摘 要:随着城市的发展,越来越多建筑工程开始使用混凝土结构,而在建筑施工中混凝土结构的裂缝问题一直是困扰建筑工程师们的难题。这些裂缝形式多样,而一旦裂缝的宽度和深度超过安全范围,就会对建筑的耐用性和整体性产生很大的负面影响,从而影响了建筑的使用安全。我们在溪锦苑保障性住房项目中组成质量小组对混凝土产生裂缝原因进行分析,采取一系列措施。下面我们就砼裂缝成因及控制进行探讨。
关键词:混凝土的裂缝;措施
1 引言
混凝土塑性收缩是在凝结之前,表面失水较快而产生的收缩。这是由于它是由多种材料混合形成的非均质脆性结构,加上硬化成型的过程,混凝土本身就存在着许多的微孔隙和微裂缝,而在施工中大体积的混凝土硬化会释放出大量的水和热,过高的内部温度就会导致裂缝的产生。一般来说,混凝土的微裂缝对建筑的使用不会构成危害,然而一旦受到重量、温差等各种因素的作用,微裂缝就会横向或纵向延伸,进而形成大的裂缝,而一旦裂缝的宽度和深度超过安全范围,就会对建筑的耐用性和整体性产生很大的负面影响,从而影响了建筑的使用安全。裂缝形式多样,主要有塑性裂缝、沉降收缩裂缝、混凝土的干缩裂缝和温度裂缝等。成因复杂,要探究如何控制混凝土建筑施工中的裂缝问题还要从裂缝的成因出发。
2 混凝土建筑施工中裂缝的产生原因
混凝土建筑施工中裂缝的成因是非常复杂的,既包括建筑设计方面,也包括材料的选择方面,总的说来,主要包括四类:建筑结构设计问题、混凝土材质问题、混凝土材料配比问题以及施工工艺及后期养护问题。
2.1 建筑结构设计问题
建筑结构的设计问题是施工前会导致混凝土结构出现裂缝的原因,常常表现在:建筑结构中由于突变的断面使得应力集中于某处而造成结构性裂缝;建筑对混凝土构件的预应力施加不当进而产生裂缝;钢筋配置不合理也会引起混凝土裂缝;建筑设计没有考虑到混凝土构件的收缩变形过程。设计中采用的混凝土等级过高,造成水灰比过大,对收缩不利等原因。
2.2 混凝土材质问题
混凝土是由砂石骨粒、水泥、水以及其他外加构件混合形成的材料,因而混凝土材料的选择非常关键,也是混凝土结构产生裂缝的主要原因。由混凝土材质的选择造成的裂缝成因主要包括:水泥等级强度越高,细度越细,不同种类、不同用量的水泥拌合而成,泥浆干缩性差别很大;混凝土开裂与收缩率有关,而水灰比越大泥浆越稀,混凝土中的水越易蒸发;骨粒的选择不当也是诱发裂缝的产生,粗细骨粒的含泥量过大或搭配不当都会使得收缩率增大;混凝土中钢筋的使用和配筋率是约束混凝土裂缝的有效方法,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;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,粉煤灰水泥收缩值较小,快硬水泥收缩大。
2.3 混凝土材料配比问题
混凝土材料配比问题是造成混凝土结构裂缝的重要原因,混凝土中的水泥用量使用不当、水灰比过大、含砂率不适合、骨粒搭配不当、粗细骨料含泥量大等都是造成混凝土材料配合比失当的原因,而一旦混凝土的配合比选择不当,极易先造成混凝土的收缩率增大,诱使裂缝产生并扩大。
2.4 施工工艺方法及后期养护问题
由施工工艺以及后期养护造成的混凝土结构裂缝主要表现在三个方面:(1)混凝土的拌合过程、运输过程以及浇筑过程是影响混凝土性能的重要工艺,拌合不均、运输时间过长、浇筑不当等都会造成裂缝的产生;(2)对混凝土的养护就是对混凝土性能的保护,而养护的时间越长、保持的湿度越高能使收缩率缩小;减少裂缝的产生;(3)抹面的次数和保温工作也是影响裂缝产生的重要工艺原因。
3 混凝土建筑施工的裂缝控制措施
3.1 施工前合理设计建筑结构
在施工前应做好设计和施工准备工作,合理设计建筑结构,处理好处于混凝土约束状态下的各类结构设计问题,既要合理配置钢筋的使用,减少裂缝的产生;又要避免由于突变的断面使得应力集中于某处而造成结构性裂缝;还要合理地安排各项作业时间,避免交叉重叠。总之,施工前的工程设计是至为关键的环节,合理的结构设计能够有效的减少混凝土结构裂缝的产生。
3.2 合理选择混凝土材料和配比
混凝土材料的选择以衣各类材料的配合比是影响混凝土性能的关键环节,因而合理地选择混凝土材料并进行恰当的配比是有效控制混凝土裂缝产生的重要方法。合理选择混凝土材料和配比主要包括几个方面:(1)骨粒的选择,吸收率较大的骨粒可以增加混凝土的干缩性,减少水泥的用量,进而减少裂缝的产生,在混凝土中适当掺加粉煤灰也会增强混凝土的和易性;(2)配合比的设计应与混凝土的性能和建筑结构相适应,设计人员应深 入工地,根据混凝土的浇筑工艺、构件截面、建筑水平、混凝土的强度等具体情况对混凝土的水灰比、水泥用量、钢筋用量等配合比进行合理的选择。
3.3 施工中严格把关施工工艺
在施工过程中,施工工艺是否符合要求是影响裂缝产生的重要因素,因而要在施工中对施工工艺进行严格把关,使得各项施工工艺按照要求进行。混凝土的拌合过程、运输过程以及浇筑过程都要进行严格的控制,保证拌合均匀、运输时间恰当、浇筑速度适当。在浇捣时严格控制混凝土坍落度不大于180mm。振动棒要快插慢拔,避免过振或漏振,采用二次抹面技术,要准确掌握时间,根据不同的混凝土性能进行不同的分配;其次浇捣完成后应做好蓄水保温该工作,通过表面覆膜等进行及时养护;最后,要注意不要让混凝土流淌在尚未浇筑的构件中,否则易形成裂缝的薄弱点,同时还要注意混凝土表面的抹面應抹平压实,提高密实度。
3.4 施工后进行适当的养护工作
在完成施工后,对混凝土进行及时地养护也是减少裂缝产生的重要方法。在养护工作中要注意湿度和温度的控制,养护时间越长,(一般14-28天)湿度控制越高、温度控制越低,养护效果越好,也会更有效地减少裂缝的产生。除了保温保湿养护外,现浇板浇筑完毕后也要做好养护工作是至关重要的环节,通过对硬化过程中的混凝土进行及时地补水浇筑,可以有效地降低混凝土的约束应力,进而对裂缝进行有效的控制。商品砼以其进度快、质量好、劳动力省、消耗低、技术先进、现场文明施工等诸多优点,已成为城市建造不可缺少的重要组成部分。商品砼裂缝的出现,也让人非常头疼。找出原因,拿出对策,消除裂缝是我们每一位工程技术人员的责任。严格来讲,无裂缝的结构几乎没有,关键是如何控制有害裂缝的出现。砼收缩是客观存在的,这防止砼结构出现裂缝,主要从砼生产、施工等方面采取措施。砼生产制造方面:应满足砼强度前提下用小的水灰比和小的水泥用量,尽量减少砼灰浆比例,对于水泥品种,不要采用细度很细的水泥,骨料要选用含泥量低,强度高,变形小的石子。细骨料要用级配良好的中砂。
4 结语
混凝土裂缝形式多样,成因复杂,影响重大,要探究如何控制混凝土建筑施工中的裂缝问题还要从裂缝的成因出发。混凝土建筑施工中裂缝的成因主要包括建筑结构设计问题、混凝土材质问题、混凝土材料配比问题以及施工工艺及后期养护问题,由此探究出混凝土建筑施工的裂缝控制应该在施工前合理设计建筑结构、合理选择混凝土材料和配比、施工中严格把关施工工艺、施工后进行适当的养护工作。采取有效措施,合理施工方法,减少混凝土裂缝。
参考文献:
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[3]朱耀台、詹树林,混凝土裂缝成因与防治措施研究,【J】,材料科学与工程学报,2013(05)。
[4]许诚,浅谈建筑施工中的混凝土裂缝控制,【J】,2009(25)。
作者简介:杨宝林(1968年9月),男,籍贯:辽宁省鞍山市,学历:大专,职称:工程师,主要研究方向:建筑工程施工及管理。