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摘要:本文就混凝土裂缝的成因与控制措施进行了探讨,并在设计、施工和材料的选配等方面提出了防治的方法。
关键词:建筑工程；砼裂缝；原因；防治方法；探讨
中图分类号：TU198文献标识码： A
近年来大部分商品房采用高层建筑，设计中普遍采用现浇砼剪力墙结构，施工中采用大流动度的商品砼浇注施工。如果施工中措施处理不当，剪力墙就会产生裂缝。混凝土结构中出现裂缝，影响观感质量，可能产生渗漏，影响使用功能，裂缝的存在和发展会影响到结构构件的承载力和安全，还会对混凝土结构的耐久性造成不利影响。所以对于裂缝应引起足够的重视。本文根据多年经验，从多方面探讨剪力墙裂缝产生的原因及控制措施。 混凝土裂缝在建筑工程中非常普遍。下面就混凝土裂缝的成因与控制措施谈一些看法。
1裂缝的成因
凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难以解决的工程实际问题。裂缝产生的形式和种类很多,要根本解决混凝土中裂缝问题,还需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。
1.1设计原因
设计原因:①设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝;②设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等);③设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板);④设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形;⑤设计中采用的混凝土等级过高,造成水泥用量过大,对收缩不利。
1.2材料原因
材料原因:①粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩增大,诱导裂缝的产生;②骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量越多,收缩量越大;③混凝土外加剂、掺和料选择不当或掺量不当,严重增加混凝土收缩;④水泥品种原因。矿渣硅酸盐水泥比普通硅酸盐水泥收缩大,粉煤灰及矶土水泥收缩值较小,快硬水泥收缩大。水泥等级及混凝土强度等级原因;⑤水泥等级越高、细度越细、早期强度越高,对混凝土开裂影响越大。混凝土设计强度等级越高、混凝土脆性越大,越易开裂。
1.3混凝土配合比设计原因
混凝土配合比设计原因:①设计中水泥等级或品种选用不当;②配合比中水灰比过大;③单方水泥用量越大、用水量越高,表现为水泥浆体积越大、坍落度越大,收缩越大;④配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离析、泌水、保水性不良,增加收缩值;⑤配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。
1.4施工及现场养护原因
施工及现场养护原因:①现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒拔出过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生;②高空浇筑混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大;③对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝;④大体积混凝土浇筑,对水化热计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土会产生温度裂缝;⑤现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝;⑥现场模板拆除不当,引起拆模裂缝;⑦现场预应力张拉不当(超张、偏心),引起混凝土张拉裂缝。
1.5使用原因(外界因素)
使用原因:①构筑物基础不均匀沉降,产生沉降裂;②使用荷载超负;③野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞等,引起裂缝;④周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝;⑤意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。
2裂缝的控制措施
2.1设计方面
2.1.1 设计中的“抗”与“放”。在建筑设计中应处理好构件中“抗”与“放”的关系。所谓“抗”就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有力措施;而所谓“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用“抗—放”结合、以“抗”为主或以“放”为主的设计原则,选择结构方案和使用的材料。
2.1.2 设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得已时,应充分考虑采用加强措施。
2.1.3 积极采用补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果很好。
2.1.4 重视对构造钢筋的认识。在结构设计中,设计人员应重视对构造钢筋的配置,特别是对于楼面、墙板等薄壁构件,更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。
2.1.5 对于大体积混凝土,建议在设计中考虑采用60 d龄期混凝土强度值作为设计值,以减少混凝土单方用灰量,并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。
2.2材料选择和混凝土配合比设计方面
2.2.1 根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。
2.2.2 选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。
2.2.3 积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目前已作为混凝土的第五、六大组份,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
2.2.4 正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果,应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。
2.2.5 配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择混凝土的设计绸落度。针对现场的砂、石原材料质量情况,及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。
2.3现场混凝土操作方面
2.3.1 浇捣混凝土时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
2.3.2 对现浇混凝土的早期养护工作尤为重要,以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护,养护时间为14～28 d。对于剪力墙、柱可以采用草帘覆盖或塑料薄膜缠裹方式更好的减少水份的蒸发。
2.3.3 混凝土的降温和保温工作。对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等),避免水化热高峰的集中出现,降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,如表面覆盖薄膜、温麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
2.3.4 避免在雨中或大風中浇灌混凝土，严禁向混凝土中擅自加水改变其配合比。
2.3.5 对于地下结构混凝土,尽早回填土对减少裂缝有利。
2.3.6 夏季应注意混凝土的浇捣温度,采用低温入模、低温养护,必要时经试验可使用冰块,以降低混凝土原材料的温度。
3 结束语
总之,混凝土裂缝的控制是一个综合性、整体性、系统性的问题,需要设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。随着社会经济快速的发展,材料科学和建筑技术水平的不断进步与提高,对混凝土耐久性研究将会不断深入,相信混凝土裂缝问题会得到更好的解决。
参考文献：
[1] 许哲峰.浅谈施工中砼裂缝原因及防治[J].科技资讯,2007（11）.
[2] 游珑辉.地下室外墙砼裂缝原因分析及防治措施[J].中国建设信息,2009（2）.
[3] 涂久明、王胜刚.砼裂缝原因分析、预防与处理[J].云南建筑,2011（6）.
[4]程文瀼，颜德姮，康谷贻《混凝土结构》.中国建筑工业出版社,2007.
关键词:建筑工程；砼裂缝；原因；防治方法；探讨
中图分类号：TU198文献标识码： A
近年来大部分商品房采用高层建筑，设计中普遍采用现浇砼剪力墙结构，施工中采用大流动度的商品砼浇注施工。如果施工中措施处理不当，剪力墙就会产生裂缝。混凝土结构中出现裂缝，影响观感质量，可能产生渗漏，影响使用功能，裂缝的存在和发展会影响到结构构件的承载力和安全，还会对混凝土结构的耐久性造成不利影响。所以对于裂缝应引起足够的重视。本文根据多年经验，从多方面探讨剪力墙裂缝产生的原因及控制措施。 混凝土裂缝在建筑工程中非常普遍。下面就混凝土裂缝的成因与控制措施谈一些看法。
1裂缝的成因
凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难以解决的工程实际问题。裂缝产生的形式和种类很多,要根本解决混凝土中裂缝问题,还需要从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。
1.1设计原因
设计原因:①设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝;②设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等);③设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板);④设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形;⑤设计中采用的混凝土等级过高,造成水泥用量过大,对收缩不利。
1.2材料原因
材料原因:①粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩增大,诱导裂缝的产生;②骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量越多,收缩量越大;③混凝土外加剂、掺和料选择不当或掺量不当,严重增加混凝土收缩;④水泥品种原因。矿渣硅酸盐水泥比普通硅酸盐水泥收缩大,粉煤灰及矶土水泥收缩值较小,快硬水泥收缩大。水泥等级及混凝土强度等级原因;⑤水泥等级越高、细度越细、早期强度越高,对混凝土开裂影响越大。混凝土设计强度等级越高、混凝土脆性越大,越易开裂。
1.3混凝土配合比设计原因
混凝土配合比设计原因:①设计中水泥等级或品种选用不当;②配合比中水灰比过大;③单方水泥用量越大、用水量越高,表现为水泥浆体积越大、坍落度越大,收缩越大;④配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离析、泌水、保水性不良,增加收缩值;⑤配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。
1.4施工及现场养护原因
施工及现场养护原因:①现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒拔出过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生;②高空浇筑混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大;③对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝;④大体积混凝土浇筑,对水化热计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土会产生温度裂缝;⑤现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝;⑥现场模板拆除不当,引起拆模裂缝;⑦现场预应力张拉不当(超张、偏心),引起混凝土张拉裂缝。
1.5使用原因(外界因素)
使用原因:①构筑物基础不均匀沉降,产生沉降裂;②使用荷载超负;③野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞等,引起裂缝;④周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝;⑤意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。
2裂缝的控制措施
2.1设计方面
2.1.1 设计中的“抗”与“放”。在建筑设计中应处理好构件中“抗”与“放”的关系。所谓“抗”就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有力措施;而所谓“放”就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。设计人员应灵活地运用“抗—放”结合、以“抗”为主或以“放”为主的设计原则,选择结构方案和使用的材料。
2.1.2 设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中。如因结构或造型方面原因等而不得已时,应充分考虑采用加强措施。
2.1.3 积极采用补偿收缩混凝土技术。在常见的混凝土裂缝中有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果很好。
2.1.4 重视对构造钢筋的认识。在结构设计中,设计人员应重视对构造钢筋的配置,特别是对于楼面、墙板等薄壁构件,更应注意构造钢筋的直径和数量的选择。
2.1.5 对于大体积混凝土,建议在设计中考虑采用60 d龄期混凝土强度值作为设计值,以减少混凝土单方用灰量,并积极采用各类行之有效的混凝土掺合料。
2.2材料选择和混凝土配合比设计方面
2.2.1 根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。
2.2.2 选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。
2.2.3 积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目前已作为混凝土的第五、六大组份,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
2.2.4 正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果,应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。
2.2.5 配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择混凝土的设计绸落度。针对现场的砂、石原材料质量情况,及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。
2.3现场混凝土操作方面
2.3.1 浇捣混凝土时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
2.3.2 对现浇混凝土的早期养护工作尤为重要,以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护,养护时间为14～28 d。对于剪力墙、柱可以采用草帘覆盖或塑料薄膜缠裹方式更好的减少水份的蒸发。
2.3.3 混凝土的降温和保温工作。对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等),避免水化热高峰的集中出现,降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,如表面覆盖薄膜、温麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
2.3.4 避免在雨中或大風中浇灌混凝土，严禁向混凝土中擅自加水改变其配合比。
2.3.5 对于地下结构混凝土,尽早回填土对减少裂缝有利。
2.3.6 夏季应注意混凝土的浇捣温度,采用低温入模、低温养护,必要时经试验可使用冰块,以降低混凝土原材料的温度。
3 结束语
总之,混凝土裂缝的控制是一个综合性、整体性、系统性的问题,需要设计、监理、施工及使用方等多方面的配合。随着社会经济快速的发展,材料科学和建筑技术水平的不断进步与提高,对混凝土耐久性研究将会不断深入,相信混凝土裂缝问题会得到更好的解决。
参考文献：
[1] 许哲峰.浅谈施工中砼裂缝原因及防治[J].科技资讯,2007（11）.
[2] 游珑辉.地下室外墙砼裂缝原因分析及防治措施[J].中国建设信息,2009（2）.
[3] 涂久明、王胜刚.砼裂缝原因分析、预防与处理[J].云南建筑,2011（6）.
[4]程文瀼，颜德姮，康谷贻《混凝土结构》.中国建筑工业出版社,2007.