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随着我国城市建设步伐的加快,混凝土广泛使用于各种工程建设项目。混凝土工程的质量、建筑物的整体性、抗不均匀沉降性、结构安全性均有较大程度的提高,但也存在楼面开裂的质量通病,楼面开裂的原因很多,有变形、外载作用引起的也有养护环境不当和化学作用引起,施工中质量把控不严,未按科学合理工期施工等诸多因素。裂缝对房屋的承载能力、抗渗性、耐久性也存在影响。因此,在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,尤其是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量。
混凝土工程中常见的裂缝及预防
工程施工操作和材料使用不合理引起的裂缝。
混凝土水灰比、塌落度过大,这些都容易导致裂缝的产生。混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外掺混合材料外加溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土由于收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝。泵送混凝土为了满足泵送条件,存在塌落度大,流动性好,易产生表面裂缝。
在施工中质量因管理不到位,楼板负弯矩筋踩踏较严重,将负弯矩筋与底部筋重叠为一层,大大降低了板的设计承载力,当拆模后,负弯矩筋未起到较好的作用,跨中弯矩处,承担荷载过大,在板底产生开裂。预防措施:加强现场管理,保证负弯矩筋的载面高度,注重浇筑过程中对钢筋工程的成品保护。
(3)现浇楼承载力设计满足要求,但是电气设计预埋管线较集中,在施工中不合理调整管线,及控制管线底部、面部混凝土保护层厚度,管线底部周边就会产生混凝土振捣不密实,形成沿管线开裂,大量管线集中叠加,超过板厚的三分之二时,此时,沿管线部位的楼板会自然形成一个撕裂带,从而引起开裂,大大降低了楼板的承载力。预防措施:合理调整电气管线布设走向,严禁管线集中设置,确保管线周边的混凝土保护层厚度。
(4)泵送混凝土通常水灰比较大,往往施工中疏忽了对混凝土的振捣,仅依靠混凝土自身流动性填充,板面此时,混凝土结构较疏松,内在孔隙、空隙、毛细水较多,待蒸发层,混凝土将形成气泡、孔隙及毛细管由于蒸发层形成的不规则裂缝。预防措施:混凝土板面在浇筑过程中要振搗,并采用混凝土终凝前二次振捣及抹压工序,从而有效控制板面、板底的开裂。
(5)成品保护不到位,混凝土强度在未达到1.2N/㎡时,过早上人、上材料堆压,造成混凝土局部重力开裂,最终导致混凝土强度增长。预防措施:做好成品保护,杜绝混凝土强度未达到规范要求时,进行上人、上料。
(6)过早拆模,在混凝土板面强度未达到规范要求时,提前拆除底部模板,混凝土自重加之上部物料荷载过早,承受荷载导致沿支座四周边20cm处周围形成通长裂缝。预防措施:严格控制拆模强度,及拆模强度,充分备足设备材料。
2、塑性收缩裂缝及预防。
(1)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。塑性收缩裂缝一般在干燥或大风天气出现,裂缝多呈中间宽,两短细,且长短不一,互不连贯不规则状态,裂缝长度在20cm—200cm。其产生的主要原因为:混凝土在终凝过程中,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压,致使混凝土体积急剧收缩。而此时,混凝土强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度等等。
(2)塑性收缩裂缝的主要预防措施:一是严控水灰比,混凝土配合比中掺加高效减水剂,减少水泥及水的用量;二是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透;三是及时覆盖塑料薄膜,保持混凝土终凝前表面湿润;四是在高温和大风天气,要设置遮阳和挡风设施,对其及时养护。
3、干缩裂缝及预防。
(1)干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或混凝土浇筑完毕后的一周左右。干缩裂缝的产生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。
(2)干缩裂缝的主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥,降低水泥的用量;二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,因此,在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂;三是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间,一般不小于;四是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
4、沉陷裂缝及预防。
(1) 沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不均匀、松软,或回填土不密实而造成不均匀沉降所致,主要出现在地下室顶板;另外,模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等也会导致混凝土结构产生裂缝。
(2)沉陷裂缝的主要预防措施:一是对松软土、填土地基,在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固;二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀;三是防止在混凝土浇灌过程中地基被水浸泡;四是模板拆除是时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。
5、温度裂缝及预防。
(1)温度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。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚集在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,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。
(2)温度裂缝的主要预防措施:调整全硬化过程中的内外温差,使其均匀,一是尽量选用低热或中热水泥;二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m³一下;三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下;四是改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺,降低混凝土的浇筑温度;五是在混凝土中掺加减水、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;六是大体积混凝土可在混凝土中设置冷水循环管,用于降低混凝土内部的温度;七是加强混凝土养护。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。
6、化学反应引起的裂缝及预防。
(1)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中最常见的由于化学反应引起的裂缝。混凝土拌合后会产生碱性离子,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导致体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂,强度降低,最终导致表皮剥落。(2)化学反应引起的裂缝的主要预防措施:一是选用碱活性小的砂石骨料;二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂;三是选用合适的掺合料,抑制碱骨料反应,四是水气是化学反应的根本,应做好防水、防潮的保护工作。
混凝土工程中常见的裂缝及预防
工程施工操作和材料使用不合理引起的裂缝。
混凝土水灰比、塌落度过大,这些都容易导致裂缝的产生。混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水泥、外掺混合材料外加溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土由于收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝。泵送混凝土为了满足泵送条件,存在塌落度大,流动性好,易产生表面裂缝。
在施工中质量因管理不到位,楼板负弯矩筋踩踏较严重,将负弯矩筋与底部筋重叠为一层,大大降低了板的设计承载力,当拆模后,负弯矩筋未起到较好的作用,跨中弯矩处,承担荷载过大,在板底产生开裂。预防措施:加强现场管理,保证负弯矩筋的载面高度,注重浇筑过程中对钢筋工程的成品保护。
(3)现浇楼承载力设计满足要求,但是电气设计预埋管线较集中,在施工中不合理调整管线,及控制管线底部、面部混凝土保护层厚度,管线底部周边就会产生混凝土振捣不密实,形成沿管线开裂,大量管线集中叠加,超过板厚的三分之二时,此时,沿管线部位的楼板会自然形成一个撕裂带,从而引起开裂,大大降低了楼板的承载力。预防措施:合理调整电气管线布设走向,严禁管线集中设置,确保管线周边的混凝土保护层厚度。
(4)泵送混凝土通常水灰比较大,往往施工中疏忽了对混凝土的振捣,仅依靠混凝土自身流动性填充,板面此时,混凝土结构较疏松,内在孔隙、空隙、毛细水较多,待蒸发层,混凝土将形成气泡、孔隙及毛细管由于蒸发层形成的不规则裂缝。预防措施:混凝土板面在浇筑过程中要振搗,并采用混凝土终凝前二次振捣及抹压工序,从而有效控制板面、板底的开裂。
(5)成品保护不到位,混凝土强度在未达到1.2N/㎡时,过早上人、上材料堆压,造成混凝土局部重力开裂,最终导致混凝土强度增长。预防措施:做好成品保护,杜绝混凝土强度未达到规范要求时,进行上人、上料。
(6)过早拆模,在混凝土板面强度未达到规范要求时,提前拆除底部模板,混凝土自重加之上部物料荷载过早,承受荷载导致沿支座四周边20cm处周围形成通长裂缝。预防措施:严格控制拆模强度,及拆模强度,充分备足设备材料。
2、塑性收缩裂缝及预防。
(1)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。塑性收缩裂缝一般在干燥或大风天气出现,裂缝多呈中间宽,两短细,且长短不一,互不连贯不规则状态,裂缝长度在20cm—200cm。其产生的主要原因为:混凝土在终凝过程中,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压,致使混凝土体积急剧收缩。而此时,混凝土强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度等等。
(2)塑性收缩裂缝的主要预防措施:一是严控水灰比,混凝土配合比中掺加高效减水剂,减少水泥及水的用量;二是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透;三是及时覆盖塑料薄膜,保持混凝土终凝前表面湿润;四是在高温和大风天气,要设置遮阳和挡风设施,对其及时养护。
3、干缩裂缝及预防。
(1)干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或混凝土浇筑完毕后的一周左右。干缩裂缝的产生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。
(2)干缩裂缝的主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥,降低水泥的用量;二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,因此,在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂;三是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间,一般不小于;四是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
4、沉陷裂缝及预防。
(1) 沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不均匀、松软,或回填土不密实而造成不均匀沉降所致,主要出现在地下室顶板;另外,模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等也会导致混凝土结构产生裂缝。
(2)沉陷裂缝的主要预防措施:一是对松软土、填土地基,在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固;二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀;三是防止在混凝土浇灌过程中地基被水浸泡;四是模板拆除是时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。
5、温度裂缝及预防。
(1)温度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。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚集在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,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。
(2)温度裂缝的主要预防措施:调整全硬化过程中的内外温差,使其均匀,一是尽量选用低热或中热水泥;二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m³一下;三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下;四是改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺,降低混凝土的浇筑温度;五是在混凝土中掺加减水、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;六是大体积混凝土可在混凝土中设置冷水循环管,用于降低混凝土内部的温度;七是加强混凝土养护。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。
6、化学反应引起的裂缝及预防。
(1)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中最常见的由于化学反应引起的裂缝。混凝土拌合后会产生碱性离子,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导致体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂,强度降低,最终导致表皮剥落。(2)化学反应引起的裂缝的主要预防措施:一是选用碱活性小的砂石骨料;二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂;三是选用合适的掺合料,抑制碱骨料反应,四是水气是化学反应的根本,应做好防水、防潮的保护工作。