浅析混凝土裂缝的成因及控制方法

浅析混凝土裂缝的成因及控制方法

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摘要:随着国家经济的高速发展,人民的物质生活水平的日益提高,对于住房的质量标准要求也越来越高、越来越精细化,这就对建筑行业提出了更高的要求。混凝土工程在建筑施工中占有极其重要的地位,直接关系到房屋质量以及百姓生命财产的安全。经过这些年的努力攻关,混凝土裂缝问题虽然得到了极大地遏制,但依然存在。这对建筑行业的项目管理者们,提出了更高的要求和挑战,力争从根本上解决混凝土裂缝问题。本文在对混凝土裂缝种类进行介绍后,对混凝土裂缝的成因及控制方法进行了分析与解析。

关键词:混凝土;裂缝;原因分析;控制方法

混凝土裂缝的质量问题依然存在,直接影响到建筑物的安全和使用功能,为杜绝混凝土裂缝问题,我们要做的就是在施工中,做好事前、事中及事后控制,最大限度保证混凝土施工质量。

1混凝土裂缝的分类

混凝土裂缝大体有以下几种:

1.1干缩裂缝

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右,主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果,产生较大的拉应力而形成的裂缝。多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05~0.2mm之间。通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性。

1.2塑性收缩裂缝

塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯的状态。较短的裂缝一般长20~30mm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。

1.3沉降裂缝

沉降裂缝的产生是由于结构地基上土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成的不均匀沉降所致。或因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,致使混凝土结构产生裂缝,此裂缝多为深入或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。

1.4温差裂缝

温差裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

1.5荷载裂缝

地基沉陷、结构超载或结构主筋位移减小了断面的有效高度,都会引起荷载裂缝,通常包括受弯、受剪、受扭缝。

1.6化学反应引起的裂缝

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌合后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此在施工中采取有效措施进行预防。

2混凝土裂缝形成的主要原因

混凝土裂缝产生原因:模板及其支撑不牢,产生变形或局部沉降;混凝土和易性不好,浇筑后产生分层,出现裂缝;养护不好引起裂缝;拆模不当,引起开裂;冬季施工时拆除保温材料时温差过大,引起裂缝;大体积混凝土由于水化热,使内部与表面温差过大,产生裂缝;大面积现浇混凝土由于收缩和温度应力产生裂缝;主筋严重位移,使结构受拉区开裂;混凝土初凝后又受扰动,产生裂缝;结构受力过早或超载引起裂缝;基础不均匀沉降引起开裂;设计不合理或使用不当引起开裂等。

3混凝土裂缝控制的方法

3.1结构设计控制

设计混凝土结构构件时,对其承受的永久荷载和可变荷载应按国家现行标准中的规定采用;尚应根据当地地震烈度等级、建筑物的规模、体量、体形、平面尺寸、地基基础情况、结构体系类别、当地气候条件、使用功能需要、使用环境、装饰要求、施工技术条件、房屋维护管理等因素,全面慎重地考虑对混凝土结构构件采取有效设计措施,控制混凝土收缩、温度变化、地基不均匀沉降等原因产生的裂缝。

3.2混凝土材料控制

为了控制混凝土的有害裂缝,应妥善选定组成材料和配合比,以使所制备的混凝土除符合设计和施工所要求的性能外,还应具备抵抗开裂所需要的功能。水泥宜用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥,其他材料如骨料、矿物掺合料、外加剂、水、钢筋应符合现行有关标准的规定,选用外加剂时必须根据工程具体情况先做水泥适应性及实际效果试验。对于有特殊要求的混凝土,应结合工程实际,妥善采取合理和可靠措施,保证混凝土的质量。

3.3混凝土施工控制

混凝土工程施工时,除满足通常所要求的混凝土物理力学性能及耐久性能外,还应控制有害裂缝的产生。为此要妥善制定好能满足上述要求的施工组织设计、相关的技术方案和质量控制措施,相应的技术交底,切实贯彻执行。

(1)模板的安装和拆除

模板及其支架应根据工程结构形式、荷载大小、地基土类别、施工程序、施工机具和材料供应等条件进行设计。模板及其支架应具有足够的承载能力、刚度和稳定性,能可靠地承受浇筑混凝土时的自重、侧压力、施工过程中产生的荷载,以及上层结构施工时产生的荷载。模板及其支架的拆除顺序及相应的施工安全措施在制定施工技术方案时应考虑周全,拆除模板时,不应对楼层形成冲击荷载,不得对楼层形成局部过大的施工荷载。后浇带模板的支顶及拆除易被忽略,由此常造成结构缺陷,应予以特别注意,须严格按照施工技术方案执行。底模及其支架拆除时的混凝土强度应符合设计要求。

(2)混凝土的制备

应优先采用预拌混凝土,其质量应符合现行标准的规定。对品质、种类相同的混凝土,原则上要在同一预拌混凝土厂订货。

(3)混凝土的运输

运输混凝土时,应能保持混凝土拌合物的均匀性。当需在卸料前补掺外加剂调整混凝土拌合物的工作性时,外加剂掺入后运输车应进行快速搅拌,搅拌时间应由试验确定。运至浇筑地点混凝土的坍落度应符合要求,当有离析时,应进行二次搅拌,搅拌时间应由试验确定。

(4)混凝土的浇筑

为了获得匀质密实的混凝土,浇筑时要考虑结构的浇筑区域、构件类别、钢筋配置状况以及混凝土拌合物的品质,选用适当机具及浇筑方法。浇筑之前要检查模板及其支架、钢筋及其保护层厚度、预埋件等的位置、尺寸,确认无误后方可浇筑。混凝土的一次浇筑量要适应各环节的施工能力,以保证混凝土的的连续浇筑。分层浇筑混凝土时,要注意使上下层混凝土一体化,应在下一层混凝土初凝前将上一层混凝土浇筑完毕。由于混凝土的泌水、骨料下沉,易产生塑性收缩裂缝,此时应对混凝土表面进行压实抹光。在浇筑混凝土时,如遇高温、太阳暴晒、大风天气,浇筑后应立即用塑料膜覆盖,避免产生表面混凝土硬结。对大体积混凝土,应控制浇筑后的混凝土内外温差,混凝土表面与环境温差不超过25摄氏度,其余温差要求应严格按设计及规范要求执行。应按设计要求合理设置后浇带,后浇带混凝土的浇筑时间应符合设计要求,当无设计要求时,后浇带应在其两侧混凝土龄期至少6周再行浇筑,且应加强该处混凝土的养护工作。施工缝处浇筑混凝土前,应将接茬处剔凿干净,浇水湿润,并在接茬处铺水泥砂浆或涂混凝土界面剂,保证施工缝处结合良好。

(5)混凝土的养护

养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施,必须充分重视,并制定养护方案,派专人负责养护工作。混凝土浇筑完毕,在混凝土凝结后即须进行妥善的保温、保湿养护,采用覆盖、洒水、喷雾或用薄膜保湿等养护措施。养护时间应符合设计及规范要求。冬期施工不能向裸露部位的混凝土直接浇水养护,应用塑料薄膜和保温材料进行保温、保湿养护,保温材料的厚度应经热工计算确定。当混凝土外加剂对养护有特殊要求时,应严格按其要求进行养护。

4结语

在国家极力推行“质量强国”的今天,质量是国家综合国力的最好体现。在质量强国的大趋势中,作为建筑工作者,打造精品工程,是我们刻不容缓的责任和义务。混凝土裂缝是影响工程质量的重大病害,能够采取经济合理、切实可行的治理措施,杜绝混凝土的有害裂缝,是当今建筑行业正在积极努力解决的一个重要课题。相信经过建筑业同仁们矢志不渝的努力,混凝土裂缝难题必定被克服。

参考文献:

[1]迟培云等.现代混凝土技术.上海:同济大学出版社,1999.

[2]王铁梦.建筑物的裂缝控制.上海:上海科学技术出版社,1997.

[3]肖绪文等.建筑施工手册(第五版).北京:中国建筑工业出版社,2012.

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