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摘要:裂缝普遍存在于混凝土结构中,它导致建筑物抗渗能力下降,还影响建筑物的使用,同时,还可能导致钢筋腐蚀、材料耐久性降低、混凝土碳化等现象,严重影响建筑物承载能力。因此,建筑施工中混凝土裂缝的控制是一项非常重要的工作,具有不容置疑的实际意义。
关键词:建筑施工;混凝土;裂缝;控制
1.混凝土裂缝产生的原因分析
1.1建筑结构设计的原因
建筑设计不合理会导致混凝土结构中出现裂缝,主要表现在:结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝;对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝;构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝;未充分考虑混凝土构件的收缩变形;采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。混凝土在硬化过程中,由于水分蒸发、体积逐渐缩小,产生收缩,而板的四周由于受到支座的约束,不能自由伸展,当混凝土的收缩所引起板的约束应力超过一定程度时,必然引起现浇表面的开裂。
1.2不规范的施工工艺
不规范的施工工艺是导致混凝土出现裂缝的主要原因之一,主要有以下几方面具体情况:(1)在混凝土施工过程中,由于过长的搅拌和运输时间导致大量水分的蒸发,造成了浇筑混凝土时坍落度过低;(2)施工中水和水泥用量过大也会使混凝土出现裂缝,并且同时导致徐变增大;(3)浇筑混凝土的速度太快,在浇筑后一到二个小时后容易在梁与柱、板与墙等交接部位出现纵向裂缝;(4)早期受冻,会使混凝土构件表面受损,造成裂缝或者出现局部脱落现象,脱模之后形成空鼓;(5)时间不足就进行拆模过程或者在混凝土初凝之前承重等现象都可能会造成受力裂缝的产生;
(8)养护措施不当,使混凝土出现早期脱水的现象,导致收缩裂缝的产生。
1.3材料选用不当
经实践表明,材料性质使用不当会严重导致混凝土裂缝问题,具体的情况有以下几种:(1)水泥受潮或过期导致混凝土强度降低;(2)使用水热化过高的水泥容易导致温度裂缝出现;(3)骨料或水泥中有害物质过量,使化学反应在水泥硬化后仍然继续进行,产生很大的膨胀应力,最终导致水泥浆体破坏;(4)骨料中泥土、生石灰、硫酸盐、硫化物、有机质等杂志含量过量,不利于水泥水化和硬化过程,破坏粘结过程,最终导致裂缝出现。(5)拌合水、掺和料、外加剂、水泥中可溶性碱与骨料中活性成分反应;(6)施工配合比不良使坍落度与和易性等都不能达到标准,容易形成孔洞和蜂窝,成为各受力裂缝的起点。过大的水灰比导致混凝土体积增大,容易导致干缩裂缝和塑性裂缝。这些裂缝的出现都是由于材料选用不当,严重的情况还可能导致混凝土丧失使用功能。
1.4混凝土材料的配合比不合理
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的增大,诱导裂缝的产生。混凝土水灰比过大,或使用过量粉砂也可以使楼板产生裂缝。当用同一品种及相同强度等级水泥时,混凝土强度等级主要取决于水灰比。当水泥水化后,多余的水分就残留在混凝土中,形成水泡或蒸发后形成气孔,减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面,在荷载作用下,可能在孔隙周围产生应力集中,使楼板表面出现裂缝,而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,拉力强度低,容易因塑性而产生裂缝。配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度,是造成砼开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大,水灰比大,含砂率不适当,骨料种类不佳,选用外加剂不当等。
2.建筑施工中混凝土裂缝的控制措施
2.1做好施工前的设计和准备工作。
在建筑结构设计中,应处理好处于约束状态下的结构设计,当结构没有足够的变形余地时,在结构设计中合理配置构造钢筋,防止裂缝的产生;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需要时,应充分考虑采用构造配筋等加强措施;积极采用补偿收缩混凝土技术。
尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管予埋和模板封镶收头前应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴,以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。混凝土工人在浇筑时,对裂缝容易发生部位和负弯矩筋区域,应铺设临时活动跳板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。
2.2注重混凝土原材料的选择和配比。
(1)混凝土中如果采用吸收率较大的骨料,干缩较大、骨料含泥量较多时,会增大混凝土的干缩性;骨料粒径较大、级配良好时,由于能减少混凝土中的水泥浆用量,所以混凝土干缩率较小。掺加粉煤灰能减少水泥用量并有效降低水化热,可降低混凝土单方用水量和水泥用量,还可减少混凝土自身体积收缩。同时,在混凝土中掺加粉煤灰或高效减水剂不仅能使混凝土具有较好的和易性、可泵性、抗渗性、抗离析好,减少泌水现象发生、有利于混凝土表面处理。
(2)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,合理选择好混凝土的设计坍落度,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。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;选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂;积极采用合适的掺和料和混凝土外加剂,抑制碱骨料反应;正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。
(3)根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比,严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子,控制砂的粒径及含量,减少空隙率以减少混凝土收缩量,提高混凝土抗裂强度。
2.3强化混凝土浇捣工作的要求。
(1)浇捣时振动棒建议采用垂直振捣,行列式排列,做到快插慢拔,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。由于很多泵送混凝土的自由流淌,形成混凝土的分层浇筑。在振捣上一层时,应插入下一层中,以消除两层中间的接缝,上一层混凝土的自然形成厚度不能超过振动棒长的1.25倍。混凝土的振捣时间不宜过长,一般为8s~10s,以防止石子下沉造成混凝土结构不均匀。混凝土浇到面层时,表面应抹平压实,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡,以提高混凝土的密实度。
(2)浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。避免在雨中或大风中浇灌混凝土;对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。支摸板时要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。
(3)严禁混凝土散落在尚未浇筑的部位,以免形成潜在的冷缝或薄弱点。混凝土浇到面层时,表面应抹平压实,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡,以提高混凝土的密实度。
2.4采取合理的养护措施。
(1)适当提高养护环境温度有利于减少内外温差、缓解降温速度,从而减小温度应力,也有利于混凝土强度增大和应力松弛发挥作用,可以避免混凝土因表面干裂而产生的塑性收缩。养护期间混凝土表面温度与其中心温度之差不大于25℃。混凝土浇灌过程中,如遇风雨天气,应搭设防雨彩条布进行遮盖,同时应保证混凝土浇灌的连续性和施工质量。
(2)加强现浇板浇捣的养护工作。混凝土养护是整个施工过程中不可缺少的一个重要环节,忽视对混凝土的养护,既会降低混凝土的强度,又易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝,尤其在高温下施工,更应经常浇水养护,这样既可减少因温度产生的裂缝,也可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力,有效控制。
3.结语
总而言之,在施工中切实抓好混凝土的配和比设计、施工工艺、切缝时间和深度、混凝土的养护等各个环节,通过改善混凝土的质量并采取有效的养护措施,混凝土的裂缝现象是可以避免的。
参考文献:
[1]唐景民.建筑施工中混凝土裂缝控制技术的探讨[J].科技信息.2011(05)
[2]王雄.论建筑施工中对混凝土裂缝的控制方法[J].广东科技.2011(10)
关键词:建筑施工;混凝土;裂缝;控制
1.混凝土裂缝产生的原因分析
1.1建筑结构设计的原因
建筑设计不合理会导致混凝土结构中出现裂缝,主要表现在:结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝;对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝;构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝;未充分考虑混凝土构件的收缩变形;采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。混凝土在硬化过程中,由于水分蒸发、体积逐渐缩小,产生收缩,而板的四周由于受到支座的约束,不能自由伸展,当混凝土的收缩所引起板的约束应力超过一定程度时,必然引起现浇表面的开裂。
1.2不规范的施工工艺
不规范的施工工艺是导致混凝土出现裂缝的主要原因之一,主要有以下几方面具体情况:(1)在混凝土施工过程中,由于过长的搅拌和运输时间导致大量水分的蒸发,造成了浇筑混凝土时坍落度过低;(2)施工中水和水泥用量过大也会使混凝土出现裂缝,并且同时导致徐变增大;(3)浇筑混凝土的速度太快,在浇筑后一到二个小时后容易在梁与柱、板与墙等交接部位出现纵向裂缝;(4)早期受冻,会使混凝土构件表面受损,造成裂缝或者出现局部脱落现象,脱模之后形成空鼓;(5)时间不足就进行拆模过程或者在混凝土初凝之前承重等现象都可能会造成受力裂缝的产生;
(8)养护措施不当,使混凝土出现早期脱水的现象,导致收缩裂缝的产生。
1.3材料选用不当
经实践表明,材料性质使用不当会严重导致混凝土裂缝问题,具体的情况有以下几种:(1)水泥受潮或过期导致混凝土强度降低;(2)使用水热化过高的水泥容易导致温度裂缝出现;(3)骨料或水泥中有害物质过量,使化学反应在水泥硬化后仍然继续进行,产生很大的膨胀应力,最终导致水泥浆体破坏;(4)骨料中泥土、生石灰、硫酸盐、硫化物、有机质等杂志含量过量,不利于水泥水化和硬化过程,破坏粘结过程,最终导致裂缝出现。(5)拌合水、掺和料、外加剂、水泥中可溶性碱与骨料中活性成分反应;(6)施工配合比不良使坍落度与和易性等都不能达到标准,容易形成孔洞和蜂窝,成为各受力裂缝的起点。过大的水灰比导致混凝土体积增大,容易导致干缩裂缝和塑性裂缝。这些裂缝的出现都是由于材料选用不当,严重的情况还可能导致混凝土丧失使用功能。
1.4混凝土材料的配合比不合理
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的增大,诱导裂缝的产生。混凝土水灰比过大,或使用过量粉砂也可以使楼板产生裂缝。当用同一品种及相同强度等级水泥时,混凝土强度等级主要取决于水灰比。当水泥水化后,多余的水分就残留在混凝土中,形成水泡或蒸发后形成气孔,减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面,在荷载作用下,可能在孔隙周围产生应力集中,使楼板表面出现裂缝,而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,拉力强度低,容易因塑性而产生裂缝。配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度,是造成砼开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大,水灰比大,含砂率不适当,骨料种类不佳,选用外加剂不当等。
2.建筑施工中混凝土裂缝的控制措施
2.1做好施工前的设计和准备工作。
在建筑结构设计中,应处理好处于约束状态下的结构设计,当结构没有足够的变形余地时,在结构设计中合理配置构造钢筋,防止裂缝的产生;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需要时,应充分考虑采用构造配筋等加强措施;积极采用补偿收缩混凝土技术。
尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间,在板底钢筋绑扎后,线管予埋和模板封镶收头前应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴,以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。混凝土工人在浇筑时,对裂缝容易发生部位和负弯矩筋区域,应铺设临时活动跳板,扩大接触面,分散应力,尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。
2.2注重混凝土原材料的选择和配比。
(1)混凝土中如果采用吸收率较大的骨料,干缩较大、骨料含泥量较多时,会增大混凝土的干缩性;骨料粒径较大、级配良好时,由于能减少混凝土中的水泥浆用量,所以混凝土干缩率较小。掺加粉煤灰能减少水泥用量并有效降低水化热,可降低混凝土单方用水量和水泥用量,还可减少混凝土自身体积收缩。同时,在混凝土中掺加粉煤灰或高效减水剂不仅能使混凝土具有较好的和易性、可泵性、抗渗性、抗离析好,减少泌水现象发生、有利于混凝土表面处理。
(2)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,合理选择好混凝土的设计坍落度,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。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;选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂;积极采用合适的掺和料和混凝土外加剂,抑制碱骨料反应;正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。
(3)根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比,严格控制水灰比和水泥用量。选择级配良好的石子,控制砂的粒径及含量,减少空隙率以减少混凝土收缩量,提高混凝土抗裂强度。
2.3强化混凝土浇捣工作的要求。
(1)浇捣时振动棒建议采用垂直振捣,行列式排列,做到快插慢拔,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。由于很多泵送混凝土的自由流淌,形成混凝土的分层浇筑。在振捣上一层时,应插入下一层中,以消除两层中间的接缝,上一层混凝土的自然形成厚度不能超过振动棒长的1.25倍。混凝土的振捣时间不宜过长,一般为8s~10s,以防止石子下沉造成混凝土结构不均匀。混凝土浇到面层时,表面应抹平压实,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡,以提高混凝土的密实度。
(2)浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。避免在雨中或大风中浇灌混凝土;对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。支摸板时要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。
(3)严禁混凝土散落在尚未浇筑的部位,以免形成潜在的冷缝或薄弱点。混凝土浇到面层时,表面应抹平压实,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡,以提高混凝土的密实度。
2.4采取合理的养护措施。
(1)适当提高养护环境温度有利于减少内外温差、缓解降温速度,从而减小温度应力,也有利于混凝土强度增大和应力松弛发挥作用,可以避免混凝土因表面干裂而产生的塑性收缩。养护期间混凝土表面温度与其中心温度之差不大于25℃。混凝土浇灌过程中,如遇风雨天气,应搭设防雨彩条布进行遮盖,同时应保证混凝土浇灌的连续性和施工质量。
(2)加强现浇板浇捣的养护工作。混凝土养护是整个施工过程中不可缺少的一个重要环节,忽视对混凝土的养护,既会降低混凝土的强度,又易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝,尤其在高温下施工,更应经常浇水养护,这样既可减少因温度产生的裂缝,也可降低由于混凝土的收缩而产生的约束应力,有效控制。
3.结语
总而言之,在施工中切实抓好混凝土的配和比设计、施工工艺、切缝时间和深度、混凝土的养护等各个环节,通过改善混凝土的质量并采取有效的养护措施,混凝土的裂缝现象是可以避免的。
参考文献:
[1]唐景民.建筑施工中混凝土裂缝控制技术的探讨[J].科技信息.2011(05)
[2]王雄.论建筑施工中对混凝土裂缝的控制方法[J].广东科技.2011(10)