【摘 要】近幾年建筑筑行業蓬勃發展,其中混凝土在建筑行業的發展起到了支撐作用,但與此同時,混凝土裂縫這一建筑通病一直如影隨形,并沒有得到徹底的的解決,給建筑工程帶來不同程度的危害。本文基于分析砼裂縫產生的原因,就在施工中如何能夠控制砼裂縫,提出一些建設性的意見。
【關鍵詞】混凝土;裂縫;成因;預防;
1、砼裂縫概述
混凝土是普通砂、石為骨料,加水拌成拌合物,經凝結硬化而成的水泥混凝土,屬非均質脆性材料[1]。在目前的建筑工程施工中,因其取材廣泛,抗扭強度高,環境污染少,價格低廉等特點而別廣泛應用。但混凝土結構在受各方面原因的影響時,例如施工不當、材料原因、粗細骨料選配不當等,就會產生裂縫問題,在建筑工程中稱為砼裂縫。砼裂縫在建筑施工中是一個很普通的技術問題,在施工中能夠較好地控制砼裂縫,對保證建筑物的質量和外觀美觀性、提高建筑物的整體耐久性具有十分重要的意義。
2、砼裂縫的分類
2.1 干縮裂縫
指水泥砂漿中水分的蒸發會產生干縮,這種收縮是不可逆的。主要是因混凝土內外水分蒸發程度不同而導致變形不同的結果。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網狀淺細裂縫,多在0.05~0.2mm之間,大體積混凝土中多見平面部位,較薄的梁板中多沿其短向分布。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、外加劑的用量等相關。
2.2 塑性收縮裂縫
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。其主要原因: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很小時,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。
2.3 沉陷裂縫
指由于結構地基土質不勻、松軟,或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致;或者因為模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動等所致,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產生不均勻沉降,致使混凝土結構產生裂縫。此裂縫多為深進或貫穿性裂縫,其走向與沉陷情況有關,一般沿與地面垂直或呈30°~45°角方向發展,較大的沉陷裂縫,往往有一定的錯位,裂縫寬度與沉降量成正比關系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩定之后,沉陷裂縫也基本趨于穩定。
2.4 溫度裂縫
指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。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。
2.5 化學反應引起的裂縫
指混凝土拌和后會產生一些堿性離子,這些離子與某些活性骨料產生化學反應并吸收周圍環境中的水而體積增大,造成混凝土酥松、膨脹開裂。
3、砼裂縫的控制與防治措施
3.1 施工前期的控制與防治
從混凝土的材料原因分析可知,水泥水化熱時引起裂縫的主要原因之一。
(1)在選用材料時,應當選用地熱的水泥,骨料應選大粒徑、熱膨脹系數低的骨料,以此來降低水泥在水化反應時的水化熱;水泥: 采用堿含量和早期水化熱較低的42. 5 級普通硅酸鹽水泥, 水泥的堿含量不超過0. 6%, C3A 含量不超過8%。細度330m2 /kg, 體積穩定性好;骨料: 粗骨料為5mm ~ 25mm 連續級配碎石, 含泥量小于l 0%, 針片狀含量小于10%, 吸水率小于2. 0%, 經送檢碎石未檢出氯離子含量。細骨料為中砂, 細度模數2. 6~ 2. 8, 含泥量小于2. 0%。
(2)另外還要選用合理的水灰比,防治混凝土自身收縮過大而引起裂縫,并盡可能在混凝土中增加骨料成分,提高砂石的含量,降低混凝土的坍落度,同時嚴格保證混凝土原材料的質量,減少骨料的含泥量,這對控制收縮裂縫非常有利[5]。采用56d齡期強度作為強度評定指標, 以便更好地減少水泥用量, 降低早期水化熱和收縮。
3.2 施工過程中的控制與防治
(1)選擇合理的施工工藝,并加強施工現場管理,嚴格控制混凝土的現場攪拌質量,要保證混凝土攪拌均勻,保證其水灰比≧0.4,混凝土的自由下落高度不得超過2m;
(2)在施工過程中,并采取有效的澆筑方法。要保證混凝土的厚度,澆筑時每層厚度不大于500mm,對于大體積混凝土板的澆筑,應采取“分區定點、一個坡度、分層澆筑,循序漸進,逐步到頂”的方法澆筑,保證混凝土的澆筑質量;
(3)保證混凝土的供應速度大于初凝速度,因為需要在下層混凝土初凝前對兩層混凝土之間部位要進行二次振搗,確保混凝土在斜面上不會出現裂縫;
(4)盡量選擇氣溫較低的日子施工。調整施工時間和混凝土入模溫度,盡量減小混凝土的內外差,這對混凝土裂縫有較好的控制作用。
3.3 后期養護過程中的控制與防治
(1)養護期應當濕度適中,氣溫避免太高,養護時間應當適宜,若養護措施不當,則混凝土蒸發較快,干燥也快,養護不及時,混凝土就過早脫水,容易出現干縮裂縫;
(2)在夏季或冬季施工要注意避免突發天氣給混凝土造成的溫度裂縫;夏季施工要經常澆水養護,當水分蒸發時可以產生很好的冷卻作用,這樣既可減少溫度產生的裂縫,又可減低由于混凝土收縮而產生的約束應力,有效控制裂縫;冬季施工,要防止混凝土表面急劇降溫,要注意保溫養護;
(3)加強養護, 在第一次抹壓后立即進行保濕養護, 并進行第二次抹壓, 采取不少于14天的水養護(具體養護時間依據測溫數據確定), 表面覆蓋多層濕麻袋, 根據測溫情況隨時增減層數;
(4)混凝土澆筑完成后, 搭設保溫棚, 控制混凝土降溫梯度, 延緩降溫時間和速度, 充分發揮混凝土應力松弛效應。
4、結束語
混凝土裂縫在建筑工程施工中,一直是一個不能根除的技術問題,但是,只要我們了解砼裂縫產生的原因,在前期、中期、后期這三個環節當中做好各個環節的預防保護措施,采用合理的控制砼裂縫的方法,加強施工質量管理,就能夠有效降低砼裂縫出現的可能性,為高質量的建筑提供了保障。
參考文獻:
[1]黃政宇.土木工程材料[M].高等教育出版社.2002.12
[2]富文權,韓素芳.混凝土工程裂縫分析與控制[M].中國鐵道出版社.2002
[3]李廣慶.淺談砼裂縫的類型、預防及處理措施[J].青海科技.2011,8,15.
[4]吳全生,黃錦元.施工期混凝土裂縫控制技術.科技咨詢導報.2007,7,21.