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[摘要]:随着社会经济的发展,混凝土在现代建筑工程建设中占有重要地位,是当前最广泛使用的建筑结构材料之一,它的质量直接关系到工程的质量、使用寿命以及人民的生命、财产的安全。然而,混凝土裂缝在建筑工程中是经常出现的问题,结合多年的工作经验,并参考大量文献资料,分析了混凝土裂缝产生原因,提出了控制和防止裂缝的措施。
[关键词]:混凝土裂缝;裂缝成因;防治;措施
中图分类号:TU7 文獻标识码:A 文章编号:1009-914X(2012)12- 0204 -01
1、混凝土裂缝产生的主要原因
1.1 设计不当产生的裂缝。为追求建筑物的外观样式,建筑物表面存在过多凹凸角,产生的凹角应力集中导致出现裂缝。一些超长建筑物,很易出现伸缩裂缝。此外,因设计的承重板件厚度太小,刚度减弱,板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大,致使板件出现穿透性裂缝。
1.2 材料选配不当形成缺陷和裂缝。使用过期水泥,骨料含泥过量、含活性SiO2,水泥中含碱量过高,骨料石灰石,水泥水化热等均易产生裂缝。
1.3 施工方法不规范导致混凝土产生裂缝。塑性混凝土下沉,被顶部钢筋所阻,形成沿钢筋的裂缝;混凝土振捣不密实,出现蜂窝、易形成各种受力裂缝的起点;混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发,引起混凝土浇注时坍落度过低,使得在混凝土体积中出现不规则的网状裂缝;混凝土初期养护时急剧干燥使得在混凝土与大气接触面上出现不规则的网状裂缝;过早拆模,混凝土尚未建立足够强度,构件在实际施加与自身的重力荷载作用下,容易发生各种受力裂缝等。
1.4 因环境因素影响形成缺陷和裂缝。
(1)温度应力引起裂缝,目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。
(2)收缩引起裂缝,收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。
2、防治裂缝的措施
2.1 温度的控制
(1)尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
(2)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;
(3)改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。
(4)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热或采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。
(5)改善混凝土的搅拌加工工艺,在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。
(6)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;
(7)是加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施,以防止寒潮袭击。
2.2 采用合理的施工方法
混凝土生产过程控制。要严格控制原材料计量准确,同时严格控制混凝土出机塌落度,要尽量降低混凝土拌合物出机口温度。
(2)为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一,可掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性。
(3)合理的安排施工工序。浇注过程中要进行振捣方可密实,振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜,间距要均匀,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面开裂。另外,浇注混凝土要求分层浇注,分层流水振捣,同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。若工程需要在夏季施工,则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排在夜间进行。
(4)在浇筑混凝土后,防止混凝土浇筑过程中模板和地基被水浸泡。
2.3 设计中应以建筑物的安全为宗旨
在保证安全的前提下对建筑物的实用性、装饰性进行改进,不可片面的追求建筑物的经济性和装饰效果。
2.4 材料选配方面
(1)混凝土在硬化过程中,水泥水化放热,从而使混凝土的温度收缩应力增大。所以,应在不影响强度和施工进度的情况下尽量选用收缩性较低的水泥,合理搭配水泥强度等级与混凝土强度等级之间关系并严格控制混凝土配合比、水灰比和砂率。
(2)选用级配良好的粗、细骨料,尽量选用收缩率小的骨料并规范对砂、碎石中的含泥量。夏季骨料温度高时,采用洒水等降温措施,减缓混凝土水化反应速度,降低混凝土入模温度。
3、混凝土的早期养护
实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。保温应达到下述要求:
(1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝;
(2)防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度;
(3)防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。
4 结束语
综上,现浇钢筋混凝土楼板裂缝是工程常见的质量通病,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能及建筑物的承载能力。因此混凝土结构从建成到使用,应严格按照国家有关规范和技术标准进行设计、施工与监理。并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,这样才能有效降低和杜绝混凝土裂缝的出现,从而保证工程的质量和安全。
参考文献:
钢筋混凝土结构设计规范[M] 中国建筑工业出版社 2002;
中国有色工程设计研究总院 混凝土结构构造手册[M] 中国建筑工业出版社 2003;
鞠丽艳 混凝土裂缝抑制措施的研究进展[M] 混凝土[J] 2002;
张承杰 现浇混凝土结构裂缝的分析及预防 混凝土[J] 2006。
[关键词]:混凝土裂缝;裂缝成因;防治;措施
中图分类号:TU7 文獻标识码:A 文章编号:1009-914X(2012)12- 0204 -01
1、混凝土裂缝产生的主要原因
1.1 设计不当产生的裂缝。为追求建筑物的外观样式,建筑物表面存在过多凹凸角,产生的凹角应力集中导致出现裂缝。一些超长建筑物,很易出现伸缩裂缝。此外,因设计的承重板件厚度太小,刚度减弱,板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大,致使板件出现穿透性裂缝。
1.2 材料选配不当形成缺陷和裂缝。使用过期水泥,骨料含泥过量、含活性SiO2,水泥中含碱量过高,骨料石灰石,水泥水化热等均易产生裂缝。
1.3 施工方法不规范导致混凝土产生裂缝。塑性混凝土下沉,被顶部钢筋所阻,形成沿钢筋的裂缝;混凝土振捣不密实,出现蜂窝、易形成各种受力裂缝的起点;混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发,引起混凝土浇注时坍落度过低,使得在混凝土体积中出现不规则的网状裂缝;混凝土初期养护时急剧干燥使得在混凝土与大气接触面上出现不规则的网状裂缝;过早拆模,混凝土尚未建立足够强度,构件在实际施加与自身的重力荷载作用下,容易发生各种受力裂缝等。
1.4 因环境因素影响形成缺陷和裂缝。
(1)温度应力引起裂缝,目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。
(2)收缩引起裂缝,收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。
2、防治裂缝的措施
2.1 温度的控制
(1)尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。
(2)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;
(3)改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。
(4)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热或采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。
(5)改善混凝土的搅拌加工工艺,在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。
(6)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;
(7)是加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施,以防止寒潮袭击。
2.2 采用合理的施工方法
混凝土生产过程控制。要严格控制原材料计量准确,同时严格控制混凝土出机塌落度,要尽量降低混凝土拌合物出机口温度。
(2)为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一,可掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性。
(3)合理的安排施工工序。浇注过程中要进行振捣方可密实,振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜,间距要均匀,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面开裂。另外,浇注混凝土要求分层浇注,分层流水振捣,同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。若工程需要在夏季施工,则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排在夜间进行。
(4)在浇筑混凝土后,防止混凝土浇筑过程中模板和地基被水浸泡。
2.3 设计中应以建筑物的安全为宗旨
在保证安全的前提下对建筑物的实用性、装饰性进行改进,不可片面的追求建筑物的经济性和装饰效果。
2.4 材料选配方面
(1)混凝土在硬化过程中,水泥水化放热,从而使混凝土的温度收缩应力增大。所以,应在不影响强度和施工进度的情况下尽量选用收缩性较低的水泥,合理搭配水泥强度等级与混凝土强度等级之间关系并严格控制混凝土配合比、水灰比和砂率。
(2)选用级配良好的粗、细骨料,尽量选用收缩率小的骨料并规范对砂、碎石中的含泥量。夏季骨料温度高时,采用洒水等降温措施,减缓混凝土水化反应速度,降低混凝土入模温度。
3、混凝土的早期养护
实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。保温应达到下述要求:
(1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝;
(2)防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度;
(3)防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。
混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。
4 结束语
综上,现浇钢筋混凝土楼板裂缝是工程常见的质量通病,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能及建筑物的承载能力。因此混凝土结构从建成到使用,应严格按照国家有关规范和技术标准进行设计、施工与监理。并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,这样才能有效降低和杜绝混凝土裂缝的出现,从而保证工程的质量和安全。
参考文献:
钢筋混凝土结构设计规范[M] 中国建筑工业出版社 2002;
中国有色工程设计研究总院 混凝土结构构造手册[M] 中国建筑工业出版社 2003;
鞠丽艳 混凝土裂缝抑制措施的研究进展[M] 混凝土[J] 2002;
张承杰 现浇混凝土结构裂缝的分析及预防 混凝土[J] 2006。