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摘要:裂缝产生的形式和种类很多,有设计方面的原因,但施工过程中各种因素汇聚产生的还是主要原因。要从根本上解决混凝土裂缝的问题,就需分析其形成原因,从而采取措施进行预防。只要在设计和施工过程中针对各种影响因素考虑全面、细致,严格遵守设计和施工规范,再加以正确的处理措施,裂缝的产生是可以避免的。
关键字:裂缝 水泥预应力养护
Abstract: many forms and types of cracks, there is a result of design, but a variety of factors in the construction of major reasons or sink. To solve the problem of concrete cracks and fundamentally, it needs to analyze the reasons, to take measures to prevent. As long as in the design and construction process on various factors considered comprehensive, meticulous, strict compliance with the design and construction standards, and then to correct treatment measures, cracks can be avoided.
Keywords: prestressed curing crack of cement
中图分类号:TU278.3文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
随着我国建筑工程业的快速发展,人们对住宅工程质量的要求也日益提高。尤其是近些年,高层建筑以及大规模的基础设计建设越大越普遍,其中大多采用钢筋混凝土结构。然而,在建筑结构中混凝土裂缝的产生也成了一个较为棘手的问题。虽然一般不会对结构安全有影响,便对于正常使用以及感观上都有一定的影响,给人在心理上造成不安全感。混凝土发生裂缝,在各种类型混凝土中有所不同。就无筋混凝土而言,正常情况下裂缝发生于龄期开始阶段产生热应力时。对于钢筋混凝土而言,钢筋混凝土裂缝的总宽度,大致与钢筋拉应力成正比,这样,混凝土裂缝的宽度就会小些,对结构是有利的。裂缝产生的形式和种类很多,有设计方面的原因,但施工过程中各种因素汇聚产生的还是主要原因。要从根本上解决混凝土裂缝的问题,就需分析其形成原因,从而采取措施进行预防。
一、混凝土本身性能因素和预防方法
混凝土裂缝,除了因外力、温度变化、干燥收缩等原因所产生外,还与水泥的安定性有关,水泥的稳定性差,将使混凝土的某些成分膨胀而产生裂缝。常见的裂缝主要有以下几种原因。
沉降裂缝
沉降裂缝主要是因基层的不均匀沉降或模板本身刚度不足或支撑模板的间距过大等引起混凝土变形,从而导致缝隙的产生。同时也有材料和施工的因素,比如使用泌水率、沉降量较大的塑形混凝土;使用有假凝现象的水泥等;配筋混凝土沉降时受到钢筋的抑制;浇筑面不平使混凝土沉陷不均;斜面浇筑的混凝土向下流淌等等均可导致产生沉降裂缝。
主要预防措施有:加强地基加固工作,要分层夯实;根据不同荷载、长度过大、平面形状较为复杂等情况,合理设置沉降缝;保证模板的足够刚度,支撑间距要按计算模板方案操作;注意拆模时间及顺序。
塑性收缩裂缝
由于基础、模板、集料吸水及模板漏水,或者蒸发等使其未凝固的混凝土脱水,引起收缩,收缩又受到模板、钢筋等的约束而引起拉应力,因混凝土抗拉强度不足以抵抗所产生的拉应力而产生裂缝。一般在混凝土终凝以前表面失水引起毛细管压力而产生的表面收缩,裂缝在混凝土终凝之前形成,一般分布不规则,易出现龟裂状。所以,在浇筑混凝土全过程中除防止基础、模板、集料等过多的吸水外,还应控制气温和风速,减少混凝土表面水的蒸发速度,缩短凝结时间,昼避免用粉煤灰等掺合料以及缓凝型外加剂,以提高终凝前混凝土表面的抗拉强度。
3、干缩裂缝
和塑性收缩裂缝不同,虽然都是由于混凝土失水产生的表面张力引起,但干缩主要是由混凝土终凝后内部水泥石的孔隙水蒸发而产生,干缩量随龄期逐渐增长。形成的干缩裂缝一般出现在混凝土浇筑完毕养护后的一周左右,因干缩产生的拉应力大于抗拉强度而产生的裂缝。相对温度越低,干缩裂缝越易产生。它的产生与水灰比、水泥成分、水泥用量、集料的性质和用量以及外添加剂等因素有关。防止方法主要是减少失水量并进行充分养护。因此为了预防干缩裂缝的产生,可以选用干缩较小的水泥品种,如采用粉煤灰水泥;同时合理调整混凝土的配合比,采用低水灰比,尽量采用粗砂;此外,施工时应掌握正确的振捣方法,加强对混凝土的养护,设置合理的收缩缝。
温度裂缝
温度裂缝由于混凝土自身内部因水泥水化热较高造成内外温差过大,引起胀缩不均匀而产生的裂缝。如大体积混凝土应采用低热水泥,控制浇筑混凝土的温度不宜过高及浇筑速度不宜过快,并提高混凝土的抗拉强度等。引起温度变化的主要因素是年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当。对于温度的控制和防止措施主要有:采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,以减少混凝土中的水泥用量降低水化热;拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;容易开裂部位配置增强抗拉强度的钢筋以减少裂缝产生的机率。
化学反应裂缝
主要是使用活性集料、水泥的安定性不良、水泥的化学腐蚀、钢筋锈蚀等使混凝土内部膨胀而引起开裂。混凝土搅拌后粗细骨料产生的碱性离子与某些活性骨料产生化学反应,吸水体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这些裂缝一般出现在结构使用期间,一旦发生很难补救。预防措施是选用低碱性水泥和非活性集料,强化水泥质量检验工作。提高混凝土的密实性。设置足够的保护层。
施工过程中产生裂缝的原因及预防措施
1、施工措施不到位
主要因拆模过早、起吊及加载过早等引起;冬季施工沒采取防冻措施,使混凝土受冻而产生裂缝;施工安排不当,施工间隙时间过长;对大体积混凝土浇筑在岩石地基或厚大老混凝土垫层上时,没采取隔离措施;木模没浇透湿透、拆模方法不当或受到剧烈振动;构件运输、堆放时支撑垫木位置不当或运输过程中受到较大的振动;调点位置不当、安装时下放速度过快,产生撞击;安装错误使构件放反等都会产生施工裂缝。所以,必须严格控制施工方法。
综合上述情况,为避免裂缝的出现,在施工中应采取的措施有:在设计上要注意到那些容易开裂的部位,如深基与浅基、高低跨处等,应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节,在设计中加以解决;严格控制模板和支架的拆除时间,混凝土浇筑时应该留置同条件自然养护试件,在拆模前应该检查同条件养护试件强度试验报告,符合要求才能拆模;后浇带模板的拆除应该按照施工技术方案执行;严格控制在楼板上任意堆放重物,特别是控制好在装修过程中的重物堆放。
2、忽视现场养护的重要性
现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,导致裂缝的产生。对于大体积混凝土工程的浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土容易产生温度裂缝。现场预应力张拉不当,引起超张或偏心从而产生张拉裂缝。这些因素都会造成混凝土较大的收缩,产生龟裂或疏松,致使混凝土微观裂缝迅速扩展,形成宏观裂缝。
因此,必须严格按照规范进行。尤其应该做到在浇筑后的12小时以内对混凝土加以覆盖并保温养护,混凝土浇水养护的时间对一般混凝土不得少于7天,对掺用缓凝剂或有抗渗要求的混凝土,不得少于14天,对后浇带处的混凝土,不得少于30天浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态。应及时认真地进行洒水养护,以防止水泥的水化反应脱水而产生干缩裂纹,夏季应防止日光直接照射,将浇捣完的混凝土表面覆盖起来,春、秋季应做好防风工作,冬季做好防冻工作。
混凝土结构的裂缝是不可避免的,但其有害程度是可以控制的,有害与无害的界限是由结构使用功能决定的。大量工程实践说明,只要在设计和施工过程中针对各种影响因素考虑全面、细致,严格遵守设计和施工规范,再加以正确的处理措施,裂缝是可以控制和预防的,对保证建筑物的安全和使用十分重要。
关键字:裂缝 水泥预应力养护
Abstract: many forms and types of cracks, there is a result of design, but a variety of factors in the construction of major reasons or sink. To solve the problem of concrete cracks and fundamentally, it needs to analyze the reasons, to take measures to prevent. As long as in the design and construction process on various factors considered comprehensive, meticulous, strict compliance with the design and construction standards, and then to correct treatment measures, cracks can be avoided.
Keywords: prestressed curing crack of cement
中图分类号:TU278.3文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)
随着我国建筑工程业的快速发展,人们对住宅工程质量的要求也日益提高。尤其是近些年,高层建筑以及大规模的基础设计建设越大越普遍,其中大多采用钢筋混凝土结构。然而,在建筑结构中混凝土裂缝的产生也成了一个较为棘手的问题。虽然一般不会对结构安全有影响,便对于正常使用以及感观上都有一定的影响,给人在心理上造成不安全感。混凝土发生裂缝,在各种类型混凝土中有所不同。就无筋混凝土而言,正常情况下裂缝发生于龄期开始阶段产生热应力时。对于钢筋混凝土而言,钢筋混凝土裂缝的总宽度,大致与钢筋拉应力成正比,这样,混凝土裂缝的宽度就会小些,对结构是有利的。裂缝产生的形式和种类很多,有设计方面的原因,但施工过程中各种因素汇聚产生的还是主要原因。要从根本上解决混凝土裂缝的问题,就需分析其形成原因,从而采取措施进行预防。
一、混凝土本身性能因素和预防方法
混凝土裂缝,除了因外力、温度变化、干燥收缩等原因所产生外,还与水泥的安定性有关,水泥的稳定性差,将使混凝土的某些成分膨胀而产生裂缝。常见的裂缝主要有以下几种原因。
沉降裂缝
沉降裂缝主要是因基层的不均匀沉降或模板本身刚度不足或支撑模板的间距过大等引起混凝土变形,从而导致缝隙的产生。同时也有材料和施工的因素,比如使用泌水率、沉降量较大的塑形混凝土;使用有假凝现象的水泥等;配筋混凝土沉降时受到钢筋的抑制;浇筑面不平使混凝土沉陷不均;斜面浇筑的混凝土向下流淌等等均可导致产生沉降裂缝。
主要预防措施有:加强地基加固工作,要分层夯实;根据不同荷载、长度过大、平面形状较为复杂等情况,合理设置沉降缝;保证模板的足够刚度,支撑间距要按计算模板方案操作;注意拆模时间及顺序。
塑性收缩裂缝
由于基础、模板、集料吸水及模板漏水,或者蒸发等使其未凝固的混凝土脱水,引起收缩,收缩又受到模板、钢筋等的约束而引起拉应力,因混凝土抗拉强度不足以抵抗所产生的拉应力而产生裂缝。一般在混凝土终凝以前表面失水引起毛细管压力而产生的表面收缩,裂缝在混凝土终凝之前形成,一般分布不规则,易出现龟裂状。所以,在浇筑混凝土全过程中除防止基础、模板、集料等过多的吸水外,还应控制气温和风速,减少混凝土表面水的蒸发速度,缩短凝结时间,昼避免用粉煤灰等掺合料以及缓凝型外加剂,以提高终凝前混凝土表面的抗拉强度。
3、干缩裂缝
和塑性收缩裂缝不同,虽然都是由于混凝土失水产生的表面张力引起,但干缩主要是由混凝土终凝后内部水泥石的孔隙水蒸发而产生,干缩量随龄期逐渐增长。形成的干缩裂缝一般出现在混凝土浇筑完毕养护后的一周左右,因干缩产生的拉应力大于抗拉强度而产生的裂缝。相对温度越低,干缩裂缝越易产生。它的产生与水灰比、水泥成分、水泥用量、集料的性质和用量以及外添加剂等因素有关。防止方法主要是减少失水量并进行充分养护。因此为了预防干缩裂缝的产生,可以选用干缩较小的水泥品种,如采用粉煤灰水泥;同时合理调整混凝土的配合比,采用低水灰比,尽量采用粗砂;此外,施工时应掌握正确的振捣方法,加强对混凝土的养护,设置合理的收缩缝。
温度裂缝
温度裂缝由于混凝土自身内部因水泥水化热较高造成内外温差过大,引起胀缩不均匀而产生的裂缝。如大体积混凝土应采用低热水泥,控制浇筑混凝土的温度不宜过高及浇筑速度不宜过快,并提高混凝土的抗拉强度等。引起温度变化的主要因素是年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当。对于温度的控制和防止措施主要有:采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,以减少混凝土中的水泥用量降低水化热;拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;容易开裂部位配置增强抗拉强度的钢筋以减少裂缝产生的机率。
化学反应裂缝
主要是使用活性集料、水泥的安定性不良、水泥的化学腐蚀、钢筋锈蚀等使混凝土内部膨胀而引起开裂。混凝土搅拌后粗细骨料产生的碱性离子与某些活性骨料产生化学反应,吸水体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这些裂缝一般出现在结构使用期间,一旦发生很难补救。预防措施是选用低碱性水泥和非活性集料,强化水泥质量检验工作。提高混凝土的密实性。设置足够的保护层。
施工过程中产生裂缝的原因及预防措施
1、施工措施不到位
主要因拆模过早、起吊及加载过早等引起;冬季施工沒采取防冻措施,使混凝土受冻而产生裂缝;施工安排不当,施工间隙时间过长;对大体积混凝土浇筑在岩石地基或厚大老混凝土垫层上时,没采取隔离措施;木模没浇透湿透、拆模方法不当或受到剧烈振动;构件运输、堆放时支撑垫木位置不当或运输过程中受到较大的振动;调点位置不当、安装时下放速度过快,产生撞击;安装错误使构件放反等都会产生施工裂缝。所以,必须严格控制施工方法。
综合上述情况,为避免裂缝的出现,在施工中应采取的措施有:在设计上要注意到那些容易开裂的部位,如深基与浅基、高低跨处等,应考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而引起的薄弱环节,在设计中加以解决;严格控制模板和支架的拆除时间,混凝土浇筑时应该留置同条件自然养护试件,在拆模前应该检查同条件养护试件强度试验报告,符合要求才能拆模;后浇带模板的拆除应该按照施工技术方案执行;严格控制在楼板上任意堆放重物,特别是控制好在装修过程中的重物堆放。
2、忽视现场养护的重要性
现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,导致裂缝的产生。对于大体积混凝土工程的浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土容易产生温度裂缝。现场预应力张拉不当,引起超张或偏心从而产生张拉裂缝。这些因素都会造成混凝土较大的收缩,产生龟裂或疏松,致使混凝土微观裂缝迅速扩展,形成宏观裂缝。
因此,必须严格按照规范进行。尤其应该做到在浇筑后的12小时以内对混凝土加以覆盖并保温养护,混凝土浇水养护的时间对一般混凝土不得少于7天,对掺用缓凝剂或有抗渗要求的混凝土,不得少于14天,对后浇带处的混凝土,不得少于30天浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态。应及时认真地进行洒水养护,以防止水泥的水化反应脱水而产生干缩裂纹,夏季应防止日光直接照射,将浇捣完的混凝土表面覆盖起来,春、秋季应做好防风工作,冬季做好防冻工作。
混凝土结构的裂缝是不可避免的,但其有害程度是可以控制的,有害与无害的界限是由结构使用功能决定的。大量工程实践说明,只要在设计和施工过程中针对各种影响因素考虑全面、细致,严格遵守设计和施工规范,再加以正确的处理措施,裂缝是可以控制和预防的,对保证建筑物的安全和使用十分重要。