摘要:對混凝土進行認真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,保證建筑物和結(jié)構(gòu)安全。本文分析了建筑工程施工中混凝土裂縫的成因,總結(jié)了建筑工程施工中混凝土裂縫控制措施。
關(guān)鍵詞:建筑工程; 混凝土; 裂縫; 措施
建筑工程中混凝土施工工藝、本身的變形、約束等諸多因素導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)常出現(xiàn)大量微裂縫。微裂縫本身并不能對混凝土結(jié)構(gòu)的各種性能產(chǎn)生影響,然而荷載、溫差等因素的影響會使微裂縫發(fā)生延伸和連通,最后形成我們可以觀察到的有害裂縫,影響了建筑物的使用安全性和耐久性。盡管在工程中采取了各種措施,但是混凝土裂縫仍然是建筑行業(yè)的一個工程通病。
一、建筑工程施工中混凝土裂縫的成因分析
1.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理
由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的不合理引起的混凝土是最重要的原因之一,通常表現(xiàn)為由于建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候沒有充分考慮構(gòu)件的預(yù)應(yīng)力因素,或者對預(yù)應(yīng)力因素沒有進行科學(xué)地分析,進而造成混凝土的裂縫。在建筑結(jié)構(gòu)中存在斷面,這些斷面在結(jié)構(gòu)力學(xué)作用下會發(fā)生突變造成混凝土裂縫。另外一種因素是在建筑施工中采用的混凝土等級不夠標準,如果等級過高,就會造成用灰量比較大的現(xiàn)象,混凝土硬化過程中所含的水分會逐漸蒸發(fā),混凝土的體積會逐漸縮小而形成裂縫。
2.混凝土裂縫與建筑材料有關(guān)
。1)混凝土中含有大量的水分,水分的蒸發(fā)會引起混凝土的收縮。通常情況下,水灰的比例越大,水泥漿就會越稀,越稀的水泥收縮率越大,當然收縮率大的時候引起開裂的可能性也就越大。
(2)混凝土中粗細骨料的含泥量過大、骨料顆粒級配不良等問題都會造成混凝土收縮的增大,從而引起混凝土裂縫。我們在施工當中經(jīng)常會用外加劑和攙合料,通過這種方法影響混凝土的硬化速度,在水泥中摻入外加劑以后,混凝土的干縮值就會增大,會影響到混凝土的裂縫問題。對于這樣的問題我們可以配合使用膨脹劑,對混凝土的干縮值進行調(diào)整,防止混凝土裂縫。
。3)混凝土中的鋼筋、箍筋、鋼筋網(wǎng)的數(shù)量和布局也會影響到混凝土的裂縫問題。通常情況下混凝土中的鋼筋越多、布局越均勻就越不容易產(chǎn)生裂縫。
3.施工工藝及養(yǎng)護的原因
。1)混凝土拌合不勻、拌合時間過長,運輸時間過長、運輸泵送時改變了配合比,澆筑順序不合理、速度太快等施工會改變混凝土的質(zhì)量,降低混凝土的性能,引起建筑后混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的裂縫。現(xiàn)場振搗混凝土?xí)r,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(dǎo)裂縫的發(fā)生。
。2)混凝土的養(yǎng)護可改變混凝土的水化反應(yīng) 速度,影響混凝土的強度。養(yǎng)護時保持濕度越高、氣溫越低、養(yǎng)護時間越長,則混凝土收縮越小。在養(yǎng)護的過程中必須嚴格控制混凝土的水化熱,對拌和好的混凝土進行預(yù)冷卻以降低溫度,使?jié)仓蠡炷恋淖罡邷囟扰c溫度梯度最小,外界對混凝土的約束最小。混凝土養(yǎng)護的目的是為了保證混凝土的正常凝結(jié)、硬化;炷琉B(yǎng)護時間過短,保持的濕度過低都會使混凝土收縮變大,引起裂縫。
(3)施工過程中,振搗棒直接擱在鋼筋上進行振動,鋼筋被擾動,同時使得澆筑完的混凝土過早受到振動,影響了鋼筋與混凝土的握裹作用,也影響力混凝土的均勻性與密室性。鋼筋保護層厚度不足,造成鋼筋與混凝土的握裹作用減小,對混凝土變形開裂的約束作用減弱。在風(fēng)速過大或烈日暴曬的情況下施工,混凝土的收縮值大。大體積混凝土構(gòu)件澆筑后,抹面的次數(shù)和保溫工作不到位,易產(chǎn)生收縮裂縫。
二、建筑工程施工中混凝土裂縫控制措施
1.設(shè)計措施
。1)精心設(shè)計混凝土配合比。在保證混凝土具有良好工作性的情況下,應(yīng)盡可能降低混凝土的單位用水量,采用“三低、二摻、一高“的設(shè)計準則,生產(chǎn)出”高強、高韌、中彈、低熱和高抗拉值“的抗裂混凝土。
(2)增配構(gòu)造筋,提高抗裂性能。這里應(yīng)采用小直徑、小間距的配筋方式,全截面的配筋率應(yīng)為0.3%~0.5%。
。3)避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中。在易產(chǎn)生集中的薄弱環(huán)節(jié)采取加強措施。
。4)在易裂的邊緣 部位設(shè)置暗梁,提高該部位的配筋率,提高混凝土的極限抗拉強度。
。5)在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)充分考慮施工時的氣候特征,合理設(shè)置后澆逢;在正常施工條件下,后澆縫間距應(yīng)為20~30m,保留時間一般不少于60d。如不能預(yù)測施工時的具體條件,也可臨時根據(jù)具體情況進行設(shè)計變更。
2.原材料控制措施
(1)盡量選用低熱或熱水泥,或利用混凝土的后期強度,以降低水泥用量,減少水熱化。在條件許可的情況下,應(yīng)優(yōu)先選用收縮性小的或具有為膨脹性的水泥,因為這種水泥在水化膨脹期可產(chǎn)生一定的預(yù)壓應(yīng)力,水化后期預(yù)壓應(yīng)力可部分抵消溫度徐變應(yīng)力,減少混凝土內(nèi)的拉應(yīng)力,提高混凝土的抗裂能力。
。2)適當摻加粉煤灰。混凝土中摻用粉煤灰后,可提高混凝土的抗?jié)B性、耐久性,減少收縮,降低膠凝材料體系的水化熱,提高混凝土的抗拉強度,抑制堿骨料反應(yīng),減少新拌混凝土的泌水等。
(3)選擇級配良好的骨料。骨料在混凝土中所占比例一般為混凝土絕對體積的80%~83%,因此在選擇骨料時,應(yīng)選擇膨脹系數(shù)小,巖石彈模較低、表面清潔、級配良好的骨料。一般來說可以選用粒徑4~40mm的粗骨料,盡量采用中砂;嚴格控制砂、石子的含泥量,控制水灰比在0.6以下;還可以在混凝土中摻緩凝劑,減緩澆筑速度,以利于散熱。另外還可以考慮在混凝土中摻加堅實無裂縫、沖洗干凈、規(guī)格為150~300mm的大塊石。摻加大塊石不僅減少了混凝土總用量,降低了水熱化,而且石塊本身也吸收了熱量,使水化熱能進一步降低,對控制裂縫有一定好處。
(4)適當選用高效減水劑和引氣劑,這對減少混凝土單位用水量和膠凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力學(xué)、熱學(xué)、變形、耐久性等性能起著極為重要的作用。
3.施工方法控制措施
混凝土施工時內(nèi)部適當預(yù)留一些孔道,在內(nèi)部通循環(huán)冷水或冷氣冷卻,降溫度不應(yīng)超過0.5℃~1.0℃∕h。對大型設(shè)備基礎(chǔ)可采用分塊分層澆筑,分塊厚度為1.0~1.5m,以利于水化熱散發(fā)和減少約束作用。當混凝土澆筑在巖石地基或厚大的混凝土墊層上時,在巖石地基或混凝土墊層上鋪設(shè)防滑隔離層,將底板高低起伏和截面突變處做成漸變化形式,以消除或減少約束作用。此外,還應(yīng)加強混凝土的澆灌振搗,提高密實度。盡可能晚拆模,拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15℃以上。盡量采用兩次振搗技術(shù),以改善混凝土強度,提高抗裂性。還可根據(jù)具體工程特點,采用UEA補償收縮混凝土技術(shù)。
4.采取合理的養(yǎng)護措施
。1)保溫養(yǎng)護是混凝土施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其目的主要是降低大體積混凝土澆注塊體的內(nèi)外溫差值,以降低混凝土塊體的自約束應(yīng)力?梢越档突炷翝沧K體的降溫速度,充分利用混凝土的抗拉強度,以提高混凝土塊體承受外約束力的抗裂能力,達到防止或控制溫度裂縫的目的。
(2)養(yǎng)護期間混凝土表面溫度與其中心溫度差不大于25℃.混凝土澆灌過程中,如遇風(fēng)雨天氣,應(yīng)搭設(shè)防雨彩條布進行遮蓋,同時周邊做好明溝排水工作,防止雨水流進基坑內(nèi),保證混凝土澆灌的連續(xù)性和施工質(zhì)量。
綜上所述,裂縫問題是混凝土施工過程中最為常見的問題,解決好裂縫問題即可以保證建筑的使用性能,也可減少建筑材料的浪費。在選擇裂縫的處理方法時,需要根據(jù)房屋的實際情況,并且結(jié)合現(xiàn)場的施工方法以及建筑房屋的構(gòu)造特征進行選擇。不僅在施工過程采取一定的措施,當施工完畢后還要加強各個方面的管理,做好養(yǎng)護工作,雙方面進行才能使裂縫問題得到根本解決。
參考文獻:
【1】汪金福。地下室混凝土裂縫產(chǎn)生原因及預(yù)防措施研究【J】,F(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)。2010(23)
【2】楊春福。簡析大體積裂縫原因及預(yù)防措施【J】。科技信息(科學(xué)教研)。2011(21)