【摘 要】近年來,隨著國民經濟的高速發展,帶動了建筑業的飛速發展。混凝土以其特有的優點,在建筑施工技術中有了越來越廣泛的應用。然而,在施工過程中,會出現大量的混凝土裂縫的現象,嚴重影響了建筑物的使用安全。本文就常見的裂縫成因進行分析和歸納,并提出相應的預防措施。
【關鍵詞】建筑施工;混凝土;裂縫;成因分析
1 前言
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,有著價格低廉、抗壓強度高、耐火性好、可澆筑成各種形狀、并且不易風化、養護費用低等特點,因而成為當今世界建筑結構中使用最廣泛的建筑材料之一。同時,由于它抗拉能力極低、易碎,在施工和使用過程中,受各種因素影響,極容易產生裂縫。
混凝土裂縫產生的原因很多,有變形引起的裂縫:如溫度變化、濕度變化、收縮、不均勻沉陷等原因引起的裂縫;有軋機震動、超出設計的均布荷載等外載作用引起的裂縫;有用料不合格、養護環境不當引起的裂縫鞥;有侵蝕性水等化學作用引起的裂縫等等。當裂縫產生的時候,要分析其形成原因,根據實際情況,及時予以解決。
2 常見的混凝土裂縫、成因及預防措施
2.1 建筑結構設計不合理
建筑設計不合理會導致混凝土結構中出現裂縫,主要表現有:(1)結構構件斷面突變或因開洞、留槽產生的應力集中所形成的構件裂縫;(2)設計中未能夠充分考慮混凝土構件的收縮變形;(3)設計中對構件施加預應力不當造成的構件的裂縫;(4)各種結構縫設置不當等引起的混凝土開裂(5)設計中構造鋼筋配置過少或過粗等引起構件裂縫。
2.2 材料配比不當引起干縮裂縫
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,屬于后期裂縫。
2.2.1 混凝土干縮主要是和混凝土的水灰比、水泥的用量、水泥的材料、外加劑的用量等有關,是混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果。在施工的過程中,水灰比掌握不恰當,就會造成水灰比偏大、混凝土過稀,受外部條件的影響,混凝土表面水分蒸發過快,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。
2.2.2 混凝土材料中的粗細骨料配比不當,也會引起干縮裂縫。當粗細骨料含泥量過大、骨料顆粒級配不良時,會造成混凝土收縮增大,引起裂縫。
2.2.3 外加劑和摻合料會影響混凝土的硬化速度、混凝土的用水量、混凝土的收縮和徐變,從而會對混凝土的開裂產生影響,摻有外加劑的混凝土干縮值較大,特別是初期干縮值較大。
2.3 施工環境因素引起的沉陷裂縫
沉陷裂縫的形成原因主要有兩種。第一,由于結構地基土質不勻、松軟或回填土不實或浸水,特別是在嚴重濕陷性黃土、凍脹土、膨脹土、鹽漬土、軟弱土等不良地段,容易造成不均勻沉降,形成裂縫。第二,由于模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,一旦凍土解凍,便會產生不均勻的沉降,致使支撐點下沉,混凝土結構產生裂縫。
沉陷裂縫多為深進或貫穿性裂縫,這類裂縫具有底層重、上層輕,外墻重、內墻輕,開洞墻重、實體墻輕等特點,往往與地面成45°左右夾角,上寬下窄,斜縫朝向沉陷大的部位,且多發生在門窗洞口上下。
2.4 施工工藝、養護不當方面
2.4.1 混凝土拌和不勻、拌和時間過長,運輸時間過長、澆筑順序不合理、高空澆注混凝土,風速過大,混凝土收縮值大,引起澆筑后混凝土結構或構件的裂縫。
2.4.2 現場振搗混凝土時,振搗或插入不當,漏振、過振或振搗抽撤過快,會影響混凝土的密實性和均勻性,誘導裂縫的發生。
2.4.3 現場養護措施不到位,在養護過程中不能嚴格控制混凝土的水化熱,對配比好的混凝土不能有效的降溫;對大體積混凝土工程,缺少兩次抹面;養護時間過短,均會引起裂縫。
3 混凝土裂縫的預防措施:
3.1 做好施工前的設計和準備工作。
首先,在建筑結構設計中,要注意到那些因地基、環境因素引起的薄弱環節,在設計中加以解決;處理好處于約束狀態下的結構設計,如果結構沒有足夠的變形余地,應在結構設計中合理配置構造鋼筋,防止裂縫的產生。
其次,盡可能科學地安排好各工種交叉作業時間、作業順序,在板底鋼筋綁扎后、線管予埋和模板封鑲收頭前,及時穿插并爭取全面完成,以有效減少板面鋼筋綁扎后的作業人員數量。工人在澆筑混凝土時,對容易產生裂縫的部位增設臨時跳板,增大接觸面積,分散單位面積所承受的壓力,盡可能避免上層鋼筋因受到踩踏而變形。
3.2 注重混凝土原材料的選擇和配比,強化澆筑工作
(1)混凝土的干縮受水灰比的影響較大,在配比時,同時減少用水量和水泥量,嚴格控制好水灰比的選用,同時摻加合適的減水劑。需要注意的是,應在正確的方法指導下采用,必須保證混凝土的設計強度要求。(2)選用收縮量較小的水泥,一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。(3)嚴格控制混凝土施工配合比,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。(4)在澆筑完畢后12小時以內對混凝土加以覆蓋,并涂刷養護劑養護,對采用塑料布覆蓋養護的混凝土,嚴密覆蓋其敞露的全部表面,并保持塑料布內有一定的濕度。
3.3 嚴把質量關,加強施工管理
(1)合理設置沉降縫。在房屋體型復雜,特別是高度相差大時,應設沉降縫。沉降縫應從基礎開始分開,且有足夠的寬度,施工中應保持縫內清潔,防止砂漿、碎石等東雜物體落入縫內。(2)對松軟土、回填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固。(3)加強上部結構的整體剛度,提高墻體的抗剪能力,使砌體可適應甚至調整地基的不均勻沉降。減少建筑物端部的門窗洞口,增大端部洞口到墻端的墻體寬度,加強圈梁布置,都可加強結構的整體性。(4)對支撐腳、手架底部增設墊板并設置掃地桿加固。由于混凝土布料桿本身重量和布料桿系統中混凝土的重量形成的荷載均承壓在布料桿4條腿的4個支點上,在送料中受輸送泵壓力的影響,使得只有兩個支點受力,容易在開間樓板處產生裂縫。因此,對支撐腳、手架底部增設墊板并設置掃地桿加固,可以有效的防止裂縫的產生。
3.4 采取合理的養護措施。
首先,控制好起始養護時間。我國混凝土結構工程施工質量驗收規范的規定,混凝土的起始養護時間是澆筑后12小時以內。對大量摻用減水劑的現代商品混凝土,實驗證明,在第一次凝固后的8小時內,其收縮會急劇增加,而在實際的施工過程中,幾乎大部分的樓板裂縫也是出現在混凝土初凝的幾個小時以內,因此,控制好起始養護時間,對混凝土早期裂縫的控制,有著至關重要的作用。
其次,保溫保濕養護是混凝土施工的關鍵環節,保溫養護的主要目的是降低大體積混凝土澆注塊體的內外溫差值,從而減小溫度應力,以降低混凝土塊體的自約束應力。保濕養護要及時,要在混凝土的表面沒有失水前就進行養護,在混凝土表面經過二次抹壓后,立即覆蓋塑料薄膜,防止表面水份蒸發,保持混凝上處于潮濕狀態下養護。
4 小結
裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現嚴重影響著混凝土的施工質量,由于建筑結構以及施工方法的多樣性,混凝土裂縫產生的原因是各種各樣的,因此要對混凝土裂縫進行認真研究,區別對待,有針對性地采取預防措施,避免出現有害裂縫,以確保工程質量,減少危害。
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