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摘要:目前,在建筑工程建设中,混凝土裂缝问题是一个普遍存在的想象,也是对建筑工程质量造成直接影响的主要因素,因此必须要予以重视。本文就着重研究了混凝土裂缝产生的原因,并提出了相关的处理措施。
关键词:建筑工程;混凝土裂缝;处理措施
中图分类号:TU198文献标识码: A
引言
混凝土的裂缝也是较为普遍的问题,并对工程的安全性存在着一定的安全隐患,有时甚至会威胁到施工人员的生命安全。因此,必须十分重视裂缝的成因、预防和处理,以确保建筑物的安全性、适用性、耐久性,最大程度地保证人们的生命和财产安全。
1、混凝土裂缝产生的原因
1.1设计不到位
在对混凝土受弯构件的配筋进行计算过程中,设计人员通常忽略了构建承受的荷载在正常情况下的使用状况而引起的裂缝宽度及挠度的验算,只是以其承载能力为依据确定配筋量,因此致使结构在荷载作用下发生裂缝。还有因为计算失误、配筋位置不当、粱的跨度过大、结构构件断面开洞或突变、截面太小、高度不够,或者因为受力钢筋板不够厚或截面偏太小、构造处理不当、节点不合理、留槽引起应力集中、现浇次梁与主梁在交接处如果没有设附加吊筋、或附加箍筋以及各种不合理的结构缝设置等因素都可以引起混凝土开裂。
1.2材料质量
没有选用合适的混凝土材料存在质量裂缝或缺陷,一般认为是由于混凝土材料的抗拉强度远小于材料变形受约束而造成的。不合理的混凝土配比,水凝水化热过高,没有选择合适的水凝品种或水凝过期,外加剂使用不当,部分有害物质骨科、水凝材料中等是影响材料质量的常见因素等。
1.3施工违反操作规程
形成缺陷和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骤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混凝土内外温差的影响
构成混凝土的主要材料水泥本身会产生大量的水化热,在混凝土浇筑完毕后其内部会产生一系列的化学反应,这些都导致了在混凝土结构的内部温度的上升,另外一方面由于大体积混凝土厚度较大,传热系数低,外部与外界环境接触,很快达到环境温度,而大量的热积聚在内部无法散发,这就形成了较大的内外温差,这种温度梯度使混凝土内部膨胀而外部收缩,当拉应力的作用大于混凝土的抗拉强度就会产生裂缝,而且这种裂缝较为常见,并危害很大,必须采取措施尽量消除。
1.5没有对混凝土进行合理的养护
对混凝土的养护既不能过早也不能过迟,过早养护会使混股土的胶结能力受损,而当养护过迟时,因为饱经风吹日晒,存在于馄夔土板表面的游离水分也会过快的蒸发,水凝由于缺少必要的水化水,导致体积急剧的收缩,使得混凝土早期的强度过低,最终无法抵抗应力而形成开裂。尤其是在夏冬两季,通常昼夜温差较大,温差裂缝因养护不当而产生。
2、控制混凝土裂缝的主要措施
2.1加强设计工作
在施工图设计时,宜选用中、低强度的混凝土,减少或避免采用高强度混凝土。由于大体积混凝土体积较大,为了预防混凝土的表面收缩裂缝,在设计时应适当在承台表面适当增加分布钢筋,这样有利于增强整个结构的整体性。有可能的情况下,尽量设置水平施工缝,将混凝土按照温度缝的要求进行分割成块,减少整体浇筑混凝土量。
2.2原材料选择的控制
混凝土的裂缝首先要选择合适合理的原材料,选择原材料时还应当有一定的规格。合理控制混凝土的收缩。(1)对于干缩的比例较大的诸如含有大量的C4AF和NaO2及K2O的材料在选择水凝品种的时候理应尽量避免;(2)同时选择的中粗砂理应比较坚固,细骨料的选择也应当有一定的要求;(3)强度超过42.5MPa水凝应当不在选择的列表清单上;(4)假如水凝的类型是硅酸盐系列,可以按照一定的比例在水凝中掺入粉煤灰,在试拌过程中不断调整掺入量。
2.3控制温度对混凝土收缩的影响
(1)合理设计配合比,强化原材料及养护的控制,做好全程部署及检测;(2)当构造物比较复杂,相同强度的混凝土是最好的选择;(3)对混凝土表面的温度变化进行监测在混凝土构造物的体积较大时,是非常有必要的,甚至还需要运用单元法或差分法等对温度应力进行计算,以采取合理有效的控制措施;(4)选取的混凝土尽量具有塑性。(5)有效控制硅粉掺量存在于高性的混凝土中使得其收缩量降低。
2.4施工过程控制
对混凝土施工来说,控制其裂缝产生的最重要工作就是在施工过程中掌握好相关技术要点,具体来说有以下几个方面:第一,为降低混凝土的入模温度,可在搅拌混凝土时用冰冷的地下水来搅拌混凝土,或者向搅拌机内添加冰屑等实现混凝土的降温,尽量避免高温环境下浇筑,使浇筑后的混凝土构件初始温度大幅降低,有利于控制温度裂缝。第二,在混凝土浇筑过程中要做好振捣与二次振捣工作,以增强混凝土构件的整体性和密实度,在振捣过程中要掌握快插慢拔的要点,并在振捣上一层混凝土时保证振捣棒插入到下一层混凝土中。第三,为使混凝土构件内部的温度得以有效导出,可在浇筑混凝土之前在模板的内侧空间预埋可通入循环冷却水的金属水管,在混凝土浇筑完毕后投入循环冷却水,通过流动的水将混凝土内部的热量带出,以降低混凝土构件内外温差,从而有效消除温度梯度,减少裂缝产生的概率。第四,要做好大体积混凝土温度的监控工作,在浇筑之前,对水泥水化热进行测定,浇筑过程中对浇筑完毕的表面及表面以下一定深度的温度进行不少于一天两次的监控,以掌握大体积混凝土的实时状态,如发现异常可采取及时有效的措施。第五,为抵抗裂缝的产生,可在适当部位设置预留的伸缩缝,将整个混凝土构件分割成若干部分,另外也可在部分位置采用微膨胀混凝土施工以补偿各种原因引起的表面收缩。
2.5做好大体积混凝土浇筑完毕后的养护工作
在大体积混凝土浇筑完毕后,为延缓混凝土表面温度降低的速度并防止混凝土表面水分的过快蒸发,应当及时对其进行保温和保湿的养护工作。实际工作中,一般采用定时的浇水的方式以保持大体积混凝土表面的水分,并通过覆盖养护膜、喷洒养护液等方式对混凝土构件养护。
2.6改善约束条件的措施
(1)分块分缝要合理;(2)合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;(3)改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
2.7加强混凝土施工后期的养护工作
混凝土的早期养护非常重要,除保证混凝土有适宜的硬化条件外,还能使混凝土在早期尽可能减小温度应力、避免表面失水、减少塑性收缩而少产生裂缝。在混凝土升温阶段若因表面未能完全覆盖而出现局部干燥时可浇热水(40℃~50℃)湿润表面防止出现干燥裂缝;在降温阶段可浇自来水进行养护。必须在施工前准备好养护用的塑料薄膜和再生棉毡,以便根据环境气温变化情况及时对保温保湿情况进行调整。
结束语
以上对混凝土的裂缝原因和防治措施进行了理论和实践上的初步探讨,虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免和处理的。
参考文献
[1]康维.浅谈混凝土裂缝产生的原因及处理[J].中国科技财富,2011,03:109+106.
[2]張东成.混凝土裂缝产生的原因与处理措施[J].中国电力教育,2006,S3:252-253.
[3]陈铭,李景成.混凝土裂缝产生的原因分析与处理措施[J].中国西部科技,2005,18:16-17.
关键词:建筑工程;混凝土裂缝;处理措施
中图分类号:TU198文献标识码: A
引言
混凝土的裂缝也是较为普遍的问题,并对工程的安全性存在着一定的安全隐患,有时甚至会威胁到施工人员的生命安全。因此,必须十分重视裂缝的成因、预防和处理,以确保建筑物的安全性、适用性、耐久性,最大程度地保证人们的生命和财产安全。
1、混凝土裂缝产生的原因
1.1设计不到位
在对混凝土受弯构件的配筋进行计算过程中,设计人员通常忽略了构建承受的荷载在正常情况下的使用状况而引起的裂缝宽度及挠度的验算,只是以其承载能力为依据确定配筋量,因此致使结构在荷载作用下发生裂缝。还有因为计算失误、配筋位置不当、粱的跨度过大、结构构件断面开洞或突变、截面太小、高度不够,或者因为受力钢筋板不够厚或截面偏太小、构造处理不当、节点不合理、留槽引起应力集中、现浇次梁与主梁在交接处如果没有设附加吊筋、或附加箍筋以及各种不合理的结构缝设置等因素都可以引起混凝土开裂。
1.2材料质量
没有选用合适的混凝土材料存在质量裂缝或缺陷,一般认为是由于混凝土材料的抗拉强度远小于材料变形受约束而造成的。不合理的混凝土配比,水凝水化热过高,没有选择合适的水凝品种或水凝过期,外加剂使用不当,部分有害物质骨科、水凝材料中等是影响材料质量的常见因素等。
1.3施工违反操作规程
形成缺陷和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骤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混凝土内外温差的影响
构成混凝土的主要材料水泥本身会产生大量的水化热,在混凝土浇筑完毕后其内部会产生一系列的化学反应,这些都导致了在混凝土结构的内部温度的上升,另外一方面由于大体积混凝土厚度较大,传热系数低,外部与外界环境接触,很快达到环境温度,而大量的热积聚在内部无法散发,这就形成了较大的内外温差,这种温度梯度使混凝土内部膨胀而外部收缩,当拉应力的作用大于混凝土的抗拉强度就会产生裂缝,而且这种裂缝较为常见,并危害很大,必须采取措施尽量消除。
1.5没有对混凝土进行合理的养护
对混凝土的养护既不能过早也不能过迟,过早养护会使混股土的胶结能力受损,而当养护过迟时,因为饱经风吹日晒,存在于馄夔土板表面的游离水分也会过快的蒸发,水凝由于缺少必要的水化水,导致体积急剧的收缩,使得混凝土早期的强度过低,最终无法抵抗应力而形成开裂。尤其是在夏冬两季,通常昼夜温差较大,温差裂缝因养护不当而产生。
2、控制混凝土裂缝的主要措施
2.1加强设计工作
在施工图设计时,宜选用中、低强度的混凝土,减少或避免采用高强度混凝土。由于大体积混凝土体积较大,为了预防混凝土的表面收缩裂缝,在设计时应适当在承台表面适当增加分布钢筋,这样有利于增强整个结构的整体性。有可能的情况下,尽量设置水平施工缝,将混凝土按照温度缝的要求进行分割成块,减少整体浇筑混凝土量。
2.2原材料选择的控制
混凝土的裂缝首先要选择合适合理的原材料,选择原材料时还应当有一定的规格。合理控制混凝土的收缩。(1)对于干缩的比例较大的诸如含有大量的C4AF和NaO2及K2O的材料在选择水凝品种的时候理应尽量避免;(2)同时选择的中粗砂理应比较坚固,细骨料的选择也应当有一定的要求;(3)强度超过42.5MPa水凝应当不在选择的列表清单上;(4)假如水凝的类型是硅酸盐系列,可以按照一定的比例在水凝中掺入粉煤灰,在试拌过程中不断调整掺入量。
2.3控制温度对混凝土收缩的影响
(1)合理设计配合比,强化原材料及养护的控制,做好全程部署及检测;(2)当构造物比较复杂,相同强度的混凝土是最好的选择;(3)对混凝土表面的温度变化进行监测在混凝土构造物的体积较大时,是非常有必要的,甚至还需要运用单元法或差分法等对温度应力进行计算,以采取合理有效的控制措施;(4)选取的混凝土尽量具有塑性。(5)有效控制硅粉掺量存在于高性的混凝土中使得其收缩量降低。
2.4施工过程控制
对混凝土施工来说,控制其裂缝产生的最重要工作就是在施工过程中掌握好相关技术要点,具体来说有以下几个方面:第一,为降低混凝土的入模温度,可在搅拌混凝土时用冰冷的地下水来搅拌混凝土,或者向搅拌机内添加冰屑等实现混凝土的降温,尽量避免高温环境下浇筑,使浇筑后的混凝土构件初始温度大幅降低,有利于控制温度裂缝。第二,在混凝土浇筑过程中要做好振捣与二次振捣工作,以增强混凝土构件的整体性和密实度,在振捣过程中要掌握快插慢拔的要点,并在振捣上一层混凝土时保证振捣棒插入到下一层混凝土中。第三,为使混凝土构件内部的温度得以有效导出,可在浇筑混凝土之前在模板的内侧空间预埋可通入循环冷却水的金属水管,在混凝土浇筑完毕后投入循环冷却水,通过流动的水将混凝土内部的热量带出,以降低混凝土构件内外温差,从而有效消除温度梯度,减少裂缝产生的概率。第四,要做好大体积混凝土温度的监控工作,在浇筑之前,对水泥水化热进行测定,浇筑过程中对浇筑完毕的表面及表面以下一定深度的温度进行不少于一天两次的监控,以掌握大体积混凝土的实时状态,如发现异常可采取及时有效的措施。第五,为抵抗裂缝的产生,可在适当部位设置预留的伸缩缝,将整个混凝土构件分割成若干部分,另外也可在部分位置采用微膨胀混凝土施工以补偿各种原因引起的表面收缩。
2.5做好大体积混凝土浇筑完毕后的养护工作
在大体积混凝土浇筑完毕后,为延缓混凝土表面温度降低的速度并防止混凝土表面水分的过快蒸发,应当及时对其进行保温和保湿的养护工作。实际工作中,一般采用定时的浇水的方式以保持大体积混凝土表面的水分,并通过覆盖养护膜、喷洒养护液等方式对混凝土构件养护。
2.6改善约束条件的措施
(1)分块分缝要合理;(2)合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;(3)改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
2.7加强混凝土施工后期的养护工作
混凝土的早期养护非常重要,除保证混凝土有适宜的硬化条件外,还能使混凝土在早期尽可能减小温度应力、避免表面失水、减少塑性收缩而少产生裂缝。在混凝土升温阶段若因表面未能完全覆盖而出现局部干燥时可浇热水(40℃~50℃)湿润表面防止出现干燥裂缝;在降温阶段可浇自来水进行养护。必须在施工前准备好养护用的塑料薄膜和再生棉毡,以便根据环境气温变化情况及时对保温保湿情况进行调整。
结束语
以上对混凝土的裂缝原因和防治措施进行了理论和实践上的初步探讨,虽然学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免和处理的。
参考文献
[1]康维.浅谈混凝土裂缝产生的原因及处理[J].中国科技财富,2011,03:109+106.
[2]張东成.混凝土裂缝产生的原因与处理措施[J].中国电力教育,2006,S3:252-253.
[3]陈铭,李景成.混凝土裂缝产生的原因分析与处理措施[J].中国西部科技,2005,18:16-17.