杜立波石家庄循环化工园区建设投资有限公司(050000)
浅谈混凝土裂缝成因及控制措施
杜立波
石家庄循环化工园区建设投资有限公司(050000)
摘要:这里对混凝土裂缝的成因及控制措施进行论述。
关键词:工程;裂缝;控制措施
建筑施工中受约束的混凝土,当温度、混凝土收缩等因素产生的拉应力大于混凝土极限抗拉强度时,混凝土就被拉裂而产生裂缝。
1.1水泥性能对混凝土收缩的影响
最新研究表明,水泥抗裂性能的劣化是混凝土收缩增大、开裂的主要原因。由于追求高强度及早强,水泥的含碱量越来越高,水泥细度越来越细,C3S的含量越来越高,这导致水泥抗裂性能大幅度降低。
1.2高效减水剂对混凝土收缩的影响
混凝土高效减水剂是商品混凝土不可缺少的组成材料,而高效减水剂的性能直接影响混凝土的收缩性能。在混凝土稠度相同的条件下,加高效减水剂的混凝土的收缩比不加高效减水剂的普通混凝土的收缩大。因此,泵送混凝土自然比非泵送混凝土、商品混凝土、现场搅拌混凝土容易开裂,因为前者比后者加更多的高效减水剂。
1.3混凝土硬化前的收缩
在施工现场,浇灌后的混凝土受到模板、钢筋等因素的约束,变形受到很大的限制。特别是在大风、干燥、高温天气,在浇筑楼板混凝土时,混凝土表面温度高,水蒸发量大,会很快变硬,失去流动性,而内部混凝土还未硬化。在表层至内部未硬化的混凝土之间,存在一硬化梯度层。未硬化的混凝土变形快,当变形达到一定程度,表层硬壳被拉裂。随着时间的推移,表面裂缝会出现,而且宽度越来越宽,数量越来越多。
2.1材料方面
水泥:水泥是混凝土中主要的胶凝材料,也是混凝土中强度的主要提供者。水泥的品种、细度、强度等级都会对混凝土的性能产生影响。水泥中的C3A和C3S的含量越高,水泥越细,对混凝土的抗裂越不利。
粗、细骨料:粗、细骨料是混凝土的重要组成,在混凝土中主要起骨架的作用,并且对胶凝材料的收缩具有一定抵抗作用。集料的级配越好,所组成的混凝土骨架越稳定,抵抗变形能力越好。
粉煤灰:粉煤灰是一种活性较好、堆积密度较小的掺合料,且其水化热远低于水泥,在混凝土中主要起到改善混凝土的工作性、降低水热化、节约成本等作用。
外加剂:高效减水外加剂的主要作用在于降低混凝土的水灰比,改善混凝土的孔结构,减少沁水,保证混凝土在一定时间内具有一定的流动性。
2.2施工方面
混凝土施工的整个工艺过程都对混凝土收缩或楼屋面板混凝土收缩裂缝有影响,包括装模、钢筋绑扎、混凝土用料质量、配合比控制、振捣和养护等。
1)楼屋面板混凝土早期振动的影响
施工单位为了赶工期,常常是半夜浇完楼屋面板混凝土,第二天早上放线和绑扎构造柱钢筋。此时混凝土刚终凝不久,强度很低,极易在混凝土内部产生较多的微裂隙,这些微裂隙开始时互不连通,后在结构应力、混凝土收缩变形和温度变形的反复作用下逐步发展、连通而形成可见裂缝。要解决混凝土早期振动的问题,首先需要建设、施工和监理三方共同重视和相互配合。
2)混凝土浇水养护的影响
多数施工单位对混凝土早期的浇水养护重视不够,仅早晚或早中晚各淋水一遍。楼屋面板混凝土蒸发面积大,尤其在夏天表面干燥较快,早龄期混凝土的干缩可能引起内应力和微裂隙,也可能因混凝土表面与混凝土内部之间的湿度差使表面混凝土龟裂或直接开裂,从而降低楼屋面板的抗裂性能。施工单位应按规范规定:应在混凝土浇筑完成后,采用拍、压、抹等技术措施,减少混凝土表面龟裂,12 h内覆盖和浇水。
2.3设计方面
结构设计规范主要解决的是结构的安全问题。但个别设计者未能作全过程(包括施工过程)数理分析。另外,混凝土收缩裂缝与现在设计的板和墙的尺寸越来越大也有关系。混凝土梁、板和墙的尺寸增大。尺寸大,构件总的收缩量大,容易出现混凝土收缩裂缝。
2.4正确使用混凝土膨胀剂
膨胀剂补偿收缩混凝土的正确使用取决于许多内在和外在条件,现在已知的有:混凝土结构的特征、内约束及外约束条件、混凝土膨胀率、水泥及外掺合料品种和数量、水泥熟料矿物含量、水泥水化热数量、周围环境的温度条件和湿度条件、外加剂的种类和性质、粗骨料及细骨料性质、混凝土配合比、施工条件、施工方法及使用维护等,如有某一方面或几方面考虑不周,都有可能引起混凝土渗漏或开裂。混凝土膨胀剂并非万能之物,并不是不分场合一经掺入就保证混凝土不渗不裂,使用是有一定条件限制的,是受多种条件制约的,是有应用范围的。