建筑工程混凝土裂缝成因及控制

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  摘要:影响结构裂缝的主要因素有:温差或收缩、板厚或墙高、地基对结构的约束程度、结构长度、材质组成和物理力学性质,以及施工工艺和环境影响等。如果不能进行正确处理的话,甚至会引起房屋倒塌等严重后果。本文通过目前建筑工程砼的开裂原因进行分析,并提出了相应的控制措施。
  关键词:裂缝;成因;控制;质量
  一、材料不合格引起的裂缝
  (一)水泥不合格或水泥品种使用不当引起的裂缝
  1、原因分析:
  (1)使用安定性不合格的水泥,在水泥水化后凝结硬化过程中,在有害物质作用下,产生了剧烈的不均匀的体积变化,在构件内部会产生破坏应力,导致砼强度下降、开裂;
  (2)不同品种、不同标号的水泥,其性能完全不同,水化后初凝和终凝的时间不同,收缩率也不同,造成开裂;
  (3)施工人员不完全了解水泥的性质或不清楚工程的性质,滥用水泥,又没有采取相应的技术措施,因而造成破坏事故或产生裂缝。
  2、防治措施:
  (1)砼强度等级低于设计要求,裂缝宽度大于0.3 mm时,需返工处理;
  (2)经检查,构件的砼强度等级已达到设计要求,且裂缝宽度小于0.3 mm时,可采用化学注浆等方法对裂缝进行封闭处理。
  (二)砂、石集料中含泥量超标,细砂或外加剂选用不当造成构件裂缝
  1、原因分析:
  (1)采用劣质产品,掺入后没有起到应有的作用,直接影响构件的质量,造成砼的强度下降,出现裂缝;
  (2)骨料的含泥量控制不严,骨料表面附着的黏土、灰尘和有机杂质,影响了水泥的黏结,使泥浆浮在构件表层,当砼构件硬化后便产生网状干缩裂缝;
  (3)配比不准确,造成外加剂的掺量过大,使砼拌和物不能硬化,造成砼构件破坏。
  2、防治措施:
  (1)经检测构件砼强度等级低于设计要求时,必须会同有关部门研究加固处理方案;
  (2)造成构件的裂缝时,应先检测构件砼的强度。如能满足设计要求,可根据裂缝实际的宽度、长度、位置等,可采用化学注浆等方法对裂缝进行封闭处理,恢复原有功能和防止钢筋锈蚀。
  二、模板系统造成混凝土构件裂缝
  (一)模板支架不规范产生的裂缝
  1、原因分析:
  (1)模板支设前,没有根据工程结构形式和上部荷载的大小,计
  算确定支架的用材规格和间距大小,盲目估计确定,造成施工时承载力、刚度不足的变形,致使新浇砼裂缝,严重的还会发生坍塌事故。
  (2)施工管理不当。支立底层模板之前没有先夯实基土和铺设垫层,则基土达不到持力层的标准;或土质干硬,在砼浇筑过程中,基土被浇水、渗水淋湿后软化,在上部荷载的压力下支架沉降变形,造成砼构件产生裂缝。
  2、防治措施:
  (1)检查变形构件的实际情况,如梁、板局部弯曲变形最大值小于20mm时,可不做处理,仅需在抹灰时纠正外观即可。
  (2)检查构件上部裂缝的宽度,及时采用灌浆抹压密实,并加强保湿养护。
  (二)模板支架立在楼板上造成的裂缝
  1、原因分析:
  (1)多层房屋施工时,上层模板的立柱支在下层新浇筑的钢筋砼楼板上,造成楼板变形和裂缝。裂缝是跨中多、四边少。
  (2)若下层新浇筑钢筋砼楼板的底模和支撑已拆除,在上层模板、支架和浇筑砼的施工荷载大于楼板的弯曲抗压强度时,会产生变形和裂缝。
  (3)有的工程施工速度较快,下层新浇砼楼板的砼强度还未达到设计值,因上下层模板的支撑立柱没有对准,在上部集中荷载的作用下,使楼板局部产生变形和裂缝。
  2、防治措施:
  (1)检查楼板裂缝处,立即加设支撑进行加固,以防止楼板继续变形和裂缝的扩大。
  (2)检查裂缝宽度,当裂缝宽度小于0.2mm,弯曲变形小于跨度长的1/1000时,可采用灌浆封闭,恢复原有功能和防止钢筋锈蚀。
  当裂缝宽度大于0.3mm时,须加强观测,请相关人员研究加固方案。
  (三)早拆底模与支架造成的构件裂缝
  1、原因分析:
  (1)没有严格执行养护时间,提前拆除承重梁、板底模,造成构件承载力不足而变形和裂缝;
  (2)提前拆除悬挑梁、悬挑板底模,造成砼构件倾覆、断裂和裂缝;若悬挑构件锚固端上部尚没有抗倾覆的砖砌体或荷载时,拆除底模与支架时,会造成悬挑构件倾覆事故;
  (3)冬季施工气温较低时,若使用的水泥品种不当,如采用矿渣硅酸盐水泥或火山灰硅酸盐水泥配制砼,则该砼强度增长缓慢;但工地仍按照常规时间拆除底模与支架,造成构件强度不足而产生变形、裂缝。严重时,还会产生断裂或坍塌事故。
  2、防治措施:
  (1)检查裂缝宽度,当裂缝宽度小于0.2mm,弯曲变形小于跨度长的1/1000时,采用灌浆封闭处理,将开裂的砼组合成整体,恢复原有的功能
  (2)当裂缝宽度大于0.3mm时,须加强观测,若因开裂导致其结构承载力下降,应及时请人员研究加固处理方案。
  三、钢筋施工不规范造成的构件裂缝
  (一)悬挑构件的钢筋放错和下沉产生的裂缝和断裂
  1、原因分析:
  (1)悬挑构件在嵌固支座处是受负弯距(上部受拉,下部受压),与简支梁结构的受力情况刚好相反。悬挑结构的受力钢筋应在上部,如果错将受力主筋倒放,必将造成事故;
  (2)操作不规范,如悬挑梁和板的砼浇筑时,不搭设操作平台板,而是踩踏在钢筋面上,常把挑梁上部的主筋踩踏下沉,从而造成裂缝或断裂;
  (3)施工单位对悬挑结构重视不够,弄错主筋直径或放反主筋,或受力下沉位移值大,削弱了悬挑结构的承载能力,或砼强度等级低于设计要求,过早拆模,致使悬挑构件沿嵌固端根部裂缝和折断。
  2、防治措施:
  检查已经裂缝的悬挑梁中的钢筋直径、级别、数量,若直径、数量、位置与设计不符时,必须及时返工,更换合格的钢筋。
  (二)现浇楼板的负弯距配筋不规范产生的裂缝
  1、原因分析:
  (1)现浇楼板的负弯距钢筋或附加构造筋漏放、踩踏、下沉等,导致板沿负弯距区应力较大处产生裂缝。
  (2)悬挑板的转角附加筋漏放或少放,造成板角處的斜裂缝。
  (3)施工前交底不清,对板的负弯距配筋或附加构造筋设置不重视,没有采取有效的技术措施以确保钢筋的架空位置。
  2、防治措施:
  (1)对已经浇筑好的砼楼板,如有裂缝,缝宽大于0.3 mm时,须会同相关人员查明原因。用钢丝板刷或平面砂轮机磨除水泥结膜和进行毛化处理,扫除冲洗干净,晾干。用聚合物砂浆修复找平
  (2)若负弯距配筋少放或下沉,应采取加固补强措施。
  四、结语:
  砼裂缝的控制从设计、施工、养护到运营等各方面是一个有机的整体,它们不仅互相联系,而且互相制约。因此在实际工程中,应综合考虑各种影响因素,抓住主要矛盾,全面剖析,确保收到实效。
  参考文献:
  [1]顾尉建;建筑超长结构无缝设计裂缝控制技术[J]哈尔滨建筑大学学报.
  [2]王宗昌;建筑工程质量通病预防控制实用技术 中国建材工业出版社.
  [3]王铁梦;工程结构裂缝控制[M]北京建筑工业出版社.
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