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【摘 要】混凝土在现代工程建设中占有非常重要地位,在建筑施工中,现浇混凝土裂缝较为普遍。本文分析了大体积混凝土裂缝的产生原因,提出了控制和防止裂缝的措施。
【关键词】混凝土裂缝;裂缝成因;裂缝控制
混凝土在现在工程建设中占有重要地位。而混凝土的裂缝较为普遍,且钢筋混凝土的裂缝控制问题是建筑工程中很重要的问题之一,这些裂缝不仅影响建筑物的美观,而且影响建筑物的使用功能,降低建筑结构的耐久性;破坏结构的整体性、降低其刚度;引起钢筋腐蚀。因此如何解决大体积混凝土裂缝至关重要。
1 混凝土产生裂缝的原因
混凝土裂缝主要由以下原因引起:
1.1 混凝土早期阶段水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到原混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力,同时在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。
1.2 建筑物在荷载作用下变形过大而产生裂缝(如由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降;或因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝)。一般多出现在构件的受拉区域、受剪区域或者振动严重等部位。主要原因是因为结构设计不合理、施工方法错误、承载能力不足等。
1.3 混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。表面因失水较快而产生的收缩,且这种收缩是不可逆的。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,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而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。
1.4 混凝土拌和后会产生一些碱性离子,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体积增大,从而造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。
2 关于混凝土裂缝的预防和控制措施
2.1 从混凝土的原材料及外加剂方面对裂缝进行控制
2.1.1 在满足设计强度要求的前提下,减少水泥用量,尽量选用中低热水泥。一般可选用矿渣水泥或粉煤灰水泥。
2.1.2 掺加一定数量的减水剂或缓凝剂,可以减少水泥用量,改善和易性,推迟水化热的峰值期。掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥,可以减少混凝土的温度应力。在砼中加入少量的磨细粉煤灰取代部分水泥,可降低水化热,改善砼的塑性。
2.1.3 对于骨料的选择:采用5mm~31.5mm连续级配碎石,含泥量不应大于1%的粗骨料;采用级配良好、质地坚硬的中粗河砂,含泥量不应大于2%的细骨料; 搅拌混凝土的水达到饮用水标准。
2.1.4 降低混凝土的出机温度和浇筑温度。降低砼出机温度的最有效的办法是降低石子的温度,在气温较高时,要避免太阳直接照射骨料,必要时向骨料喷射水雾或使用前用冷水冲洗骨料。特别在炎热的夏季应尽量减少从搅拌站到入模的时间。
2.2 从混凝土的养护方面对裂缝进行控制
夏季应采用保湿养护,冬季应保温养护。大体积砼结构终凝后,在其表面蓄存一定深度的水,减小了混凝土内外温差,从而控制裂缝的开展。基础工程大体积混凝土结构拆模后,应尽快回填土,避免因气温骤变而产生裂缝。
2.3 从混凝土的施工工艺方面对裂缝进行控制
2.3.1 制定详细的施工方案,加强混凝土凝结过程中的养护工作,合理安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露,规定合同的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,避免混凝土表面发生急剧的温度变化。
2.3.2 采用分层分段法浇筑砼,减小内外温差。采用分层或分块浇筑,加快混凝土散热速度。
2.3.3 对于平面尺寸过大的大体积砼应设置后浇带或加强带,以减少外约束力和温度应力;同时也有利于散热,降低砼的内部温度。
2.3.4 项目部技术人员在混凝土内部及表面合理布设测温点,加强温度观测,并根据外界大气条件,随时了解混凝土浇筑后(尤其是第2天)温度的升降情况,掌握混凝土内外温差变化,及时采取增减覆盖物等措施,将混凝土内外温差控制在25℃以内。
2.3.5 在混凝土内部布置冷却水管,混凝土终凝后开始通水冷却降温。通过冷却水循环,降低混凝土内部温度,缩小内外温差。
3 结束语
以上对混凝土的裂缝的成因及对混凝土裂缝控制技术进行了初步的探讨,在实际的施工中我们应尽量避免混凝土的裂缝的产生,以确保施工工程的质量。
参考文献
[1]叶琳昌,沈义.大体积混凝土施工. 中国建筑出版社,1987
[2]迟陪云.大体积混凝土开裂的起因及防裂措施.混凝土,2001
[3]侯学军.混凝土裂缝的成因及对策.2006.
【关键词】混凝土裂缝;裂缝成因;裂缝控制
混凝土在现在工程建设中占有重要地位。而混凝土的裂缝较为普遍,且钢筋混凝土的裂缝控制问题是建筑工程中很重要的问题之一,这些裂缝不仅影响建筑物的美观,而且影响建筑物的使用功能,降低建筑结构的耐久性;破坏结构的整体性、降低其刚度;引起钢筋腐蚀。因此如何解决大体积混凝土裂缝至关重要。
1 混凝土产生裂缝的原因
混凝土裂缝主要由以下原因引起:
1.1 混凝土早期阶段水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到原混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力,同时在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。
1.2 建筑物在荷载作用下变形过大而产生裂缝(如由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降;或因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝)。一般多出现在构件的受拉区域、受剪区域或者振动严重等部位。主要原因是因为结构设计不合理、施工方法错误、承载能力不足等。
1.3 混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。表面因失水较快而产生的收缩,且这种收缩是不可逆的。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,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而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。
1.4 混凝土拌和后会产生一些碱性离子,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体积增大,从而造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。
2 关于混凝土裂缝的预防和控制措施
2.1 从混凝土的原材料及外加剂方面对裂缝进行控制
2.1.1 在满足设计强度要求的前提下,减少水泥用量,尽量选用中低热水泥。一般可选用矿渣水泥或粉煤灰水泥。
2.1.2 掺加一定数量的减水剂或缓凝剂,可以减少水泥用量,改善和易性,推迟水化热的峰值期。掺入适量的微膨胀剂或膨胀水泥,可以减少混凝土的温度应力。在砼中加入少量的磨细粉煤灰取代部分水泥,可降低水化热,改善砼的塑性。
2.1.3 对于骨料的选择:采用5mm~31.5mm连续级配碎石,含泥量不应大于1%的粗骨料;采用级配良好、质地坚硬的中粗河砂,含泥量不应大于2%的细骨料; 搅拌混凝土的水达到饮用水标准。
2.1.4 降低混凝土的出机温度和浇筑温度。降低砼出机温度的最有效的办法是降低石子的温度,在气温较高时,要避免太阳直接照射骨料,必要时向骨料喷射水雾或使用前用冷水冲洗骨料。特别在炎热的夏季应尽量减少从搅拌站到入模的时间。
2.2 从混凝土的养护方面对裂缝进行控制
夏季应采用保湿养护,冬季应保温养护。大体积砼结构终凝后,在其表面蓄存一定深度的水,减小了混凝土内外温差,从而控制裂缝的开展。基础工程大体积混凝土结构拆模后,应尽快回填土,避免因气温骤变而产生裂缝。
2.3 从混凝土的施工工艺方面对裂缝进行控制
2.3.1 制定详细的施工方案,加强混凝土凝结过程中的养护工作,合理安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露,规定合同的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,避免混凝土表面发生急剧的温度变化。
2.3.2 采用分层分段法浇筑砼,减小内外温差。采用分层或分块浇筑,加快混凝土散热速度。
2.3.3 对于平面尺寸过大的大体积砼应设置后浇带或加强带,以减少外约束力和温度应力;同时也有利于散热,降低砼的内部温度。
2.3.4 项目部技术人员在混凝土内部及表面合理布设测温点,加强温度观测,并根据外界大气条件,随时了解混凝土浇筑后(尤其是第2天)温度的升降情况,掌握混凝土内外温差变化,及时采取增减覆盖物等措施,将混凝土内外温差控制在25℃以内。
2.3.5 在混凝土内部布置冷却水管,混凝土终凝后开始通水冷却降温。通过冷却水循环,降低混凝土内部温度,缩小内外温差。
3 结束语
以上对混凝土的裂缝的成因及对混凝土裂缝控制技术进行了初步的探讨,在实际的施工中我们应尽量避免混凝土的裂缝的产生,以确保施工工程的质量。
参考文献
[1]叶琳昌,沈义.大体积混凝土施工. 中国建筑出版社,1987
[2]迟陪云.大体积混凝土开裂的起因及防裂措施.混凝土,2001
[3]侯学军.混凝土裂缝的成因及对策.2006.