对房屋建筑施工中混凝土裂缝的成因及措施探讨

2015-10-21 18:50张洁
建筑工程技术与设计 2015年20期
关键词:养护水泥裂缝

张洁

【摘要】混凝土裂缝是房屋建筑工程中较为普遍存在的问题,作为一个建筑工程施工人员,在当前施工中如何克服混凝土裂缝是一件非常重要的事,本文结合施工管理工作经验及存在的问题,对混凝土裂缝的成因进行简单的分析,并对以后的建设施工过程中提出预防措施。

【关键词】水泥 混凝土 养护 裂缝 分析 预防

在当今房屋建筑工程的设计和施工中,因混凝土结构具有耐久性、耐火性、可塑性、整体性好以及容易就地取材等优点,所以绝大多数建筑物采用钢筋混凝土结构作为建筑的主要结构形式,但混凝土结构自身也存在一定的缺点,如自重大,对大跨、高層、结构抗震等不利:抗裂性差,钢筋混凝土结构中存在裂缝将导致结构刚度下降,变形增大,影响其耐久性等等。本文着重对混凝土裂缝形成的原因进行分析,并针对裂缝形成原因提出相应的预防措施,希望能对大家起到一个抛砖引玉的作用,对大家以后的工作中有所帮助。

一、混凝土裂缝的分类

混凝土裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。病情绝大多数发生于施工阶段,其原因复杂多变,一般可分为微观裂缝和宏观裂缝两大类。

微观裂缝是指肉眼看不到的、混凝土内部固有的一种裂缝,它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下,这种混凝土本身固有的微观裂缝,荷载不超过设计规定的条件下,一般视为无害。

宏观裂缝宽度在0. 05mm以上,并且认为宽度小于0.2-0.3mm的裂缝是无害的,但是这里必须有个前提,即裂缝不再扩展,为最终宽度。

二、 混凝土裂缝的成因

混凝土是一种轴心抗拉强度很低的脆性材料,混凝土构件在形成过程中,容易受到材料质量、施工工艺、施工环境等诸多因素的影响,当发生环境温度变化、地基不均匀沉降等问题时,混凝土结构很容易产生裂缝,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。

正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

(一)混凝土的收缩

混凝土具有热胀冷缩的性质,当环境温度发生变化时,就会产生温度变形,由此产生附加应力,当这种应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。在工程中,这类裂缝较多见,譬如现浇屋面板上的裂缝,大体积混凝土中,梁、板、柱等小块体构件收缩裂缝。混凝土收缩裂缝危害较大,尤其是暴露在大气中的构筑物,影响更大。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展,则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。

(二)混凝土材料及配合比

商品混凝土浇捣的楼板经常出现裂缝,总结的原因有如下方面:

1、粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配

不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。

2、骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。

3、混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩。

4、水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大。

5、水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。

(三)施工工艺和混凝土养护

施工工艺涉及面很广,强调以下几点常见的原因:

1、水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩导致形成混凝土裂缝。

2、混凝土是一种人造混合材料,其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。 因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各进工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接原因。

3、模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆摸等都可能造成混凝土开裂。施工过程中,钢筋表面污染,混凝土保护层太小或太大,浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。

4、混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝的关系密切。早期表面干燥或早期内外温差较大,现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,也易产生表面收缩裂缝。

(四)地基变形

在钢筋混凝土结构中,造成开裂主要原因是地基不均匀沉降,地基的变形情况决定了裂缝的大小、形状、方向,通常由于地基变形造成的应力较大,使得形成的裂缝都是贯穿性的。

三、混凝土裂缝预防措施

根据混凝土裂缝成因,采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取以防为主的方法,归纳起来,可以从以下几个方面着手:

1、设计 在设计上要注意到那些容易开裂的部位,如深基与浅基、高低跨处等,应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节,在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下,钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。

2、施工方案 良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割,最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外,分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意,一般来说,因尽量留在变截面处,或远离受拉钢筋部位而设在硅的受压区,确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。

3、施工质量 由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上。如果在施工阶段控制住了裂缝,则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此,施工阶段是裂缝预防的主要阶段,在施工阶段要注意以下几个问题:首先混凝土要有合适的配合比,选择合适的配合比,不仅要满足强度要求、施工要求,还要从防止产生裂缝的需要出发。适当地选择好水灰比,在满足强度要求的原则下,尽可能减少水泥用量。其次钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固,以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除,以免影响粘结力。

4、养护 养护的目的是使混凝土正常硬化,强度增长,不受或少受外界影响。技术关键是设法使混凝土温度级慢慢下降到接近外界气温,缩小降温过程中的温差,以便减小温度应力,阻力裂缝的产生。常规养护方法是淋水,对一般混凝土结构,减小表面收缩,防止龟裂是可行的。但大体积混凝土由于块体内外温度不一致,强度增长不同,常常是在强度增长慢的表面开裂,其养护就不能只满足于用常规方法。

四、结语

防止混凝土裂缝的产生,采用合理的设计文件、先进的机械化施工工艺、良好的施工组织、合理的施工工期是十分必要的。同时还应当在指导思想上克服小生产的分散施工模式,以专业化大生产及流水作业的方式来安排施工的每一个环节,才能收到良好的效果。

参考文献:

[1] 刘立娜,韩伟. 混凝土裂缝的原因及防治措施[J]. 科技和产业. 2009(09)

[2] 胡树兵. 大体积混凝土温度裂缝的施工控制[J]. 现代企业教育. 2007(22)

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