摘要:在建筑施工中混凝土構件出現裂縫,就會影響混凝土構件的剛度和建筑物結構的整體抵抗能力,即使裂縫的出現不會導致混凝土構件的破壞或建筑物的倒塌,也會影響到建筑外觀,當裂縫寬度超出一定限度時,也會造成鋼筋銹蝕,影響結構構件的耐久性能。會對施工人員的安全和住戶的安全造成威脅。
關鍵詞:建筑施工、混凝土裂縫、預防和處理
一、建筑施工混凝土的裂縫
混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫,正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現出一些非均質的特性。才會導致今后建筑的質量,混凝土建筑和構件通常都是帶縫工作的,由于裂縫的存在和發展通常會使內部的鋼筋等材料產生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗滲能力,影響建筑物的外觀、使用壽命,嚴重者將會威脅到人們的生命和財產安全。混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫,正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現出一些非均質的特性。如果在混凝土構件出現裂縫,就會影響混凝土構件的剛度和建筑物結構的整體抵抗能力,即使裂縫的出現不會導致混凝土構件的破壞或建筑物的倒塌,也會影響到建筑外觀,當裂縫寬度超出一定限度時,也會造成鋼筋銹蝕,影響結構構件的耐久性能。在長期荷載作用下,應力不變,應變持續增加的現象為徐變,應變不變,應力持續減少的現象為松弛。在一般情況下,混凝土具有良好的耐久性。但在寒冷地區,特別是在水位變化的工程部位以及在飽水狀態下受到頻繁的凍融交替作用時,混凝土易于損壞。為此對混凝土要有一定的抗凍性要求。防止裂縫的產生微裂縫通常是一種無害裂縫,對混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產生危害。但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后,微裂縫就會不斷的擴展和連通,最終形成我們肉眼可見的宏觀裂縫,
二、建筑施工混凝土裂縫的類型
在建筑施工中混凝土容易產生裂縫,產生的裂縫主要是:1、塑性裂縫多在新澆注的混凝土構件暴露于空氣中的上表面出現,塑性收縮是指混凝土在凝結之前,表面因失水較快而產生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現,裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一,互不連貫狀態,較短的裂縫一般長20~30cm,較長的裂縫可達2~3m,寬1~5mm。塑性裂縫產生的主要原因為:混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小,或者混凝土剛剛終凝而強度時很小,受高溫或較大風力的影響,混凝土表面失水過快,造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮,因此產生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結時間,環境溫度、風速、相對濕度等等。2、干縮裂縫,干縮裂縫多出現在混凝土養護結束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發會產生干縮,且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產生主要是由于混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果:混凝土受外部條件的影響,表面水分損失過快,變形較大,內部濕度變化較小變形較小,較大的表面干縮變形受到混凝土內部約束,產生較大拉應力而產生裂縫。相對濕度越低,水泥漿體干縮越大,干縮裂縫越易產生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫,寬度多在0.05-0.2mm之間,大體積混凝土中平面部位多見,較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗滲性,引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性,在水壓力的作用下會產生水力劈裂影響混凝土的承載力等等。混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。3、溫度裂縫 。溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。混凝土澆筑后,在硬化過程中,水泥水化產生大量的水化熱,由于混凝士的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內部而不易散發,導致內部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內外的較大溫差,較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產生一定的拉應力。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝士表面就會產生裂縫,這種裂縫多發生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當溫差變化較大,或者是混凝土受到寒潮的襲擊等,會導致混凝土表面溫度急劇下降,而產生收縮,表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束,將產生很大的拉應力而產生裂縫,這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內產生。溫度裂縫的走向通常無一定規律,大面積結構裂縫常縱橫交錯。梁板類長度尺寸較大的結構,裂縫多平行于短邊,深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行,裂縫沿著長邊分段出現,中間較密。裂縫寬度大小不一。受溫度變化影響較為明顯,冬季較寬,夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細,而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯,此種裂縫的出現會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化。降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗滲能力等。混凝土結構成型后,沒有及時覆蓋,表面水分散失快,體積收縮大,而混凝土內部濕度變化小,收縮也小,因而表面收縮變形受到內部混凝土的約束,出現拉應力,引起混凝土表面的收縮。
三、建筑施工混凝土裂縫的預防和處理
在上述出現的施工過程中的混凝土裂縫中,針對上述所產生的裂縫,來進行預防,保證施工的順利完成。首先:對于溫度所產生的裂縫,要盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。并降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下,改善骨料級配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。改善混凝土的攪拌加工工藝,降低混凝土的澆筑溫度。在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌合物的流動性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現時間。高溫季節澆筑時可以采用搭設遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升,降低澆筑混凝土的溫度。大體積混凝土的溫度應力與結構尺寸相關,混凝土結構尺寸越大,溫度應力越大,因此要合理安排施工工序,分層、分塊澆筑,以利于散熱,減小約束。其次,是干縮裂縫的防止,需要我們嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給定的用水量。需要加強混凝土的早期養護,并適當延長混凝土的養護時間。最后,塑性裂縫,對其預防就要嚴格控制水灰比,摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性,減少水泥及水的用量。嚴格控制混凝土原材料的質量和技術標準,選用低水化熱水泥,粗細骨料的含泥量應盡量減少。在澆筑混凝土之前,將基層和模板澆水均勻濕透。需要及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等,保持混凝土終凝前表面濕潤,或者在混凝土表面噴灑養護劑等進行養護。對于建筑的裂縫只有施工時候很好的控制混凝土產生的裂縫,才能從根本上來解決采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展,保證建筑物和構件安全、穩定地工作。對于建筑施工混凝土的裂縫的處理,我們可以在施工的過程中,從總體考慮,例如通過增設構件、改變傳力途徑、地基處理、結構補強等整體方法提高現澆樓板的抗裂性能;針對已出現的裂縫,視具體情況對其采取封堵或約束的方案等。因此根據裂縫的性質和具體情況我們要區別對待、及時處理,以保證建筑物的安全使用。只有對裂縫進行很好的預防,才能從根本上來進行后期的處理。
參考文獻:
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2.王崗;建設工程施工安全監理研究[D];華中科技大學;2006年