連永兵
摘 要:混凝土的裂縫是建筑工程中普遍存在的問題。正確判斷和分析裂縫成因并進行有效的控制措施顯得尤為重要,能夠更好的保證混凝土的質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:混凝土 裂縫 控制
混凝土產(chǎn)生裂縫是由于設(shè)計、選材、施工等多方面的不合理因素造成的,只有根據(jù)工程情況對設(shè)計、材料選用、現(xiàn)場施工等環(huán)節(jié)進行控制,采取有效可行的措施來控制裂縫的產(chǎn)生,方能減少混凝土裂縫的發(fā)生幾率,起到保證建筑工程質(zhì)量的作用。
1、混凝土裂縫的成因
1.1設(shè)計原因
設(shè)計結(jié)構(gòu)中的斷面突變而產(chǎn)生的應(yīng)力集中所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫;設(shè)計中對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng),造成構(gòu)件裂縫(偏心力、應(yīng)力過大等);設(shè)計中構(gòu)造鋼筋配置過少或過粗等引起構(gòu)件裂縫(如墻板、樓板等);設(shè)計中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形;設(shè)計中采用的混凝土等級過高,造成用灰量過大,對收縮不利,產(chǎn)生裂縫。
1.2材料選用原因
粗細(xì)骨料含泥量太大,造成混凝土收縮增大,骨料顆粒級配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級配,容易造成混凝土收縮增大,誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生;骨料粒徑過細(xì)、針片含量越大,混凝土單方用灰量、用水量增多,收縮量增大;混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)或摻量不當(dāng),嚴(yán)重增加混凝土收縮;水泥品種原因,礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰水泥收縮值較小、比快硬水泥收縮大;水泥等級越高、細(xì)度越細(xì)、早強越高對混凝土開裂影響越大,混凝土設(shè)計強度等級越高,混凝土脆性越大、越容易開裂。
1.3混凝土配合比設(shè)計原因
設(shè)計中水泥等級或品種選用不當(dāng);配合比中水灰比過大;單方水泥用量越大、用水量越高,則坍落度越大,收縮越大;配合比設(shè)計中砂率、水灰比選擇不當(dāng)造成混凝土和易性偏差,導(dǎo)致混凝土離析、保水性不良,增加收縮值;配合比設(shè)計中混凝土膨脹劑摻量選擇不當(dāng)。
1.4施工及現(xiàn)場養(yǎng)護原因
現(xiàn)場澆注混凝土?xí)r,振搗或插入不當(dāng),漏振、過振或振搗棒抽撤過快,均會影響混凝土的密實性和均勻性,誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生;高空澆注混凝土,風(fēng)速過大、烈日暴曬,混凝土收縮值大;對大體積混凝土工程,缺少二次抹面,容易產(chǎn)生表面收縮裂縫;大體積混凝土澆注時,對水化計算不準(zhǔn)、現(xiàn)場混凝土降溫及保溫工作不到位,引起混凝土內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大,混凝土產(chǎn)生溫度裂縫;現(xiàn)場養(yǎng)護措施不到位,混凝土早期脫水,引起收縮裂縫;現(xiàn)場模板拆除不當(dāng),引起拆模裂縫或拆模過早;現(xiàn)場預(yù)應(yīng)力張拉不當(dāng)(超張、偏心),引起混凝土張拉裂縫。
1.5使用原因(外界因素)
構(gòu)筑物基礎(chǔ)不均勻沉降,產(chǎn)生沉降裂縫;使用負(fù)載超負(fù);隨意拆除承重墻或鑿洞等,引起裂縫;酸、堿、鹽等對構(gòu)筑物的侵蝕,引起裂縫;意外事件,如火災(zāi)、輕度地震等引起構(gòu)筑物的裂縫。
2、混凝土裂縫的控制措施
2.1設(shè)計方面
設(shè)計中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中,如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因,應(yīng)考慮采用加強措施;積極采取補償收縮混凝土技術(shù),在常見的混凝土裂縫中,有相當(dāng)一部分是由于混凝土收縮而造成的,可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮;重視對構(gòu)造鋼筋的認(rèn)可,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中設(shè)計人員應(yīng)重視對于構(gòu)造鋼筋的配置,特別是樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)該注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選擇;對于大體積混凝土,建議在設(shè)計中考慮采用60d齡期混凝土強度值作為設(shè)計值,以減少混凝土單方用灰量,并積極采用各種行之有效的混凝土摻合料。
2.2材料選擇和混凝土配合比設(shè)計方面
根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強高的水泥。選用級配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。積極采用摻合料和混凝土外加劑。正確掌握好混凝土補償收縮技術(shù)的運用方法,對膨脹劑應(yīng)充分考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果,應(yīng)通過大量的試驗確定膨脹劑的最佳摻量。配合比設(shè)計人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場,依據(jù)施工現(xiàn)場的澆注振搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況,合理選擇好混凝土的設(shè)計坍落度,針對現(xiàn)場的砂、石原材料質(zhì)量情況及時調(diào)整施工配合比,協(xié)助現(xiàn)場搞好構(gòu)件的養(yǎng)護工作。
2.3混凝土現(xiàn)場施工方面
混凝土澆注振搗時,振搗棒應(yīng)快插慢拔,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間,避免過振或漏振,應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù),以排除混凝土內(nèi)部的水分和氣泡;在混凝土裂縫的防治工作中,對新澆注混凝土的早期養(yǎng)護工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮,主要是控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護,對于大體積混凝土,有條件時宜采用蓄水或流水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間為14-28d;對于厚大體積混凝土,施工時應(yīng)充分考慮水泥水化熱問題,采取必要的降溫措施,避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值,澆注振搗成型后,應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養(yǎng)護,以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫;同時,避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土,對于地下結(jié)構(gòu)混凝土應(yīng)盡早回填,對減少裂縫有利。
3、剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土裂縫的控制
3.1對混凝土溫度的控制
澆入模板時進行溫度控制,混凝土進入模板的溫度由原材料的自身溫度決定,當(dāng)氣溫過高時,可以通過添加冷卻水來進行降低骨料、水泥的溫度,澆筑作業(yè)時也應(yīng)該選擇氣溫較低的夜晚來進行施工。
3.2對混凝土養(yǎng)護的控制
大體積的短肢剪力墻混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)裂紋,尤其的混凝土表面的裂紋的形成,形成原因前面已經(jīng)說過,主要是由于溫度差異過大形成的,如何降低混凝土澆筑過程中的溫差過大問題,一般可以采取混凝土表層降溫的措施,促使混凝土內(nèi)部與外部溫度的相近。最常見的溫度控制材料有草簾、塑料薄膜、鋸末沙土等,這些材料使用時要均勻鋪裝在混凝土表面,同時要注意混凝土構(gòu)件周邊的保溫。
3.3做好施工縫的控制
剪力墻結(jié)構(gòu)混凝土澆筑時應(yīng)該采用分塊分縫施工,這樣施工的目的主要有兩方面,一方面為了方便澆筑施工,將混凝土構(gòu)件進行合理劃分,然后逐塊進行澆筑施工,這樣不僅可以防止裂縫的發(fā)生,還能加速溫度熱量的釋放,確保了混凝土澆筑工程的質(zhì)量。
4、結(jié)束語
對于混凝土裂縫的控制是一個綜合性的問題,需要經(jīng)過設(shè)計、監(jiān)理、施工及使用方多方面的積極配合。要在施工中多觀察、多比較,出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié),結(jié)合多種預(yù)防處理措施,控制混凝土裂縫。隨著當(dāng)今我們對混凝土耐久性研究的不斷深入,材料科學(xué)的不斷發(fā)展和建筑技術(shù)水平的不斷提高,相信混凝土裂縫問題將會逐漸得到圓滿解決。
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