凝土的強(qiáng)度，盡可能選擇間隙相對(duì)較小，間隙的范圍控制在適度情況下的原料。

3.2 工地試驗(yàn)的監(jiān)督

工程實(shí)驗(yàn)的監(jiān)督與控制混凝土的裂痕主要有兩個(gè)步驟:

1)需對(duì)混凝土的混合比進(jìn)行測(cè)試，務(wù)必依據(jù)對(duì)混凝土的性能工程的結(jié)構(gòu)作出混凝土配比的試驗(yàn)，然后得出性能好并且成本較低的最佳的混凝土配比方案。水灰比對(duì)影響混凝土的強(qiáng)度起決定性作用，因此在混凝土攪拌之前，務(wù)必依據(jù)實(shí)驗(yàn)室中測(cè)試的規(guī)定對(duì)其砂的含水率與石材的含水量實(shí)施測(cè)驗(yàn)，并且對(duì)混凝土中的含水率進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，以達(dá)到混凝土最佳的水灰比。務(wù)必做好施工的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，對(duì)混凝土的施工現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程實(shí)施傳統(tǒng)監(jiān)督控制，以確?；炷翉?qiáng)度，保證所有的建筑物所用的混凝土是嚴(yán)格依據(jù)實(shí)驗(yàn)室所得出的數(shù)據(jù)配比的。

2)實(shí)施全面的施工工藝試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)最重要的是建設(shè)部分的測(cè)試，為了能保證在建設(shè)碾壓的過(guò)程中，速度與質(zhì)量滿(mǎn)足規(guī)定，以保證混凝土達(dá)到技術(shù)指標(biāo)的規(guī)定，而且不出現(xiàn)裂痕。以確定所規(guī)定的碾壓次數(shù)、確保松散敷設(shè)的系數(shù)厚度與壓實(shí)程度，測(cè)試所設(shè)計(jì)的配比，保證施工過(guò)程中的配比，確定水分的含量，達(dá)到混合所需要的配比，保證攪拌、攤鋪、運(yùn)輸與碾壓等各種機(jī)械的組合，最后確定合適施工的長(zhǎng)度。

3.3 把握好混凝土入模時(shí)的溫度

為了能降低混凝土的內(nèi)部與外部的溫度差別，對(duì)混凝土進(jìn)行更好的溫度控制，以避免過(guò)度的收縮，一項(xiàng)根本的工作任務(wù)即是控制把握第一入模的溫度，這是溫度控制中的一個(gè)主要的指標(biāo)。在中國(guó)對(duì)混凝土的入模溫度控制在不大于28℃，可是建筑施工過(guò)程中混凝土?xí)驗(yàn)橥饨绲臏囟榷a(chǎn)生溫度偏差，要控制好溫度就需要對(duì)溫度內(nèi)部與外部的溫差實(shí)施具體的測(cè)量計(jì)算。倘若有混凝土的內(nèi)外溫差等問(wèn)題，務(wù)必需要先降低水溫，然后減少石頭的溫度。另外，對(duì)溫度的測(cè)量點(diǎn)的設(shè)置，務(wù)必要選擇具有代表特點(diǎn)的測(cè)量點(diǎn)，能夠反映出每一部分溫度的變化。裝置中的結(jié)構(gòu)，能在基板和選取的測(cè)量點(diǎn)所在的局部區(qū)域設(shè)置澆筑混凝土，對(duì)溫度的測(cè)量經(jīng)常選取在混凝土結(jié)構(gòu)的中心部分和邊緣等的位置。

4 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)上文所說(shuō)的，要想控制好工民建中混凝土的結(jié)構(gòu)裂縫問(wèn)題，務(wù)必要在保證混凝土的施工質(zhì)量基礎(chǔ)上，分析裂縫出現(xiàn)的原因，從原材料的控制、施工過(guò)程中試驗(yàn)的監(jiān)督和對(duì)混凝土中入模的溫度等幾個(gè)方面進(jìn)行控制，從而保證其不因混凝土的裂縫問(wèn)題影響工程的高效進(jìn)行。

［1］劉建群.工民建混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因與控制措施探析［J］.中國(guó)房地產(chǎn)業(yè)(理論版)，2012(10)：7-8.

［2］吉天慶，韓占嶺.工民建混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因及其控制措施［J］.科技資訊，2011(5)：71-72.

［3］程博昕.淺析工民建混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因與控制措施［J］.科技資訊，2010(8)：35-36.

［4］曹 陽(yáng).工民建混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因及其控制措施［J］.華章，2011(2)：10-12.

［5］黃兆成.淺談工民建混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的原因及其控制措施［J］.民營(yíng)科技，2011(3)：80-81.