施工建筑中现浇砼结构出现裂缝原因与解决措施

2014-09-24 05:42张婷婷
城市建设理论研究 2014年25期
关键词:结构裂缝现浇混凝土产生原因

张婷婷

摘要:建筑工程中混凝土结构工程产生的裂缝,是一个具有通病性的问题。很多裂缝的继续发展,将对工程实体和结构安全构成严重危害,因为大多数混凝土结构的最终破坏都与裂缝有关。做为工程技术人员,如何控制裂缝的产生,减少裂缝对结构造成的致命危害。本文主要对施工建筑中现浇砼结构出现裂缝原因与解决措施进行了分析探讨。

关键词:现浇混凝土;结构裂缝;产生原因;解决措施

中图分类号:TV331文献标识码: A

引言

混凝土结构产生裂缝从而导致结构产生危害是混凝土结构施工中普遍存在的一种现象,对于技术人员和施工中的管理人员一定要采用合理的控制方法,使混凝土结构裂缝产生的危害降到最低,在施工中采用各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件的安全、稳定的工作。

一、现浇结构裂缝的分类

1、施工过程产生的裂缝

(1)收缩裂缝,这种裂缝的产生原因是在混凝土的凝结过程中由于游离水从表面较快蒸发而产生的。

(2)沉降裂缝,这种裂缝的产生原因是在混凝土还没有达到足够的强度时由于表面楼板的震动而使沿钢筋纵向产生裂缝。

(3)温差裂缝,此种裂缝通常和构件截面垂直。

(4)结构裂缝,这种裂缝的产生原因是由于配筋不足,在大开间阳角没有放置加强筋或上层板筋被踩踏压下,过早就将支撑拆除等都会产生裂缝。

(5)早期受冻裂缝,此种裂缝通常在构件表面沿主筋箍筋方向出现宽窄不一、且深度可到主筋的裂缝。

2、使用过程出现的裂缝

(1)由于荷载而产生的裂缝通常可分为剪切裂缝与弯曲裂缝两种。

(2)由于地基不均匀下沉会导致出现斜裂缝与八字形裂缝两种形式。

(3)由于在主筋位置上的钢筋产生生锈膨胀的现象会出现纵向锈蚀裂缝,对于此种裂缝如果没有进行及时的处理会引发混凝土开裂,最终导致保护层脱落,所以应加强对此种裂缝的处理,否则会对整体的耐久性产生极大的影响。

(4)由于对材料的错误选择会产生碱集料反应。

(5)由于建筑屋面处在高温高湿的环境下会出现膨胀的现象以至于产生八字形的裂缝,相对的在低温、干燥的环境下会出现收缩的现象以至于产生倒八字形的裂缝。

二、裂缝产生原因

1、温度裂缝

混凝土在浇筑过程中,本身就具有一定的水化热,导致混凝土内外部的温度存在一定的差异。在施工过程中,对现浇混凝土温度影响最大就是太阳辐射产生的温度,如不采取一定的保护措施,将很容易造成现浇混凝土出现早期裂缝。混凝土本身的特性决定了其具有热工特性,并随着混凝土的变化,即使是在相同的条件下,其所产生的温度也存在一定的差异。

2、沉陷裂缝

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成的不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展,较大的沉陷裂缝往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

3、塑性收缩裂缝

塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一、互不连贯的状态。较短的裂缝一般长20-30cm,较长的裂缝可达2-3m,宽1-5mm。一般认为是在施工阶段,多为规则的条状,很少交叉。常发生在结构变截面处,往往与受力钢筋平行,多发生在大体积混凝土中梁、板、柱等小块体构件、预应力构件极少产生收缩裂缝。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等。

4、构造裂缝

由于结构构件的构造不合理,设计和施工处理不当造成的一种裂缝形态。构造裂缝的常见类型有:(1)楼板四周负弯筋部位,由于配筋不合理、施工不到位或施工过程的踩踏破坏,而形成楼板构造裂缝。(2)楼板预埋PVC管线处,由于混凝土厚度变薄,而出现构造裂缝。(3)后浇带部位施工处理不当形成的明显开裂等。

5、由外荷载引起的裂缝

大部分开发商强调施工工期,对于很形象,直观的主体结构更是如此。由于施工工期紧,工序技术间歇时间被取消,这样必然会造成早期堆载(如钢筋,模板材料的堆放)的不良影响。虽然理论上讲,此时楼板的堆载全由其模板支撑体系受力,但在实际上,由于楼板模板龙骨是在考虑允许模板面板存在1/250变形的情况下设计的,且对堆载集中力不予考虑,因此楼板混凝土终凝不久,施工中又堆放上一层柱钢筋、模板材料,施工堆载又为不均匀和瞬时荷载,其必然对混凝土的结构造成内部影响,加大内部早期围观了裂缝。

二、产生裂缝的控制措施

1、设计方面

尽量避免工程结构产生突变,如因结构或造型方面原因等而不得以时,就应充分考虑加强措施。在设计构造配筋时应尽量考虑周全,选用规范中的种类、型号及数量。当然还可在混凝土设计中使用掺加膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果是很好的。当然在做结构设计时,还要注意对容易开裂部位注重对材料,施工等的密切配合。特别是设计人员要充分考虑构造配筋的配置,特别是对楼面、墙板等薄壁构件中更应注意构造配筋的直径和数量的选择。

2、材料控制

根据规范要求选择合适的混凝土强度及水泥品种、数量,尽量避免采用早强高的水泥。选用级配好,含泥量少的优质级配材料,特别是注重大体积混凝土浇筑时应尽量降低水泥用量,降低水化热,改善混凝土的工作性能,禁止使用过期变质水泥。

3、采用温控措施

在浇筑和养护过程中,尽量保持适宜的温度和湿度,以便控制混凝土内外温度,促进混凝土强度正常发展的同时,防止混凝土裂缝的产生和发展。对于大体积混凝土浇筑,应保持混凝土表面温度与室外最低气温之间的差值小于20℃。还可以采取内部降温法、投石法,予埋冷水管等降低内外温差,有效控制混凝土开裂。

4、施工方面的裂缝控制

4.1模板的安装

模板及其支架应根据工程结构形式,荷载大小,地基土类别、施工程序、施工工具和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力,刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土的自重、侧压力、施工过程中产生的荷载,以及上层结构施工时产生的荷载。安装模板时须构造紧密,不漏浆、不渗水,不影响混凝土均匀性及强度发展,并能保证构件形状正确规整。安装模板时,为确保保护层厚度,应准确配置混凝土垫块和钢筋定位器等。模板的支撑立柱应置于坚实的地面上,并具备足够的强度、刚度、和稳定性。

4.2模板的拆除

模板及其支架的拆除顺序及相应的施工安全措施在制定施工技术方案时应考虑周全。拆除模板时,混凝土强度应达到设计强度,应遵循先支后拆,后支先拆的原则,当混凝土结构强度可能尚未形成设计要求的强度时,应加设计相应的临时支撑。待混凝土强度达到设计要求时,再将临时支撑拆除。对于后浇带模板的支架与拆除易被忽视,常常造成结构缺陷。应予以特别注意,须严格按施工方案执行。

4.3混凝土制备和运输

优先采用预拌混凝土,严格执行设计配比,原则上要在同一预拌混凝土厂家订货。在运输时,应尽可能保证混凝土拌和物的均匀性,不应产生分离现象,运送容器不漏浆,具有防风、防晒、防雨雪、防寒设施,运至浇筑地点的混凝土的坍落度应符合设计要求。当有离析时,应二次搅拌。由搅拌、运输到浇筑入模的持续时间和气温有关,应严格掌握。

4.4浇筑与养护方面控制

(1)浇筑:对现场浇筑混凝土要进行监控,运抵现场的混凝土坍落度不能满足施工要求时,可采取经实验确认的可靠方法调整坍落度,严禁随意加水。当楼板、梁、墙、柱一起浇筑时,先浇筑墙、柱,待混凝土沉实后,再浇筑梁和楼板。当楼板与梁一起浇筑时,先浇筑梁,再浇筑楼板。浇筑时要防止钢筋、模板、定位筋等的移动和变形。板类混凝土面层浇筑完毕后,应在初凝前进行二次抹压。

(2)养护:养护是防止混凝土产生裂缝的关键步骤,必须充分重视,并制定有效的养护方案,派专人养护工作。浇筑后采用覆盖、晒水、喷雾或用薄膜保湿等养护措施。对硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥不得少于7天,对掺用缓凝型外加剂或抗渗要求的混凝土,不得少于14天。当有特殊养护要求时,应严格按养护方案执行。

结束语

综上所述,避免产生现浇混凝土早期裂缝的最为有效的办法,施工时严格按照规范标准和施工图纸进行施工,对已经产生的早期裂缝进行认真分析,并制定切实有效的措施,提高浇筑物抵抗渗透能力,保证建筑物的安全使用,确保建筑工程的质量达到设计标准。

参考文献

[1]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展.混凝土,2002.5.

[2]郭仕万、肖欣、赵平.混凝土施工中的裂缝控制.山西水利科技,2000.11.

[3]鞠丽艳、张雄,混凝土裂缝防治的两种新方法.施工技术,2002,7.

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