摘要:裂縫普遍存在于混凝土結構中,它導致建筑物抗滲能力下降,還影響建筑物的使用,同時,還可能導致鋼筋腐蝕、材料耐久性降低、混凝土碳化等現象,嚴重影響建筑物承載能力。因此,建筑施工中混凝土裂縫的控制是一項非常重要的工作,具有不容置疑的實際意義。
關鍵詞:建筑施工;混凝土;裂縫;控制
1.混凝土裂縫產生的原因分析
1.1建筑結構設計的原因
建筑設計不合理會導致混凝土結構中出現裂縫,主要表現在:結構中的斷面突變而產生的應力集中所產生的構件裂縫;對構件施加預應力不當,造成構件的裂縫;構造鋼筋配置過少或過粗等引起構件裂縫;未充分考慮混凝土構件的收縮變形;采用的混凝土等級過高,造成用灰量過大,對收縮不利。混凝土在硬化過程中,由于水分蒸發、體積逐漸縮小,產生收縮,而板的四周由于受到支座的約束,不能自由伸展,當混凝土的收縮所引起板的約束應力超過一定程度時,必然引起現澆表面的開裂。
1.2不規范的施工工藝
不規范的施工工藝是導致混凝土出現裂縫的主要原因之一,主要有以下幾方面具體情況:(1)在混凝土施工過程中,由于過長的攪拌和運輸時間導致大量水分的蒸發,造成了澆筑混凝土時坍落度過低;(2)施工中水和水泥用量過大也會使混凝土出現裂縫,并且同時導致徐變增大;(3)澆筑混凝土的速度太快,在澆筑后一到二個小時后容易在梁與柱、板與墻等交接部位出現縱向裂縫;(4)早期受凍,會使混凝土構件表面受損,造成裂縫或者出現局部脫落現象,脫模之后形成空鼓;(5)時間不足就進行拆模過程或者在混凝土初凝之前承重等現象都可能會造成受力裂縫的產生;
(8)養護措施不當,使混凝土出現早期脫水的現象,導致收縮裂縫的產生。
1.3材料選用不當
經實踐表明,材料性質使用不當會嚴重導致混凝土裂縫問題,具體的情況有以下幾種:(1)水泥受潮或過期導致混凝土強度降低;(2)使用水熱化過高的水泥容易導致溫度裂縫出現;(3)骨料或水泥中有害物質過量,使化學反應在水泥硬化后仍然繼續進行,產生很大的膨脹應力,最終導致水泥漿體破壞;(4)骨料中泥土、生石灰、硫酸鹽、硫化物、有機質等雜志含量過量,不利于水泥水化和硬化過程,破壞粘結過程,最終導致裂縫出現。(5)拌合水、摻和料、外加劑、水泥中可溶性堿與骨料中活性成分反應;(6)施工配合比不良使坍落度與和易性等都不能達到標準,容易形成孔洞和蜂窩,成為各受力裂縫的起點。過大的水灰比導致混凝土體積增大,容易導致干縮裂縫和塑性裂縫。這些裂縫的出現都是由于材料選用不當,嚴重的情況還可能導致混凝土喪失使用功能。
1.4混凝土材料的配合比不合理
集料顆粒級配不良或采取不恰當的間斷級配,容易造成混凝土收縮的增大,誘導裂縫的產生。混凝土水灰比過大,或使用過量粉砂也可以使樓板產生裂縫。當用同一品種及相同強度等級水泥時,混凝土強度等級主要取決于水灰比。當水泥水化后,多余的水分就殘留在混凝土中,形成水泡或蒸發后形成氣孔,減少了混凝土抵抗荷載的實際有效斷面,在荷載作用下,可能在孔隙周圍產生應力集中,使樓板表面出現裂縫,而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收縮大,拉力強度低,容易因塑性而產生裂縫。配合比設計不當直接影響砼的抗拉強度,是造成砼開裂不可忽視的原因。配合比不當指水泥用量過大,水灰比大,含砂率不適當,骨料種類不佳,選用外加劑不當等。
2.建筑施工中混凝土裂縫的控制措施
2.1做好施工前的設計和準備工作。
在建筑結構設計中,應處理好處于約束狀態下的結構設計,當結構沒有足夠的變形余地時,在結構設計中合理配置構造鋼筋,防止裂縫的產生;設計中應盡量避免結構斷面突變帶來的應力集中,如因結構或造型方面原因等需要時,應充分考慮采用構造配筋等加強措施;積極采用補償收縮混凝土技術。
盡可能合理和科學地安排好各工種交叉作業時間,在板底鋼筋綁扎后,線管予埋和模板封鑲收頭前應及時穿插并爭取全面完成,做到不留或少留尾巴,以有效減少板面鋼筋綁扎后的作業人員數量。混凝土工人在澆筑時,對裂縫容易發生部位和負彎矩筋區域,應鋪設臨時活動跳板,擴大接觸面,分散應力,盡力避免上層鋼筋受到重新踩踏變形。
2.2注重混凝土原材料的選擇和配比。
(1)混凝土中如果采用吸收率較大的骨料,干縮較大、骨料含泥量較多時,會增大混凝土的干縮性;骨料粒徑較大、級配良好時,由于能減少混凝土中的水泥漿用量,所以混凝土干縮率較小。摻加粉煤灰能減少水泥用量并有效降低水化熱,可降低混凝土單方用水量和水泥用量,還可減少混凝土自身體積收縮。同時,在混凝土中摻加粉煤灰或高效減水劑不僅能使混凝土具有較好的和易性、可泵性、抗滲性、抗離析好,減少泌水現象發生、有利于混凝土表面處理。
(2)配合比設計人員應深入施工現場,依據施工現場的澆搗工藝、操作水平、構件截面等情況,合理選擇好混凝土的設計坍落度,針對現場的砂、石原材料質量情況及時調整施工配合比,協助現場搞好構件的養護工作。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;選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑;積極采用合適的摻和料和混凝土外加劑,抑制堿骨料反應;正確掌握好混凝土補償收縮技術的運用方法。
(3)根據混凝土強度等級和質量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴格控制水灰比和水泥用量。選擇級配良好的石子,控制砂的粒徑及含量,減少空隙率以減少混凝土收縮量,提高混凝土抗裂強度。
2.3強化混凝土澆搗工作的要求。
(1)澆搗時振動棒建議采用垂直振搗,行列式排列,做到快插慢拔,根據不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間,避免過振或漏振,應提倡采用二次振搗、二次抹面技術,以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡。由于很多泵送混凝土的自由流淌,形成混凝土的分層澆筑。在振搗上一層時,應插入下一層中,以消除兩層中間的接縫,上一層混凝土的自然形成厚度不能超過振動棒長的1.25倍。混凝土的振搗時間不宜過長,一般為8s~10s,以防止石子下沉造成混凝土結構不均勻。混凝土澆到面層時,表面應抹平壓實,以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡,以提高混凝土的密實度。
(2)澆搗成型后,應采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養護,以防止由于混凝土內外溫差過大而引起的溫度裂縫。避免在雨中或大風中澆灌混凝土;對于地下結構混凝土,盡早回填土,對減少裂縫有利。支摸板時要保證模板有足夠的強度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻。
(3)嚴禁混凝土散落在尚未澆筑的部位,以免形成潛在的冷縫或薄弱點。混凝土澆到面層時,表面應抹平壓實,以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡,以提高混凝土的密實度。
2.4采取合理的養護措施。
(1)適當提高養護環境溫度有利于減少內外溫差、緩解降溫速度,從而減小溫度應力,也有利于混凝土強度增大和應力松弛發揮作用,可以避免混凝土因表面干裂而產生的塑性收縮。養護期間混凝土表面溫度與其中心溫度之差不大于25℃。混凝土澆灌過程中,如遇風雨天氣,應搭設防雨彩條布進行遮蓋,同時應保證混凝土澆灌的連續性和施工質量。
(2)加強現澆板澆搗的養護工作。混凝土養護是整個施工過程中不可缺少的一個重要環節,忽視對混凝土的養護,既會降低混凝土的強度,又易使其在硬化過程中失水得不到及時補償而產生裂縫,尤其在高溫下施工,更應經常澆水養護,這樣既可減少因溫度產生的裂縫,也可降低由于混凝土的收縮而產生的約束應力,有效控制。
3.結語
總而言之,在施工中切實抓好混凝土的配和比設計、施工工藝、切縫時間和深度、混凝土的養護等各個環節,通過改善混凝土的質量并采取有效的養護措施,混凝土的裂縫現象是可以避免的。
參考文獻:
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