论文部分内容阅读
摘 要：居高不下的房价，紧缺的商品房，高昂的回报率都是促使房地产开发商不断开发土地的直接原因，每座城市都随处可见建筑队施工的身影，施工技术的好坏直接影响到人们的生活，而建筑施工中的混凝土的质量好坏又直接关系到整个建筑施工的质量。本文笔者主要对建筑施工过程中裂缝产生的原因作详细的分析，并提出相应的解决措施。
关键词：混凝土；裂缝原因分析；防治措施
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）10-0078-01
现目前的房屋建筑施工过程中，多采用具有耐火性、整体性好、耐久性、可塑性及就地取材容易的混凝土结构，鉴于上述优点，钢筋混凝土就作为国内大多数建筑的主要构成元素。但混凝土结构本身的抗裂性差、自重大的缺点也不容忽视，并且，钢筋混凝土结构中的裂缝会使建筑结构变形增大、刚度下降、耐久性降低等情况。而混凝土裂缝在建筑施工过程中是不可避免的，但却因裂缝程度的不同造成的危害程度也不同，因此，如果采取有效的防治措施，能够大大的降低混凝土裂缝的危害程度，分析裂缝产生原因，并采取有效的防治措施便具有很强的现实意义。
1 裂缝产生原因
从微观上看，混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体，由于混凝土的组成材料、微观构造以及所受外界的影响是不同的从而导致混凝土裂缝产生的原因也有很多种，例如，基础不均匀沉降、温、湿度的变化、不合理的三相结构、混凝土的脆性、混凝土的不均匀性、原材料不符合规格或者模板变形等。
1.1 混凝土的收缩
湿度和温度的变化对裂缝的产生有直接的影响。混凝土中水分的散失速度会随着温度的升高而加快，因而为了保证混凝土浇注作业所需的坍落度，必须加大混凝土的用水量。混凝土的裂缝正是在水量增加、拌合物坍落度损失速度加快造成的混凝土强度降低、收缩增加的情况下产生的。同时，有些混凝土需要进行引气操作，要是温度偏高就会降低混凝土的含气量，最后造成引气剂掺入过量、含气量不受控制的情况。通常有经验的人员会增加水泥用量以补偿增大用水量，但是这样做会造成硬化后的混凝土前、后期强度增长不均的严重影响。混凝土裂缝会因干缩产生，并因温度的升高热干裂可能性大幅增强。
1.2 鉴于温度变化造成裂缝产生
混凝土具有热胀冷缩的性质，当其内、外部环境有所变化时变形就极易发生。温度裂缝就在变形遭到约束，内部结构产生的应力超过混凝土的抗拉强度时产生。在一些大体积混凝土施工中温度应力甚至可以超过活载应力。例如，施工时间在冬季时，裂缝会由于施工措施或者养护不当导致骤热骤冷从而造成内外温差而产生。又如，浇注大体积混泥土后，水泥水化放热造成内部温度，由此内外温差增大，最终导致表面裂缝产生。
1.3 施工工艺导致裂缝的产生
混凝土在浇注、脱模、构件制作以及运输存放、吊装拼接过程中常产生横向的、纵向的、深入的、表面的和贯穿的各种裂缝，究其原因主要是因为低劣的施工质量和不合理的施工工艺。例如，混凝土保护层过厚或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝；又比如混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源点；还有混凝土搅拌、运输时间过长等诸多原因都会造成裂缝的产生。
1.4 施工材料质量导致裂缝的产生
砂、水泥、骨料、拌合水及外加剂是混凝土的主要组成部分。配置混凝土的材料质量不合格会导致结构出现裂缝。例如水泥安定性不合格、水泥中游离的氯化钙含量超标、水泥出厂强度不足、受潮、过期以及碱骨料反应等造成混凝土强度不足产生裂缝；又如砂石中有机质和轻物质过多，将延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度，并且砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙反应室体积膨胀2.5倍最终导致裂缝产生；除此之外，裂缝产生还与拌合水和外加剂中氯化物等杂质含量有关系。
2 裂缝的防治措施
优化选料和配料，严格控制混凝土的材料，对各种混凝土材料进行严格的检查，宜选择水化热偏低或适中并且无碱性反应的水泥；粒径在4～40mm间的、砂含量在2%以内、石子含量1%左右的表面粗细均匀且质地坚硬的粗骨料；颗粒大小、空隙大小适中非细砂材料作为细骨料，除此之外，材料的杂质含量也应该在规定范围内，不应超标；最重要的是要科学的设计混凝土的配合比，尽量做到低用水量和低水灰比，最好控制在0.6以下。并严把水泥用量关，以此减少混凝的收缩进而避免混凝土的开裂。
在较高的温度下施工时，为了降低温度可以在构件内部植入降温管道，初期时混凝土会出现最高温度峰值，为了降低此值可采用通制冷水的方法。但需要提醒的是，通水时间不宜过长，避免降温幅度过大而引起较大的温度应力，因此，通常在夏末秋初采用河水进行2个月左右的中期通水冷却。后期通水则多采用冷水和河水作为介质以达到混凝土柱状块达到接缝灌浆的目的。
适当的使用高效引气剂和减水剂，从而达到减少胶凝材料用量和单位用水量的目的，提高硬化混凝土的热学、力学、耐久性和变形等性能。
养护的目的是使混凝土正常硬化，强度增加，少受或不受外界的影响。人们常使用的养护方法是淋水养护，这样不仅可以起到减小混凝土表面收缩还可以起到防止混凝土龟裂的目的。同时，工作人员还应该根据天气情况以及温度情况合理准确的安排施工工序，同时还要避免混凝土高差过大和长期的将其侧面暴露在空气中。此外，养护还要求外界温度不能持续5d低于50℃，因为外界温度过低，会造成内外温差大，最终导致裂缝产生。还有充分利用好气象部门，做到与他们及时联系以期获得可靠的准确的天气情况，若施工时间接近冬天，为避免寒流来袭，应提前准备好足够的防冻保暖物品和防冻剂等以保证混凝土不会因为外界温度过低为产生无法修复的裂缝。同时混凝土在浇捣后，要及时覆盖养护，采取防冻蓄热或保温保湿等养护方法[1-2]。
3 结语
为了防止混凝土中裂缝的产生，在施工前要充分考虑到外界的温度和环境再确定设计的文件是否合理，确认无误后再制定合理的施工工期、采用先进的机械化施工工艺并组织优良的施工队伍，只有具备以上的几点，在加上严格控制材料质量、温度等诸多因素等，才能有效的控制裂缝的产生从而确保工程的质量。
参考文献
[1] 宜善宏.大体积混凝土裂缝控制的施工技术措施[J].工程与建设，2010，24（5）.
[2] 叶琳昌，沈义.大体积混凝土施工[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.
关键词：混凝土；裂缝原因分析；防治措施
中图分类号：TU528 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）10-0078-01
现目前的房屋建筑施工过程中，多采用具有耐火性、整体性好、耐久性、可塑性及就地取材容易的混凝土结构，鉴于上述优点，钢筋混凝土就作为国内大多数建筑的主要构成元素。但混凝土结构本身的抗裂性差、自重大的缺点也不容忽视，并且，钢筋混凝土结构中的裂缝会使建筑结构变形增大、刚度下降、耐久性降低等情况。而混凝土裂缝在建筑施工过程中是不可避免的，但却因裂缝程度的不同造成的危害程度也不同，因此，如果采取有效的防治措施，能够大大的降低混凝土裂缝的危害程度，分析裂缝产生原因，并采取有效的防治措施便具有很强的现实意义。
1 裂缝产生原因
从微观上看，混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体，由于混凝土的组成材料、微观构造以及所受外界的影响是不同的从而导致混凝土裂缝产生的原因也有很多种，例如，基础不均匀沉降、温、湿度的变化、不合理的三相结构、混凝土的脆性、混凝土的不均匀性、原材料不符合规格或者模板变形等。
1.1 混凝土的收缩
湿度和温度的变化对裂缝的产生有直接的影响。混凝土中水分的散失速度会随着温度的升高而加快，因而为了保证混凝土浇注作业所需的坍落度，必须加大混凝土的用水量。混凝土的裂缝正是在水量增加、拌合物坍落度损失速度加快造成的混凝土强度降低、收缩增加的情况下产生的。同时，有些混凝土需要进行引气操作，要是温度偏高就会降低混凝土的含气量，最后造成引气剂掺入过量、含气量不受控制的情况。通常有经验的人员会增加水泥用量以补偿增大用水量，但是这样做会造成硬化后的混凝土前、后期强度增长不均的严重影响。混凝土裂缝会因干缩产生，并因温度的升高热干裂可能性大幅增强。
1.2 鉴于温度变化造成裂缝产生
混凝土具有热胀冷缩的性质，当其内、外部环境有所变化时变形就极易发生。温度裂缝就在变形遭到约束，内部结构产生的应力超过混凝土的抗拉强度时产生。在一些大体积混凝土施工中温度应力甚至可以超过活载应力。例如，施工时间在冬季时，裂缝会由于施工措施或者养护不当导致骤热骤冷从而造成内外温差而产生。又如，浇注大体积混泥土后，水泥水化放热造成内部温度，由此内外温差增大，最终导致表面裂缝产生。
1.3 施工工艺导致裂缝的产生
混凝土在浇注、脱模、构件制作以及运输存放、吊装拼接过程中常产生横向的、纵向的、深入的、表面的和贯穿的各种裂缝，究其原因主要是因为低劣的施工质量和不合理的施工工艺。例如，混凝土保护层过厚或乱踩已绑扎的上层钢筋，使承受负弯矩的受力筋保护层加厚，导致构件的有效高度减小，形成与受力钢筋垂直方向的裂缝；又比如混凝土振捣不密实、不均匀，出现蜂窝、麻面、空洞，导致钢筋锈蚀或其他荷载裂缝的起源点；还有混凝土搅拌、运输时间过长等诸多原因都会造成裂缝的产生。
1.4 施工材料质量导致裂缝的产生
砂、水泥、骨料、拌合水及外加剂是混凝土的主要组成部分。配置混凝土的材料质量不合格会导致结构出现裂缝。例如水泥安定性不合格、水泥中游离的氯化钙含量超标、水泥出厂强度不足、受潮、过期以及碱骨料反应等造成混凝土强度不足产生裂缝；又如砂石中有机质和轻物质过多，将延缓水泥的硬化过程，降低混凝土强度，并且砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙反应室体积膨胀2.5倍最终导致裂缝产生；除此之外，裂缝产生还与拌合水和外加剂中氯化物等杂质含量有关系。
2 裂缝的防治措施
优化选料和配料，严格控制混凝土的材料，对各种混凝土材料进行严格的检查，宜选择水化热偏低或适中并且无碱性反应的水泥；粒径在4～40mm间的、砂含量在2%以内、石子含量1%左右的表面粗细均匀且质地坚硬的粗骨料；颗粒大小、空隙大小适中非细砂材料作为细骨料，除此之外，材料的杂质含量也应该在规定范围内，不应超标；最重要的是要科学的设计混凝土的配合比，尽量做到低用水量和低水灰比，最好控制在0.6以下。并严把水泥用量关，以此减少混凝的收缩进而避免混凝土的开裂。
在较高的温度下施工时，为了降低温度可以在构件内部植入降温管道，初期时混凝土会出现最高温度峰值，为了降低此值可采用通制冷水的方法。但需要提醒的是，通水时间不宜过长，避免降温幅度过大而引起较大的温度应力，因此，通常在夏末秋初采用河水进行2个月左右的中期通水冷却。后期通水则多采用冷水和河水作为介质以达到混凝土柱状块达到接缝灌浆的目的。
适当的使用高效引气剂和减水剂，从而达到减少胶凝材料用量和单位用水量的目的，提高硬化混凝土的热学、力学、耐久性和变形等性能。
养护的目的是使混凝土正常硬化，强度增加，少受或不受外界的影响。人们常使用的养护方法是淋水养护，这样不仅可以起到减小混凝土表面收缩还可以起到防止混凝土龟裂的目的。同时，工作人员还应该根据天气情况以及温度情况合理准确的安排施工工序，同时还要避免混凝土高差过大和长期的将其侧面暴露在空气中。此外，养护还要求外界温度不能持续5d低于50℃，因为外界温度过低，会造成内外温差大，最终导致裂缝产生。还有充分利用好气象部门，做到与他们及时联系以期获得可靠的准确的天气情况，若施工时间接近冬天，为避免寒流来袭，应提前准备好足够的防冻保暖物品和防冻剂等以保证混凝土不会因为外界温度过低为产生无法修复的裂缝。同时混凝土在浇捣后，要及时覆盖养护，采取防冻蓄热或保温保湿等养护方法[1-2]。
3 结语
为了防止混凝土中裂缝的产生，在施工前要充分考虑到外界的温度和环境再确定设计的文件是否合理，确认无误后再制定合理的施工工期、采用先进的机械化施工工艺并组织优良的施工队伍，只有具备以上的几点，在加上严格控制材料质量、温度等诸多因素等，才能有效的控制裂缝的产生从而确保工程的质量。
参考文献
[1] 宜善宏.大体积混凝土裂缝控制的施工技术措施[J].工程与建设，2010，24（5）.
[2] 叶琳昌，沈义.大体积混凝土施工[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.