建筑中混凝土裂缝(共12篇)
建筑中混凝土裂缝 篇1
1 产生裂缝的原因分析
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, 必然引起现浇板的开裂。
1.2 混凝土材料的因素
首先, 不同种类和不同用量的水泥拌制的砂浆干缩性变化很大。矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥的收缩大, 而粉煤灰水泥收缩值较小, 快硬性水泥收缩大。一般来说, 其水灰比不变, 水泥用量越多, 混凝土的收缩率越大, 因为混凝土的干缩主要产生于水泥浆的干缩, 水泥浆越少, 混凝土中骨料对干缩的制约作用越显著。
其次, 混凝土中水的蒸发引起混凝土的收缩, 水灰比越大水泥浆越稀, 收缩率越大开裂的可能性也越大。同时减少用水量和水泥量对于改善干缩、提高混凝土的抗裂更为有效, 但应在正确的方法指导下采用, 必须保证混凝土的设计强度要求。
再次, 粗细骨料含泥量过大、骨料颗粒级配不良都会造成混凝土收缩增大, 从而诱导裂缝的发生, 骨料的密度大、级配好、弹性模量高、骨料粒径大则可减少混凝土的收缩。外加剂和掺合料会影响混凝土的硬化速度、混凝土的用水量、混凝土的收缩和徐变, 从而会对混凝土的开裂产生影响, 掺有外加剂的混凝土干缩值较大, 特别是初期干缩值较大。防止裂缝的有效方法是使用膨胀剂, 混凝土初期膨胀, 后期干缩值小, 能有效控制裂缝的发生。
最后, 混凝土中使用的钢筋越多, 产生的握裹力越强, 从而约束了混凝土的变形, 减少了收缩量, 也防止了裂缝的产生。使用焊接钢筋网, 纵筋、箍筋布置合理, 布置细而密的钢筋能有效地防止裂缝。
1.3 混凝土材料的配合比
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。
1.4 施工工艺及养护的原因
首先, 混凝土拌和不匀、拌和时间过长, 运输时间过长、运输泵送时改变了配合比, 浇筑顺序不合理、速度太快等施工会改变混凝土的质量, 降低混凝土的性能, 引起浇筑后混凝土结构或构件的裂缝。现场振捣混凝土时, 振捣或插入不当, 漏振、过振或振捣抽撤过快, 会影响混凝土的密实性和均匀性, 诱导裂缝的发生。
其次, 混凝土的养护可改变混凝土的水化反应速度, 影响混凝土的强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长。则混凝土收缩越小。在养护的过程中必须严格控制混凝土的水化热, 对拌和好的混凝土进行预冷却以降低温度, 使浇筑后混凝土的最高温度与温度梯度最小, 外界对混凝土的约束最小。混凝土养护的目的是为了保证混凝土的正常凝结、硬化。混凝土养护时间过短, 保持的湿度过低都会使得混凝土收缩变大, 会引起裂缝。
最后, 施工中, 振捣棒直接搁在钢筋上进行振动, 钢筋被扰动, 同时使得浇筑完的混凝土过早受到振动, 影响了钢筋与混凝土的握裹作用, 也影响了混凝土的均匀性与密实性。钢筋保护层厚度不足, 造成钢筋与混凝土的握裹作用减小, 对混凝土变形开裂的约束作用减弱。在风速过大或烈日暴晒的情况下施工, 混凝土的收缩值大。大体积混凝土构件浇筑后, 抹面的次数和保温工作不到位, 易产生表面收缩裂缝。
2 建筑施工中混凝土裂缝的防制措施
2.1 注重混凝土原材料的选择和配比
首先, 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。
其次, 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。
最后, 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。
2.2 强化混凝土浇捣工作的要求
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。
2.3 采取合理的养护措施
首先, 保温养护是混凝土施工的关键环节, 其目的主要是降低大体积混凝土浇注块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力。可以降低混凝土浇注块体的降温速度, 充分利用混凝土的抗拉强度, 以提高混凝土块体承受外约束力的抗裂能力, 达到防止或控制温度裂缝的目的。
其次, 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, 同时周边做好明沟排水工作, 防止雨水流进基坑内, 保证混凝土浇灌的连续性和施工质量。
3 结束语
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象, 它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力, 影响建筑物的使用功能, 而且会引起钢筋的锈蚀, 混凝土的碳化, 降低材料的耐久性, 影响建筑物的承载能力。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浇注后的防治措施, 混凝土的裂缝现象是可以避免的。
摘要:随着建筑工程中混凝土结构应用越来越普遍, 在施工中出现了大量的混凝土裂缝, 严重影响了建筑物的使用安全。本文对建筑工程混凝土裂缝产生的原因进行分析, 探讨了防治的措施。
关键词:建筑施工,混凝土裂缝,裂缝防治
参考文献
[1]甘永文.大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述[J].山西建筑, 2008-07-01.
[2]蒋德稳.裂缝对混凝土结构耐久性的影响[J].连云港化工高等专科学校学报, 2001-12-30期刊
建筑中混凝土裂缝 篇2
1、施工方面导致现浇板出现裂缝的主要原因
(1)板中正负受力钢筋之间有效高度不够,使受力钢筋的抗拉强度不能有效发挥,反而加重了板上层混凝土的受压应力。该原因产生的裂缝往往是穿透性的,主要出现在板边及板中受力比较集中的位置,类裂缝严重者将影响结构的使用安全,应采取稳妥的补救措施。(2)施工单位为赶进度,在现浇混凝土未达到设计强度时即拆模,或板上施工堆载过重,也导致板开裂,出现穿透性裂缝。
(3)板中预埋电线导管目前大都采用PVC管。由于PVC管直径较大、弹性较大,在浇捣混凝土时,PVC管受到混凝土的重压而下沉,使支撑在底部的板下层受力筋随着下沉,板底钢筋保护层厚度变薄,一定时间后,板下层出现裂缝,这类裂缝对使用有一定影响,但一般不会影响结构安全。(4)浇捣混凝土前,板底钢筋无保护层垫块或保护层垫块分布太稀,也易使板出现裂缝、裂缝性质同(3)条。
(5)板件厚度不够也是引起板裂缝的原因之一。钢筋混凝土构件的受力是由钢筋与混凝土共同承担的,板件过薄,板刚度势必减弱,板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大以致出现“超载”现象,板因此开裂,此类裂缝往往是穿透性的。(6)混凝土实际强度等级低于设计强度等级,导致混凝土受压强度不够而开裂。
2、设计方面引起现浇板出现裂缝的主要原因
(1)由于结构计算的疏忽,设计板件偏薄,配筋偏少,该原因产生的板缝影响到结构安全。
(2)设计中未充分估足装修荷载、使用荷载(即设计活荷载偏小),以致设计受力小于实际受力,板因此开裂。
(3)屋面板的温度应力不可忽视,尤其是无可靠保温隔热层的屋面板受温度影响较大,若设计中未加以考虑,板往往开裂。
3、预防现浇板开裂的措施为避免现浇钢筋混凝土板开裂,主要应从以下方面进行预防:
(1)认真审查工程结构设计图纸,复核板厚、钢筋。屋面板的配筋设计考虑温度应力的影响应适当放大。
(2)加强钢筋工程的隐蔽验收,注意检查钢筋的直径、间距、上下层钢筋之间的有效高度、钢筋的锚固长度、下层钢筋的保护层垫板厚度及分布等是否符合设计要求。
(3)浇捣混凝土时,必须安排专门的护筋人员,以免上层负筋被踩压下沉。(4)在板中预埋电线套管时下方多设些垫块。
(5)严禁在现浇混凝土未达到设计强度之前拆模,板上施工堆载应均匀分布,且避免过重。(6)确保板件厚度及混凝土强度达到设计要求。
4、现浇板裂缝的主要处理方法
现浇混凝土板开裂问题,应重在预防,补救乃是不得已之下策。下面介绍几种主要的裂缝处理方法:
(1)对于板上层裂缝,可用环氧树脂修补方法。具体操作步骤是:将缝表面凿出一个上宽2~3cm,深3~4cm的V型槽,用水冲刷干净,再用环氧树脂掺丙酮(稀释)、乙二胺(增加强度)、苯二甲基二丁脂(增加韧性),并与砂浆混合进行填补。各成分所占比例按有关技术资料确定。(2)对板上层裂缝还可以用高压喷浆的方法修补。喷浆前应用高压水将缝冲刷干净。
(3)对于板上层裂缝较多的板,可用在板上表层覆盖钢丝网细石混凝土的方法修补。做法是:先将板上表面凿开,冲洗干净,然后布上一层糱4@150的钢丝网,再浇上一层厚4~5cm的细石混凝土(混凝土强度比板高),该覆盖层应锚固在四边支座上。(4)板下层裂缝,一般不影响结构安全,用环氧树脂修补法较适合。
建筑中混凝土裂缝 篇3
关键词:建筑工程;混凝土裂缝;控制技术;分析
1.混凝土裂缝现象的产生
在建筑施工中混凝土的使用非常频繁,而混凝土是一种非均质的脆性材料,由水泥、砂石骨料、水和外加材料进行混合而合成。由于混凝土本身的约束、变形或者施工问题,都可能产生混凝土的微裂缝、气穴和微孔隙。在大体积混凝土的硬化过程中还会产生水化热,混凝土内部的温度上升而导致裂缝的产生。混凝土微裂缝会在温差和荷载作用下不断连通和扩展,最终成为较大的裂缝。混凝土裂缝主要是对建筑和构件的外观、耐久性和适用性产生影响,降低建筑结构的刚度,影响抗荷载能力[1]。
2.在建筑施工中出现混凝土裂缝的原因
2.1混凝土配比失当
混凝土的配比对于混凝土的质量有着重要的影响,如果在实际操作过程中没有严格按照相关规定来进行混凝土的配比,就会导致混凝土裂缝的出现。高强砼的水灰比一般在0.24至0.38,普通砼的水灰比一般为0.6。在进行水泥水化的过程中要注意水的比例问题。而实际操作中为了提高浇灌质量必须提高水灰比,这就造成混凝土中残留了多余的水分,蒸发后产生气孔,最后产生裂缝。
2.2楼板出现力学形变
楼板的力学形变也是混凝土产生裂缝的一个重要原因,例如支座处的负筋下沉、楼板弹性变形等等。在施工的过程中,如果过早的对混凝土进行拆模,导致其强度没有达到规定要求,或者上荷载时还没有达到混凝土的终凝时间,这都是楼板出现弹性变形的直接原因。弹性变形会降低混凝土的早期强度,难以承受弯应力、拉应力和压应力,最终导致裂缝的产生。
2.3温度和湿度变化引起裂缝
外界温度的变化会对混凝土的裂缝产生很大的影响,结构散热温度、水泥水化热的绝热温升、浇筑温度等共同叠加成为混凝土的内部温度。外界温度对浇筑温度的影响很大,浇筑温度会随着外部温度的升高而升高,而外界温度过低又会加大混凝土内部的温度差距。一旦外界出现过快的降温,则温度应力增大,混凝土裂缝就会随之产生。此外,外界的湿度变化也可能会成为混凝土裂缝产生的原因,外界湿度过低会引起混凝土的干缩,很容易产生裂缝[2]。
2.4水泥的水化热对混凝土的影响
水泥的水化热是混凝土浇筑中热源的主要产生途径。在浇筑之后短期内会出现水泥集中放热的情况。混凝土的配合比和水泥种类都会影响水泥的放热速度。混凝土内部的大量水化热被缓慢的释放,形成混凝土的内外温度梯度,混凝土外表面的温度低于中心温度,这就会产生内部压应力,进行形成表面的拉应力。如果拉应力集聚到了一定程度,突破了混凝土的抗拉强度极限,则裂缝就产生了。
3.建筑施工中混凝土裂缝控制技术的应用
为了对混凝土的裂缝进行控制,提高建筑施工的质量,就必须采用一定的混凝土裂缝控制技术。
3.1混凝土的合理配合比
混凝土坍落度的选择要根据施工现场的构件截面、操作水平和浇筑工艺等情况,根据实际操作中的砂石原材料质量来对配合比进行调整。对骨料的级配进行改善可以通过添加高效减水剂或者粉煤灰的手段来实现。如果选用低碱或无碱的水泥和外加剂,可以添加适当的混凝土外加剂和掺和料[3]。
3.2预防楼板变形的施工技术
在进行混凝土结构设计的过程中最好不要使用容易产生裂缝的高强度混凝土,而采用中低强度的混凝土。可以增加承台表面的分布钢筋用量来防止裂缝的产生,分布钢筋用量的增加虽然不能对防止裂缝产生起到直接的作用,但是可以对架构的整体性进行加强,并对温度裂缝的宽度进行减小。如果条件允许可以在大体积混凝土施工中设置水平施工缝,并对其进行温度裂缝的分块,各分块之间要能够进行连接。
在完成混凝土浇筑的24小时之内,不能够对大宗材料进行吊卸,以免产生冲击振动,只能怪进行弹线、定位和测量等准备工作。在一天之后可以进行小型材料的分批吊运,但要保证分散就位、轻卸轻放。从浇筑完毕的第三天起才可以进行正常的楼面模板和楼层墙板的支模施工。在进行材料的吊卸之前,要用横杆和加密立杆来对预放材料的部位模板进行处理,以对模板支撑架的刚度进行增加。刚度的增加可以减少模板的变形,该区域对冲击震动荷载的抵抗能力也随之提高。将跳板、旧木模等设备铺设于新筑混凝土表面,对应力进行扩散和保护,也是控制裂缝的一个有力措施。
3.3控制好温度与湿度
首先是对混凝土的保温养护,外界温度的变化是混凝土裂缝产生的一个重要原因。对混凝土浇筑块体的降温速度进行控制,以提高其抗裂能力。可以将养护环境的温度提高,以减小混凝土的内外温差,从而减小温度应力。为了避免表面的干裂导致的塑性收缩的产生,要将混凝土的中心温度与表面温度的差距控制在规定的范围之内。如果在浇灌过程中遭遇降雨,要对混凝土进行遮盖和排水工作,以免影响浇灌的质量。如果施工的外部温度过高,可以对混凝土进行定期浇水,以减少温度应力和约束应力,较少裂缝的产生[4]。
3.4正确的选择材料,防止水化热的现象
混凝土的干缩性强与其骨料的干缩较大、吸收率较大、含泥量较多有很大的关系。如果使用级配良好、粒径较大的骨料就能够降低混凝土中对水泥浆的需求量,也就减小了混凝土的干缩率。要降低混凝土的水化热,可以减少水泥的用量掺加粉煤灰,水化热的降低也就可以减少混凝土的体积收缩。粉煤灰的加入可以提高混凝土的抗离析性、抗渗性、可泵性和和易性等,泌水现象减少,裂缝情况也相对减少。
4.结语
我国的建筑行业正处于一个迅速发展的时代,随着建筑工程数量的不断增加,对建筑工程质量的要求也越来越严格。建筑工程质量关系到建筑物的使用安全,工程建筑施工过程中经常出现的一个技术问题就是混凝土的裂缝问题。混凝土裂缝是建筑施工过程中的一个常见问题,裂缝会对混凝土的外观以及施工质量产生很大的影响。在进行建筑施工的过程中要科学的使用混凝土裂缝控制技术来避免和减少裂缝的产生。因此,为了提高建筑工程质量,必须重视对混凝土裂缝控制技术的应用研究。
参考文献:
[1] 江丛彬.浅谈建筑施工中混凝土裂缝的控制技术[J].黑龙江科技信息.2013(18)
[2] 朱子龙.建筑施工中混凝土裂缝控制技术的探讨[J].民营科技.2011(10)
[3] 李延虎,刘永.建筑工程混凝土裂缝的预防措施与处理方法[J].科技信息.2012(01)
建筑施工中混凝土裂缝控制 篇4
混凝土裂缝产生的原因是多方面的, 情况较为复杂, 综合因素较多。对于某种裂缝的出现, 人们很难给予一个准确明晰的原因分析。工程实践证明, 裂缝形成的原因主要来自三个方面:变形、荷载以及不均匀沉降。一般由温差、收缩、不均匀沉降等引起的变形赞成的裂缝约占80%, 荷载等造成的约占20%, 当然还需要考虑其综合原因。根据这些主要影响因素, 人们常把混凝土裂缝归纳为收缩裂缝、温度裂缝、沉降裂缝、徐变裂缝、应力裂缝和施工裂缝等几大类。
2 裂缝的控制措施
2.1 收缩 (干缩) 裂缝的控制
收缩 (干缩) 裂缝的控制主要在于控制湿度的变化, 使结构、构件具有相对稳定的湿度。加强混凝土的早期养护, 混凝土浇筑完后, 裸露表面应及时用草垫、草袋或塑料薄膜覆盖, 并洒水湿润养护。在气温高、湿度低、风速大的天气应及早覆盖、喷水雾养护, 并适当延长养护时间。加强混凝土表面的抹压, 但应注意避免过分抹压。采用密封保水方法, 在混凝土表面喷养护剂或覆盖塑料薄膜, 使水分不易蒸发, 或采用其他养活空气流动 (如设挡风墙、罩) 、延缓表面水分蒸发的办法。预应力构件应及时张拉, 避免长期堆放。适当选择配合比, 避免水灰比、水泥用量、砂率过大、严格控制砂、石的含泥量, 避免使用粉砂, 以提高混凝土抗拉强度。构件长期露天堆放时, 应继续适当洒水或覆盖养护, 以便有较长的保湿养护时间, 特别是薄壁构件, 应放在阴凉的地方覆盖堆放。
2.2 温度裂缝的控制
防止混凝土内部约束引起的表面温度裂缝, 一般采用控制混凝土表面与外界或内部的温差的方法, 使其小于25℃。常用控制措施是:对加热养护的构件, 应采用缓慢升降温, 使升降温度不大于10℃/h, 并注意缓慢揭盖、脱模, 避免表面温度应力过大;对大体积结构, 当混凝土与外界温差较大时, 应采用保温养护, 适当处长拆模时间, 使温差控制在25℃以内。
预防结构受外部约束引起的混凝土温度裂缝, 一般可采取以下几方面的技术措施:
2.2.1 选用低热或中热水泥 (如矿渣水泥、抗硫酸盐水泥、粉煤灰水泥) 配制混凝土;
在混凝土中掺加粉煤灰或减水剂;利用后期 (90d、180d) 强度以降低水泥用量和温升;在基础内预埋冷却水管, 通入循环冷水, 将水化热导出;在厚度大、少筋、大体积混凝土中, 掺入20%以下块石吸热, 并可节省混凝土用量。
2.2.2 避开炎热天气及夜间浇筑混凝土。
采用低温水拌制混凝土, 对砂石进行冷水雾降温, 或设置简易遮阳装置, 以降低混凝土拌合物温度。同时采用薄层浇筑混凝土, 每层厚度不大于30cm, 加快热量散发, 并使热量分布均匀。
2.2.3 做好混凝土的保温、保湿养护, 缓慢降温, 充分发挥徐变特性, 削减温度应力;
夏季避免曝晒, 冬季保温覆盖。采取长时间养护, 规定合理的拆模时间, 充分发挥混凝土的“应力松弛效应”;混凝土拆模后, 及时回填土, 避免结构侧面长期暴露。
2.2.4 大体积基础采取分层分块浇筑, 合
理设置施工缝, 在适宜位置浇缝, 以加快散热;在岩石地基或厚混凝土垫层上浇筑大体积混凝土, 应在垫层上放置滑动层 (平面浇沥青玛蹄脂, 铺砂或铺设卷材) , 垂直面放置缓冲层 (贴聚乙烯泡沫塑料) , 以消除嵌固作用, 释放约束应力。
2.2.5 选择良好级配的粗骨料, 严格控制其含泥量;
加强混凝土振捣, 提高混凝土密实性和抗拉强度;在基础内设置必要的温度配筋;在接缝部位, 适当增大配筋率, 设暗梁, 以减轻边缘效应, 提高抗拉强度;同时加强混凝土早期养护, 提高早期抗拉强度和弹性模量。
2.2.6 避免降温与干缩共同作用导致的应力叠加;
在混凝土中掺加水泥用量5%-10%的VEA混凝土微膨胀剂, 以抵消由于干缩和降温引起的混凝土收缩, 控制混凝土开裂。
2.2.7 采取“双控计算”措施, 即在浇筑混
凝土前按施工条件和拟采取的防裂控制措施, 计算可能产生的最大降温收缩拉应力, 当发现超过计算龄期的混凝土抗拉强度时, 调整所采取的措施使应力控制在允许范围内;混凝土浇筑后, 应根据实测温度和温度升降曲线, 计算每阶段降温时混凝土累计拉应力, 当其大于该龄期的混凝土抗拉极限强度时, 应采取保温养护措施, 使各阶段降温时混凝土的累计拉应力小于该龄期混凝土允许的抗拉强度, 以控制裂缝出现。
由于混凝土裂缝产生的原因较为复杂, 应根据具体情况和条件, 采取其中一种或数种措施。
2.3 沉降裂缝的控制
沉降裂缝主要在混凝土表面沿水平钢筋通长方向出现, 分布面比较广, 一般在拆模后3d-7d出现, 其主要原因在于, 若混凝土浇捣时, 骨料颗粒下沉, 水泥浆上浮, 受到钢筋或埋件或大骨料的阻挡, 造成混凝土分离。
在工程施工中, 一般采取的措施为:在混凝土施工时应注意布点下料的位置尽量要少;振捣下层钢筋时可轻轻地对上部钢筋进行振动, 尽量减少上部钢筋粘带水泥浆;浇筑混凝土以前可对钢筋及模板用水湿润, 降低钢筋及模板的温度;夏季混凝土浇筑尽量选在早晨或晚间温度较凉爽时;施工时应严格控制钢筋的保护层厚度。
混凝土浇筑时应严格控制振捣时间, 振捣充分, 且分层间隔不宜过长。
2.4 徐变裂缝的控制
适当加大端头截面高度, 配置承受水平力钢筋、放射式配筋或弯起构造筋 (弯起方向平等于主拉应力) 。压低预应力筋弯起角度, 减少非预压区;支撑节点采用微动连接, 如采用螺栓连接, 预留孔内设橡胶垫圈、柔性连接等, 以削减约束应力;构件吊装前应有一个较长的堆放时间, 吊车梁的最后固定尽可能晚些 (徐变3个月可达60%, 4个月基本稳定, 半年徐变可完成70%-80%) , 使徐变变形在吊装前 (或固定前) 完成大部分, 此时混凝土具有较长龄期, 强度也较高;预应力混凝土构件不要过早放张, 以减少收缩徐变变形, 提高抗裂能力;加大端头支承垫板, 改进压力分布层, 减少应力集中。
2.5 施工裂缝的控制
木模板浇水湿透, 防止胀模将混凝土拉裂。采用翻转脱模时应平稳, 防止剧烈冲击和振动, 并应在平整坚实的铺砂地面上进行;预应力构件预留孔时管芯要平直, 混凝土浇筑后定时 (15min左右) 转动钢管, 抽管时间以手压混凝土表面不显印痕为宜, 抽管时应平稳缓慢;胎模应选用有效的隔离剂, 起模前先用斤顶均匀松动, 再平缓起吊;构件堆放要按支承受力状态设置垫木, 重叠堆放时, 支点应保持在一条直线上, 同时做好标记, 避免板、梁、柱构件反放;运输中, 构件之间设置垫木并互相绑牢, 防止晃动碰撞;屋架、柱等大型构件吊装, 应按规定设置吊点;吊装屋架等侧向刚度差的构件时, 应用脚手架横向加固, 并设牵引绳, 防止吊装过程中晃动、碰撞;混凝土冬期施工在掺加氯盐早强剂, 同时也应掺加亚硝酸钠阻锈剂 (为水泥质量的1%-2%) ;滑动模板应确保安装尺寸和质量, 施工中若因某种原因停滑时间过长, 应松开模板后再滑升, 以防止拉裂混凝土。
3 结束语
以上对混凝土不同裂缝的控制措施作了具体分析, 在具体施工中, 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的
摘要:建筑工程施工中, 如果混凝土构件出现裂缝, 就会影响混凝土构件的刚度和建筑物结构的整体抵抗能力, 即使裂缝的出现不会导致混凝土构件的破坏或建筑物的倒塌, 也会影响到建筑外观, 当裂缝宽度超出一定限度时, 也会造成钢筋锈蚀, 影响结构构件的耐久性能。本文介绍混凝土工程施工中常见裂缝的控制方法及裂缝的处理措施, 对混凝土工程的施工有一定的参考价值。
关键词:混凝土,裂缝,控制,处理
参考文献
[1]陈忠立.建筑施工混凝土裂缝的形成及修护.企业科技与发展.2009-08-20
建筑中混凝土裂缝 篇5
一、综述
随着我国改革开放和现代化进程的加快,我国的建设规模正日益增大,如何保证建筑工程质量也日益受到各级政府和社会各界的广泛关注。在众多的工程质量问题中,混凝土裂缝现象则更为突出,因此必须十分重视混凝土裂缝成因的分析及预防。应该指出的是混凝土中有些裂缝是很难避免的,例如普通钢筋混凝土受弯构件,在30%~40% 设计荷载作用下就可能开裂;而受拉构件开裂时的钢筋应力仅为钢筋设计应力的7%~10%。工程实际中除了荷载作用造成的的裂缝外,更多的是混凝土收缩、温度变形和不均匀沉降等导致开裂。虽然有些裂缝对使用无多大危害,但在实际施工中仍有必要对其进行有效控制,特别是避免有害裂缝的产生。本文分别就地下室底板大体积混凝土、地下室墙板混凝土、地面混凝土、现浇楼板混凝土及屋面防水细石混凝土简要分析其裂缝产生的主要原因,然后提出若干有针对性的预防措施与大家商榷。
二、地下室底板大体积混凝土裂缝的主要原因及预防措施
裂缝产生的主要原因是温度和干缩变形,其次是砼的水灰比等,其预防措施如下:
1、严格控制水化热。在满足设计强度要求和征得设计同意的前提下,混凝土配合比设计可考虑采用60天强度,以减少水泥用量,同时,应选择低热水泥,减少水泥水化热。
2、通过“双掺”技术(掺加缓凝高效减水剂及粉煤灰),以减少水泥用量,并改善混凝土的和易性,提高混凝土的可泵性。
3、浇筑顺序采用“分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序推进,一次到顶”的方法,一次整体连续浇筑结束。
4、大体积混凝土浇捣完毕后,初凝前用长刮尺刮平,经6小时先用铁滚筒滚压数遍,再用木抹子在混凝土表面拍实并搓毛两遍以上,以闭合收水裂缝,防止产生表面收缩裂缝,约12~14小时后,覆盖塑料薄膜和草包进行保温保湿养护。并按规定时间测量混凝土各部位的温度,确保混凝土内外温度差不超过25℃。
三、地下室墙板裂缝主要也是由于干缩引起,其预防措施如下:
1、在不改变墙板钢筋总量的情况下,对墙板水平钢筋进行等截面代换,将原来的粗钢筋大间距改为细钢筋小间距,从而防止墙板产生裂缝。
2、墙板混凝土浇筑后,摸板至少7天后方可拆除,并在墙顶设淋水管,进行24小时不间断淋水养护。
四、地面混凝土裂缝的主要原因有:
不均匀沉降(地面的沉降往往与主体结构中柱、墙等的沉降不一致,从而在它们的结合部位产生较大的裂缝)、温度及收缩变形。其预防措施如下:
1、地面混凝土浇筑时应与墙、柱间留有30mm的缝隙,以使墙、柱和地面的沉降相互独立。
2、垫层铺设前,其下一层表面应湿润。室内地面一般可不设伸缝。室外地面采用混凝土垫层时应设置伸缝,其间距为30m。室内外地面的混凝土垫层,均应设纵向缩缝和横向缩缝。纵向缩缝间距为3~6m,横向缩缝间距为6~12m。室外地面或高温季节施工的地面,缩缝间距宜采用下限值。垫层混凝土的纵向缩缝应做平头缝或加肋板平头缝。当垫层厚度大于150mm时,可做企口缝。横向缩缝应做假缝。平头缝和企口缝的缝间不得放置隔离材料,浇筑时应互相紧贴,企口缝的尺寸应符合设计要求,假缝宽度为5~20mm,深度为垫层厚度的1/3,缝内用1:3水泥沙浆填缝。工业厂房、礼堂、门厅等大面积水泥混凝土垫层应分区段浇筑,分区段应结合变形缝的位置,不同类型的建筑地面连接处和设备基础的位置进行划分,并应与设置的纵向、横向缩缝的间距相一致。
五、现浇钢筋混凝土楼板裂缝的主要原因有:
1、混凝土水灰比、塌落度过大。
2、板负筋位置不当。
3、混凝土早期养护不好。
4、建筑物建好后(特别是长期空置的商品房)长期关闭,室风相对湿度过低,混凝土收缩开裂。这一点往往被人们所忽视。即在正常湿度环境中,混凝土收缩产生的裂缝十分微小,而且裂缝不会进一步扩展。但当混凝土所处环境的相对湿度低于80%时,混凝土内部自由水蒸发加速,从而加剧了混凝土的收缩,若这一过程持续时间过长,微裂缝就会进一步扩展,进而可能形成通缝。
5、混凝土强度未到1.2N/mm²前,就在其上堆放材料、搭设支架。
预防措施如下:
1、严格控制混凝土施工配合比,对于商品混凝土的塌落度应加强检查。
2、在楼板浇捣过程中派专人护筋,避免踩下负筋的现象发生。
3、混凝土浇筑前先将基层和模板浇水湿透,浇筑完毕后应采取有效的养护措施,并满足以下要求:
(1)应在浇筑完毕后12小时以内对混凝土加以覆盖并保湿养护;(2)混凝土浇水养护时间:对采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,不得少于7天,对掺用缓凝型外加剂或有抗渗要求的混凝土,不得少于14天;(3)浇水次数应能保持混凝土处于湿润状态;(4)采用塑料布覆盖养护的混凝土,其敞露的全部表面应覆盖严密并应保持塑料布内有凝结水。
4、在一定的时间段(一般自混凝土浇筑完成后2年内)保持空置房间内的相对湿度与室外相对湿度基本一致并不宜低于85%,这一要求可采用经常开窗的方法得以实现,有条件的地方定期洒水增加湿度则效果更好。
5、混凝土强度达到1.2N/mm²前,不得在其上踩踏或堆放材料、安装模板及支架,以免由于振动等原因产生裂缝。
六、屋面细石混凝土刚性防水层开裂的主要原因有:
1、未设分格缝或分格缝设置不合理。
2、混凝土内钢筋网片在分格缝处未断开。
3、混凝土与基层间宜设置可靠的隔离层。
4、养护不好。
预防措施如下:
1、混凝土应在屋面板的支承端、屋面的转折处、突出屋面结构的交接处设置分格缝,其纵横间距不宜大于6m。
2、混凝土内钢筋网片应在分格缝处断开。
3、混凝土与基层间设置可靠的隔离层。
5、混凝土浇完后应按规定做好养护工作。
七、结语:
为了避免混凝土产生裂缝,我们在工程实际中应注意:
1、采用合理的配合比。
2、采用先进的施工工艺。(包括浇筑方法和表面处理方法等)
3、采用必要构造措施。
4、及时养护。
混凝土裂缝的预防与处理 [replyview]摘 要:混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,本文对混凝土工程中常见的一些裂缝问题进行了探讨分析,并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。
关键词:混凝土 裂缝 预防 处理
一、前言
混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。
混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。很多工程的失事都是由于裂缝的不稳定发展所致。近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明,在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的,在一定的范围内也是可以接受的,只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。钢筋混凝土规范也明确规定[1]:有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。
混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。
二、凝土工程中常见裂缝及预防
1.干缩裂缝及预防
干缩裂缝多出现在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。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05~0.2mm之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
2.塑性收缩裂缝及预防
塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。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,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,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。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
主要预防措施:一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。
3.沉陷裂缝及预防
沉陷裂缝的产生是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所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,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。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。主要预防措施:一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是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。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
4.温度裂缝及预防
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350~550 kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500~27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力(实践证明当混凝土本身温差达到25℃~26℃时,混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力)。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
主要预防措施:一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。五是改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺,降低混凝土的浇筑温度。六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。九是在大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差。十是加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施。十一是预留温度收缩缝。十二是减小约束,浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。十三是加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。十四是混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。
5.化学反应引起的裂缝及预防
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。
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,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中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。主要的预防措施:一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。
由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。通常的预防措施有:一是保证钢筋保护层的厚度。二是混凝土级配要良好。三是混凝土浇注要振捣密实。四是钢筋表层涂刷防腐涂料。
三、裂缝处理
裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理,以保证建筑物的安全使用。
混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法,灌浆、嵌逢封堵法,结构加固法,混凝土置换法,电化学防护法以及仿生自愈合法。
1.表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
2.灌浆、嵌逢封堵法
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。
嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
3.结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
4.混凝土置换法
混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
5.电化学防护法 电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小,适用钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构也可用于新建结构。[/replyview] 6.仿生自愈合法
仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊),在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合[4]。
四、结 论
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
大体积混凝土裂缝产生原因及防裂措施综述 摘要: 本文分析了大体积混凝土产生裂缝的原因;概括介绍了防止裂缝发生的措施,可在工程实践中参考应用。
关键词: 大体积混凝土 裂缝 防裂措施 1 前言
近年来,随着国民经济和建筑技术的发展,建筑规模不断扩大,大型现代化技术设施或构筑物不断增多,而混凝土结构以其材料廉价物美、施工方便、承载力大、可装饰强的特点,日益受到人们的欢迎,于是大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成部分。所谓大体积混凝土,一般理解为尺寸较大的混凝土,美国混凝土学会给出了大体积混凝土的定义:任何现浇混凝土,其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度的减少开裂影响的,即称为大体积混凝土。这就提出了大体积混凝土开裂的问题,开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题,裂缝一旦形成,特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位,危害极大,它会降低结构的耐久性,削弱构件的承载力,同时会可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂,是一个值得关注的问题。大体积混凝土裂缝形成的原因
裂缝产生的原因可分为两类:一是结构型裂缝,是由外荷载引起的,包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝,是由非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝。其中具体原因如下。2.1 温度应力引起裂缝(温度裂缝)
目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种:混凝土浇注初期,产生大量的水化热,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常使混凝土内部温度上升,而混凝土表面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;另外,在拆模前后,表面温度降低很快,造成了温度陡降,也会导致裂缝的产生;当混凝土内部达到最高温度后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中,较为主要是由水化热引起的内外温差。2.2 收缩引起裂缝
收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。2.2.1 干燥收缩
混凝土硬化后,在干燥的环境下,混凝土内部的水分不断向外散失,引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。2.2.2 塑性收缩
在水泥活性大、混凝土温度较高,或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝,出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加大,于是裂缝进一步扩展。3 防止裂缝的措施
由以上分析,材料型裂缝主要是由温差和收缩引起,所以为了防止裂缝的产生,就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,具体措施如下。3.1 优选原材料 3.1.1 水泥
由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥,由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数,要降低水泥的水化热,主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数,硅酸盐水泥的矿物组成主要有:C3S、C2S、C3A和C4AF,试验表明:水泥中铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)含量高的,水化热较高,所以,为了减少水泥的水化热,必须降低熟料中C3A和 C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外,在不影响水泥活性的情况下,要尽量使水泥的细度适当减小,因为水泥的细度会影响水化热的放热速率,试验表明比表面积每增加100cm2/g,1d的水化热增加17J/g~21 J/g,7d和20d均增加4 J/g~12 J/g。3.1.2 掺加粉煤灰
为了减少水泥用量,降低水化热并提高和易性,我们可以把部分水泥用粉煤灰代替,掺入粉煤灰主要有以下作用:①由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物,其中二氧化硅含量40%~60%,三氧化二铝含量17%~35%,这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应,是其活性的来源,可以取代部分水泥,从而减少水泥用量,降低混凝土的热胀;②由于粉煤灰颗粒较细,能够参加二次反应的界面相应增加,在混凝土中分散更加均匀;③同时,粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构,使混凝土中总的孔隙率降低,孔结构进一步的细化,分布更加合理,使硬化后的混凝土更加致密,相应收缩值也减少。
值得一提的是:由于粉煤灰的比重较水泥小,混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面,使上部混凝土中的掺合料较多,强度较低,表面容易产生塑性收缩裂缝。因此,粉煤灰的掺量不宜过多,在工程中我们应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。3.1.3 骨料(1)粗骨料
尽量扩大粗骨料的粒径,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利。(2)细骨料
宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少,另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料尽量用干净的中粗沙。3.1.4 加入外加剂
加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会,外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响:
(1)减水剂对混凝土开裂的影响 减水剂的主要作用改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量,而水灰比的降低,水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。
(2)缓凝剂对混凝土开裂的影响
缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间,由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大,所以等放热峰值出现时,混凝土强度也增大了,从而减小裂缝出现的机率,二是改善和易性,减少运输过程中的塌落度损失。(3)引气剂对混凝土开裂的影响
引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。在这里值得注意的是:外加剂不能掺量过大,否则会产生负面影响,在GB8076~1977中规定,掺有外加剂的混凝土,28d的收缩比不得大于135%,即掺有外加剂的混凝土收缩比基准混凝土的收缩不得大于35%。3.2 采用合理的施工方法 3.2.1 混凝土的拌制
(1)在混凝土拌制过程中,要严格控制原材料计量准确,同时严格控制混凝土出机塌落度。
(2)要尽量降低混凝土拌合物出机口温度,拌合物可采取以下两种降温措施:一是送冷风对拌和物进行冷却,二是加冰拌合,一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。3.2.2 混凝土浇注、拆模(1)混凝土浇注过程质量控制
浇注过程中要进行振捣方可密实,振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜,间距要均匀,以振捣力波及范围重叠二分之一为宜,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝。另外,浇注混凝土要求分层浇注,分层流水振捣,同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。(2)浇注时间控制
尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注,若由于工程需要在夏季施工,则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排在夜间进行。(3)混凝土拆模时间控制
混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到设计强度的75%以上,混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。3.2.3 做好表面隔热保护
大体积混凝土的温度裂缝,主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后,由于内部较表面散热快,会形成内外温差,表面收缩受内部约束产生拉应力,但是这种拉应力通常很小,不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击,或者过分通风散热,使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生,所以在混凝土在拆模后,特别是低温季节,在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大,引起裂缝。另外,当日平均气温在2~3d内连续下降不小于6~8℃时,28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。3.2.4 养护
混凝土浇注完毕后,应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,这样既减少外界高温倒罐,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12~18h内立即开始养护,连续养护时间不少于28d或设计龄期。3.2.5 通水冷却
若是在高温季节施工,则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值,但注意,通水时间不能过长,因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。为了削减内外温差,还应在夏末秋初进行中期通水冷却,中期通水一般采用河水,通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施,一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。4 结语
大体积混凝土的开裂是目前学者和工程界关注的一个重要问题,通过以上分析可知,大体积混凝土的材料型裂缝主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的,笔者认为精心选择原材料,并在施工中采用合理的方法,能有效的防止裂缝的发生。[参考文献]
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32、33 [作者简介]
霍金荣:女(汉族)、内蒙古赤峰人、云南农业大学在读结构方向研究生 龚爱民:男(汉族)、云南楚雄人、云南农业大学材料和结构方向研究生导师
一、大体积混凝土裂缝的可能原因
大体积混凝土墩台身或基础等结构裂缝的发生是由多种因素引起的。各类裂缝产生的主要影响因素如下:
1、收缩裂缝。混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量,用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。
混凝土逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力。如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起,就要使应力增大,所以在水工大坝施工时早就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。
2、温差裂缝。混凝土内外部温差过大会产生裂缝。主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。
大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑。浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不易散发,混凝土内部温度将显著升高,而其表面则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土表面产生裂缝。
3、安定性裂缝。安定性裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格而引起的。
二、裂缝的防治措施
1、设计措施
1)精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能地降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。
2)增配构造筋提高抗裂性能。配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3-0.5%之间。
3)避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
4)在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限拉伸。
5)在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设计变更。
2、施工措施
1)严格控制混凝土原材料质量和技术标准,选用低水化热水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少(1-1.5%以下)。
优选混凝土各种原材料。在条件许可情况下,应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80%-83%,应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。砂除满足骨料规范要求外,应适当放宽石粉或细粉含量,砂子中石粉比例一般在15%-18%之间为宜。粉煤灰只要细度与水泥颗粒相当,烧失量小,含硫量和含碱量低,需水量比小,均可掺用在混凝土中使用。高效减水剂和引气剂复合使用对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用,也是混凝土向高性能化发展不可或缺的重要组分。
2)细致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂和减少剂。
3)采用综合措施,控制混凝土初始温度。
4)根据工程特点,充分利用混凝土后期强度,可以减少用水量,减少水化热和收缩。
5)加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。
6)混凝土尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上,混凝土的现场试块强度不低于C5。
7)采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。
8)根据具体工程特点,采用UEA补偿收缩混凝土技术。
9)对于高强混凝土,应尽量使用中热微膨胀水泥,掺超细矿粉和膨胀剂,使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰,掺量15%-50%
浅析混凝土裂缝的原因、预防与处理
摘要:本市近几年的城市建设飞速发展,尤其是房屋建筑。在建筑业繁荣的背景下,建筑主管部门受到的投诉也多了起来,特别是住房混凝土的裂缝是最普遍的问题之一。作为一个建筑工作者,在当前施工中如何克服水泥混凝土裂缝是一件非常重要的事,本文将对水泥混凝土裂缝的成因进行分析,并提出预防措施和处理方法。
关键词:水泥混凝土 裂缝 原因 分析 处理
一、混凝土裂缝的分类
混凝土裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。病情绝大多数发生于施工阶段,其原因复杂多变,一般可分为微观裂缝和宏观裂缝两大类。
微观裂缝是指肉眼看不到的、砼内部固有的一种裂缝,它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下,这种砼本身固有的微观裂缝,荷载不超过设计规定的条件下,一般视为无害。
宏观裂缝宽度在0.05mm以上,并且认为宽度小于0.2~0.3mm的裂缝是无害的,但是这里必须有个前提,即裂缝不再扩展,为最终宽度。
二、混凝土裂缝的成因
裂缝产生的形式和种类很多,有设计方面的原因,但更多的是施工过程的各种因素组合产生的,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因人手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。
(一)砼的收缩
收缩是砼的一个主要特性,对砼的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展,则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。产生收缩裂缝的原因,一般认为在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起砼收缩而产生的裂缝。多为规则的条状,很少交叉。常发生在结构变截面处,往往与受力钢筋平行。收缩裂缝多发生在大体积砼中,梁、板、柱等小块体构件,预应力构件极少产生收缩裂缝。砼收缩裂缝危害较大,尤其是暴露在大气中的构筑物,影响更大。如不加以防止,可能会造成严重后果。
(二)混凝土材料及配合比 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,这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示:用水量不变时,水泥用量每增加10%,混凝土收缩增加5%;水泥用量不变时,用水量每增加10%,混凝土强度降低20%,混凝土与钢筋的粘结力降低10%。合肥市近两年发现不少商品混凝土浇捣的楼板出现裂缝,总结的原因有如下方面:
1.粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。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。
2.骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。3.混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩。4.水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大。
5.水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。
(三)施工及现场养护原因
1.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,诱导裂缝的产生。
2.高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大。3.对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。
4.大体积混凝土浇注,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,混凝土产生温度裂缝。
5.现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。6.现场模板拆除不当,引起拆模裂缝或拆模过早。
7.现场预应力张拉不当(超张、偏心),引起混凝土张拉裂缝。这些因素都会造成砼较大的收缩,产生龟裂裂缝或疏松裂缝,致使砼微观裂缝迅速扩展,形成宏观裂缝。
养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下,砼硬化正常,不会开裂,但只适用于试块或是工厂的预制件生产,现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到,现场砼养护越接近标准条件,砼开裂可能性就越小。
(四)使用原因(外界因素)
1.构筑物基础不均匀沉降,产生沉降裂缝。2.使用荷载超负。
3.野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞等,引起裂缝。4.周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝。5.意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。
三、混凝土裂缝预防措施
根据砼裂缝成因,采取适当措施进行预防要比事后补救有效的多。也就是说采取以防为主的方法,归纳起来,可以从以下几个方面着手:
1、设计
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。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下,钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。
2、施工方案
良好的施工方案与预防、控制裂缝有很大的关系。施工方案主要应确定一定浇筑量、施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割,最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外,分层位置即水平施工缝留设位置也应加以注意,一般来说,因尽量留在变截面处,或远离受拉钢筋部位而设在砼的受压区,确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工,则应采取材料降温措施来控制砼入模温度。
3、施工质量
由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上。如果在施工阶段控制住了裂缝,则在使用阶段开裂的可能性就很小了。因此,施工阶段是裂缝预防的主要阶段,在施工阶段要注意以下几个问题:首先砼要有合适的配合比,选择合适的配合比,不仅要满足强度要求、施工要求,还要从防止产生裂缝的需要出发。适当地选择好水灰比,在满足强度要求的原则下,尽可能减少水泥用量。其次钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固,以免施工中变形。钢筋上的污物和氧化铁皮要清除,以免影响粘结力。第三是浇筑、振捣操作合理,特别是振捣操作技术,往往不被人们重视。过分地振捣对砼均匀性有害,振捣不足也不能保证砼应有的密实度,要恰到好处。
4、养护
养护的目的是使砼正常硬化,强度增长,不受或少受外界影响。技术关键是设法使砼温度级慢慢下降到接近外界气温,缩小降温过程中的温差。以便减小温度应力,阻力裂缝的产生。
常规养护方法是喷水,对一般砼结构,减小表面收缩,防止龟裂是可行的。大体积砼由于块体内外温度不一致,强度增长不同,常常是在强度增长慢的表面开裂,其养护就不能只满足于用常规方法。具体说,尽量晚拆模,拆模后要立即覆盖或及时回填,避开外界气候的影响,养护期应以砼强度增长最快的阶段为准,即7至28天,最好能长些。
四、混凝土裂缝的处理方法
1、表面处理法:包括表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏
2、填充法用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。
3、灌浆法此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。利用压送设备(压力0.2~0.4Mpa)将补缝浆液注入砼裂隙,达到闭塞的目的,该方法属传统方法,效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝,不用电力,十分方便效果也很理想。
建筑中混凝土裂缝 篇6
【关键词】建筑;商品混凝土;裂缝;控制
1.原材料方面控制
1.1 水泥品种的优选
优先选用C3A 含量低的中、低热的普通水泥或复合、矿渣水泥等,除冬期施工外,不宜选早强型水泥;也不宜采用火山灰水泥,因火山灰水泥需水量大,易泌水。
水泥等级和混凝土等级应相匹配,一般C25以下混凝土宜选32.5 级水泥,C30 以上混凝土宜选42.5 级水泥,但水泥品种不能混用,不同产家、不同品种即是同一水泥等级也不能混用,同厂家、同品种不同批号的水泥原则上也不能混用。因不同厂、不同品种虽说强度等级相同,但其中所含的矿物成分不同,水泥掺合料不同,所产生的水化热亦不同,其收缩、变形、凝结时间等不同,水化时反映了各自水泥的水化个性,所以不能混用,如果混用:(1)可能造成收缩、变形不同,而影响结构的耐久性;(2)凝结时间、需水量、水化速度不同,所产生的混凝土强度不同,将使混用后的混凝土强度降低5%-20%;(3)由于收缩变形不同,产生裂缝隐患存在。不同水泥应分别使用,只能待上一品种水泥产生一定强度后,才可向其上面浇筑其他品种、等级的水泥。在保证混凝土强度的前提下,商品混凝土的水泥用量,应降低到最低程度。
1.2 细骨料
细骨料宜采用中、粗砂。泵送砼宜采用中砂并靠上限,0.315mm筛孔筛余量不应少于15%。实践证明,采用细度模数2.8的中砂比采用细度模数2.3的中砂,可减少用水量20kg/m3-25kg/m3,可降低水泥用量28kg/m3-35kg/m3,因而降低了水泥水化热、降低了混凝土温升和收缩。细骨料的含泥量不超过3%,泥块含量不得大于1%。其他质量指标应符合现行行业标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》的规定。
为保证混凝土的流动性、粘聚性和保水性,以便于运输、泵送和浇筑,泵送混凝土的砂率要比普通流动性混凝土增大约6%,为38%-45%。但是砂率过大,不仅会影响混凝土的工作度和强度,而且能增大收缩和裂缝。
1.3 粗骨料是混凝土的重要组成
它在混凝土中主要起到骨架的作用,并且对胶凝材料的收缩具有一定抵抗作用。集料的级配越好,所组成的混凝土骨架越稳定,抵抗变形能力越好。同时,集料的级配越好,能降低混凝土中单方水和水泥的用量,降低混凝土的收缩。此外,粗骨料的含泥量、泥块含量对混凝土的收缩也有很大的影响。
1.4 砂
采用中、粗砂,细度模数必须控制在2.3以上,含泥量控制在2%以下。因为采用细度模数为2.8:2.3的中砂每立方混凝土可减少水泥用量约30kg,减少水用量20kg-25kg,从而降低混凝土水化热和温差引起的收缩。泵送混凝土时,砂率应控制在38%-45%。
1.5 选用优质高效的外加剂
为达到抗裂、防水的目的,在配制混凝土时,一般需要掺人减水剂、缓凝剂、膨胀剂等。外加剂的质量对混凝土的影响非常大,有些膨胀剂与其他外加剂一起使用可能会产生副作用,因此在使用前应经试验确定。
2.设计方面
结构设计规范主要解决的是结构的安全问题。但个别设计者未能作全过程(包括施工过程)数理分析。以混凝土收缩裂缝问题为例。一般的设计文件只给出混凝土的强度等级,没有针对结构具体情况对混凝土的收缩量的限制值及收缩量制值相匹配的后浇带设置。特别是某些工程师盲目地相信某些补偿收缩混凝土的作用,不留混凝土后浇带甚至不留形缝,使得裂缝发展得很快。另外,混凝土收缩裂缝与现在设计的板和墙的尺寸越来越大也有关系。混凝土梁、板和墙的尺寸增大。尺寸大,构件总的收缩量大,容易出现混凝土收缩裂缝。
3.施工技术控制
(1)混凝土施工过分振捣,模板、垫层过于干燥。混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落,挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之时洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。混凝土浇捣后,过分抹干压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。
(2)混凝土施工过分振捣,模板、垫层过于干燥。混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落,挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。而模板、垫层在浇筑混凝土之时洒水不够,过于干燥,则模板吸水量大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。混凝土浇捣后,过分抹干压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。
(3)现场养护。现场养护不当是造成混凝土收缩开裂最主要的原因。混凝土浇筑后,若表面不及时覆盖、浇水养护,表面水分迅速蒸发,很容易产生收缩裂缝。特别是在气温高、相对湿度低、风速大的情况下,干缩更容易发生。有资料表明,当风速为16m/s时,混凝土中的水分蒸发速度为无风时的四倍。一些高层建筑的楼面为什么更容易产生裂缝,就是因为高空中的风速比地面大。
4.施工后期商品混凝土的养护
由于商品混凝土流动性较大,容易在早期发生混凝土半和物沉缩裂缝,塑性收缩裂缝,干燥收缩裂缝,温度裂缝等,因此必须加强早期养护。养护主要是保持适当的温度和湿度条件。混凝土浇注后应覆盖一定厚度的草袋、麻袋片或塑料薄膜,过高过低的环境温度以及激剧的温度变化都会引起表面开裂。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。但由于热扩散时间延长,混凝土强度和松弛作用得到充分发挥,使混凝土总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度,防止贯穿裂缝的产生。浇筑时间不长的混凝土,仍然处于凝结、硬化过程中,水泥水化速度较快,适宜的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。
5.裂缝部分处理技术
(1)涂抹:以涂为主,在裂缝表面涂抹新型高分子防水涂料,这种涂料是以合成橡胶或者合成树脂作为成膜材料,效果很好。目前常有聚氨脂,环氧树脂、丙烯酸橡胶、聚酯树脂防水涂料。
(2)封堵:多用于水平面上的裂缝,其宽度大于0.3mm。裂缝较小时,采用低粘度树脂;在干燥自然环境下可采用的材料很多,如高分子涂料,聚合物水泥砂浆及掺有速凝剂的防水砂浆等;在渗漏潮湿环境下必须进行封堵再进行表面处理,封堵用堵漏灵、堵漏王、水不漏等速凝材料;在漏水情况下可采用PBM-7聚合物混凝土封堵。
(3)嵌缝:在裂缝处凿八字形槽,并在槽内嵌填不同材质的密封材料处理。
(4)灌浆:适用于修补较深的裂缝和混凝土内部有空洞、疏散等情况。
(5)增大截面加固法:用同等级混凝土,加大原结构截面,以达到满足承载力的要求。
(6)外包角钢加固法:用角钢镶嵌在四角,并用扁钢将角钢箍紧,以提高结构承载能力。
(7)粘钢加固法:在混凝土表面用结构胶粘贴钢板,以提高混凝土承载力。
(8)增设支点加固法:用增设支点减少结构跨度,达到减少结构受力。
(9)增设剪力墙加固法:结构在地震作用下,其强度与变形不能满足规范要求时,还可以在房屋适当位置增设剪力墙以抵抗地震作用。
建筑施工中混凝土裂缝控制技术 篇7
一、混凝土结构裂缝的分析
现阶段, 混凝土是构成建筑的主体材料, 已经在建筑领域得到了最普遍的应用。虽然混凝土是建筑结构的主体, 但混凝土很容易受到来自内外因素的影响, 在其结构方面不可避免地会产生裂缝, 这种瑕疵表明了混凝土本身的承受重物能力低, 不具有持久性, 也不具备防水功能。混凝土是由一些相对干脆的材料混合而成的, 而且这些材料的质地各不相同。因此, 导致了其不具有弹性, 在受到外界的影响时, 难免会出现裂缝。从施工现状来看, 混凝土出现裂缝已经成为一种非常常见的现象。如果这种现象出现在工程建设的初始阶段, 不会有太大的影响。但是如果不将这一问题彻底解决, 继而拖延下去, 裂缝的规模就会不断扩大, 影响到混凝土的承受能力, 进而就会出现严重的建筑质量问题。
二、建筑施工中混凝土出现裂缝的原因
第一, 水泥水化质的影响。在对混凝土浇筑时会产生水化生热现象, 其中的热量主要来自于水泥与水的反应。这一过程的最大特点, 就是水泥在短时间内会散发出大量的热量, 而且速度异常之快。大规模的水化热蓄积在水泥里面, 加上水泥自身的密度较高, 使内部的热量很难散发出来, 这就形成了内外的温度差值。这种温差使得水泥里面出现压应力、外面出现拉应力, 当两种力的力度失去平衡时, 就会导致混凝土的表面出现裂缝。
第二, 楼板的力学形变导致裂缝出现。楼板的形状很容易发生变化, 在支座处如果负筋下沉, 就会导致混凝土裂缝的出现。其中的原因多种多样, 如混凝土的材料比重配备不均匀, 没有按照科学比例进行调配, 使其无法达到规定强度。另外, 没有按照规范时间拆模也会导致混凝土表面出现裂缝。
第三, 温度导致的裂缝。在工程建设期间, 大量的混凝土会被置于露天空气中, 这样的混凝土非常容易受到来外界力量的影响。例如温度的高低变化, 天气的干湿等。当然, 里面的温度也可能是由来自多方的温度构成的, 例如:浇筑温度、水泥水化热的绝热温升等。来自于外界的气温会对浇筑的温度产生影响, 也就是说外界的温度越高, 浇筑的温度也会随之升高。相反, 如果外界温度降低则会导致混凝土内外的温差加大, 在这种情况下, 非常容易导致混凝土出现裂纹。
第四, 混凝土的调配比例不科学。混凝土的调配比例是有一定科学依据的, 总体来说, 科学的配比在0.24~0.38范围内。然而在实际的制作中, 总是因为一些问题需要配备相对大的水灰比例, 同时也出现很多多余的水分。水与材料之间没有达到科学的平衡, 造成大量的水分残余, 在混凝土的内部就会形成气泡。时间长了, 如果受到外力作用, 气泡炸开就会造成混凝土表面的裂缝。随着时间的推移, 裂缝的面积也会不断加大。
三、如何有效控制混凝土裂缝
首先, 加强工程建设前的设计与准备。要想确保混凝土表面完好无损, 就要科学把握各个环节, 从施工建设前就要加以预防、做好准备。只有做好预防工作, 才能有效防止混凝土出现裂缝, 减少裂缝出现后再去整治的麻烦。具体的准备工作为:当混凝土没有出现变形的迹象时, 在其内部增设钢筋。通过补偿收缩技术来有效保证混凝土的牢固度;还要将不同施工程序的时间差控制好, 在具体施工过程中要铺设临时的活动跳板, 有效控制施工人员对于局部的集中压力。
其次, 要注意混凝土原材料的选择与配比。混凝土的调配比例一定要按照一定的标准进行, 如果不按照科学标准就会出现诸多问题。由于每一种材料的比重都要由自身的性质来决定, 因此具体的调配比例也是有一定的数值的。我们可以在混凝土中利用那些吸收效果较好的骨料, 这样能够大大确保混凝土的干缩性。当然, 也可以通过添加粉煤灰来控制水泥的水热化。相关的施工人员要根据建筑施工现场的具体情况进行调配, 要设计好混凝土的坍落度, 并要对混凝土的施工配合比例及时进行调整。
此外, 还要做好混凝土的浇筑与捣针工作。第一, 在浇捣的过程中要尽量选择质量坚固的振动棒, 要利用振动棒进行上下垂直振捣。参照混凝土的坍落度来科学掌控振捣时间, 要减少过振或者漏振的现象, 且要在这一环节将内部水分排开;第二, 在浇捣完以后, 可以运用适当地蓄水保温方法。一般可以采用加膜覆盖的方式来保温, 这种方法无需过高的使用成本, 而且操作简单方便。在这一过程中, 要注意外部天气的影响, 而且不要在阴雨天气下进行浇捣。在支模版的过程中要尽量确保支撑稳定, 使地基能够均匀地承受力量;第三, 在没有浇筑的部分不要融入混凝土, 要做好抹平工作。只有抹平均匀以后, 才能确保误差降到最低, 增加混凝土的密度。应该说, 一切准备工作都是在为后面的抹平打基础, 一定要掌握好抹平的尺度。
再次, 采用科学的养护方法。第一, 为了控制混凝土裂缝的出现, 要从其内外温差控制着手。降低混凝土浇筑块的里外温度差异, 最佳的养护方法就是保温养护。在这一过程中, 不仅有效确保混凝土的韧性、提高其拉力强度, 而且在高强度的拉抗下还能控制裂纹。第二, 控制混凝土的内外温度差异。内外的温度差异是导致混凝土出现裂缝的主要原因之一, 也可以通过保温养护措施来达到目的。在保温养护时间内, 要确保混凝土内外的温度差异控制在25度范围内。要想有效确保这一数值, 就要认真考察外部的温度变化。例如在阴天或雨天, 可以事先用覆盖物将其进行遮掩, 并将其内部的水分及时排除。要严格禁止自然界的雨水掺入, 否则会影响混凝土的质量。养护是非常重要的一个环节, 它不但能够保证混凝土的韧性, 而且也能确保混凝土中存入合适的水量, 不会因为内部水分的变化导致混凝土的性能发生变化。
常规来讲, 混凝土的养护时间要控制在半个月之内。当然吗, 在实际的施工中, 要依照实际情况, 具体问题具体分析, 要根据温度应力的变化来决定混凝土养护时间。要严加注意的一点就是, 保温层的拆除一定要逐层逐步开展起来, 杜绝从整体随便拆除, 这样才能达到养护的目的。
四、结语
在建筑施工的过程中, 难免会面临混凝土的裂缝问题, 这一问题是影响建筑质量的关键问题所在。一旦混凝土出现裂缝不仅会影响建筑物的外形美观, 也会造成建筑质量问题的潜在危险。所以, 要加强对混凝土质量的控制, 做好施工准备工作、对混凝土进行科学的调配。要注意混凝土构成材料的质量, 要有效控制外界因素对混凝土质量的影响, 提高混凝土的利用率。使混凝土在建筑施工中发挥关键作用, 达到对裂缝的有效控制。
参考文献
[1]张志文.域析混凝土建筑物裂缝问题的成因及解决对策[J].中国科技信息.2011 (01) .
[2]王莉娜, 定斯坚.浅谈高层建筑混凝土裂缝形成原因及控制措施[J].黑龙江科技信息, 201l (09) .
建筑中混凝土裂缝 篇8
在小型水利水电工程施工中, 混凝土是工程中使用最普遍, 用量广泛的一种混合材料。虽然使用率高, 但混凝土均匀性差, 离散性大, 特别容易产生裂缝。笔者根据自已二十余年小型水利工程设计与施工经验, 认为小型水工建筑物的混凝土裂缝主要有以下几种:
(1) 收缩裂缝。
即在施工阶段因水泥水化热及外部气温的作用引起混凝土收缩而产生的裂缝。收缩裂缝多为规则的条状, 很少交叉, 常发生在结构的变截面处, 往往与受力钢筋平行。这种裂缝多发生在大体积的混凝土和梁、板、柱等块体构件, 危害较大, 尤其对暴露在大气中的构筑物影响更大。如不加以防止, 很可能会造成严重后果。
(2) 超载裂缝。
即混凝土构件超载使用时, 造成变形、受力不均等原因产生的裂缝, 一般均发生在构件受力弯矩最大的部位, 成条状, 但分布不像收缩裂缝那样均匀, 扩展方向也相反, 一般沿受力钢筋垂直方向或斜向发展。产生超载裂缝的原因, 往往是在施工中构件上受到了不适当的施工荷载或者上部建筑物过早施工。
(3) 沉降裂缝。
即因地基差异沉降或构件结合不良、剪应力超过设计强度而产生的一种混凝土裂缝, 多见于填土地基、桩基沉降不均匀的各种基础与墙体。这种裂缝一般与地面垂直, 或成30°~40°角方向发展, 宽度因荷载大小而异, 与沉降值成比例。沉降裂缝危害极大, 并且很难处理。因此在设计上必须采取有效措施, 在先期探测、施工和使用过程中都要加强观测和巡视。
(4) 温度裂缝。
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。温度裂缝的走向通常无一定规律, 大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构, 裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行, 裂缝沿着长边分段出现, 中间较密。裂缝宽度大小不一, 受温度变化影响较为明显, 冬季较宽, 夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细, 而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀, 混凝土的碳化, 降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
2预防混凝土裂缝的方法
(1) 设计方面。
在设计上要注意到那些容易开裂的部位, 如深基与浅基结合部、结构断面突变、高低跨结合等, 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。在构件截面允许、配筋率不变而且在浇筑方便的情况下, 钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。
(2) 施工方案与预防方面。
采取良好的施工方案与预防措施对控制混凝土裂缝有着很大的关系。施工方案主要应确定一定的浇筑量, 施工缝间距、位置及构造、浇筑时间、运输及振捣等。一次浇筑长度由垂直施工缝分割, 最好是设置在变截面处或承受拉、剪、弯应力较小的部位。除控制一次浇筑厚度外, 分层位置即水平施工缝设留位置也应加以注意。一般来说, 应尽量留在变截面处, 或远离受拉钢筋部位而设在混凝土的受拉区, 确定浇筑时间的原则应尽量避开炎热天气和昼夜温差大的日子。如果必须在夏季施工, 则应采取材料降温措施来控制混凝土入仓温度。
(3) 施工质量方面。
由于施工质量原因而产生的裂缝发生率在95%以上, 如果在施工阶段控制住了裂缝, 则在使用阶段开裂的可能性也就小了。因此, 施工阶段是裂缝预防的主要阶段, 在施工阶段要注意以下几个问题:混凝土要有合适的配合比, 选择合适的配合比, 不仅要满足强度要求、施工要求, 还要考虑从防止产生裂缝的需要出发。适当的选择好水灰比, 在满足强度的原则下, 尽可能减少水泥用量。钢筋的成型和模板安装位置要准确、牢固, 以免施工中发生变形。钢筋上的污物和氧化层要清除, 以免影响粘结力。浇筑和振捣操作要合理, 特别是振捣操作技术往往不被人们所重视。振捣不足就无法保证混凝土应有的密实度, 过分的振捣则对水泥混凝土均匀有害, 要恰到好处。
(4) 养护方面。
养护的目的是使混凝土正常硬化, 强度增长, 不受或少受外界影响。关键是设法使混凝土温度慢慢下降到接近外界气温, 缩小降温过程的温差。以便减小温度应力, 尽量防止裂缝的产生。常规的养护方法是喷水, 对一般混凝土结构, 减少表面收缩, 防止龟裂是可行的。大体积混凝土由于块体内外温度不一致, 强度增长不同, 常常是在强度增长慢的表面开裂, 其养护就不能只满足于常规方法。具体说, 尽量晚拆模, 拆模后要立即覆盖或及时回填, , 避开外界气候的影响, 养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准, 即7~28 d, 时间增加几天效果更好。
3混凝土裂缝的处理方法
经过调查分析, 确认在裂缝不降低承载力的情况下, 通常采取表面修补法、充填法、注入法等处理方法:
(1) 表面修补法。
该法适用于裂缝较浅较窄, 用以恢复构件表面美观和提高耐久性时所采用, 常用的是沿混凝土裂缝表面铺设薄膜材料, 一般可用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布。
(2) 充填法。
当裂缝较宽时, 可沿裂缝砼表面凿成V形或U形槽, 较重要部位使用树脂砂浆材料进行填充, 次要部位可使用水泥砂浆或沥青等材料。
(3) 注入法。
当裂缝宽度较小且较深时, 可采用将修补材料注入混凝土内部的修补方法, 首先裂缝处设置注入用管, 其他部位用表面处理法封住, 使用低粘度环氧树脂注入材料, 用电动泵或手动泵注入修补。如果裂缝影响到结构安全, 可采取围套加固法、钢箍加固法、粘贴加固法等结构加固法。此方法属结构加固, 须经设计验算同意后方可进行。
(4) 围套加固法。
在周围尺寸允许的情况下, 在结构外部一侧或数侧外包钢筋砼围套, 以增加钢筋和截面, 提高其承载力;对构件裂缝严重, 尚未破碎裂透或一侧破裂的, 将裂缝部位钢筋保护层凿去, 外包钢丝网一层;大型设备基础一般采取增设钢板箍带, 增加环向抗拉强度的方法处理。
(5) 钢箍加固法。
在结构裂缝部位四周加U型螺栓或U型钢套箍将构件箍紧, 以防止裂缝扩大和提高结构的刚度及承载力。加固时, 应使钢套箍与混凝土表面紧密接触, 以保证共同工作。
(6) 粘贴加固法。
将钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂, 粘结到构件砼裂缝部位表面, 使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作。粘结前, 钢材表面进行喷砂除锈, 混凝土刷净干燥, 粘结层厚度可为1~4 mm。
4结语
浅谈建筑施工中混凝土裂缝控制 篇9
1 建筑施工中产生混凝土裂缝的原因
在建筑施工中, 混凝土裂缝并不是无端产生的, 它的产生有其规律可循。只有在充分了解、掌握实际施工过程可能造成裂缝原因的基础上, 才能更好地控制、防止裂缝的产生。
1.1 温度变化影响
混凝土在浇筑之后, 会产生内部温度, 内部温度是由水泥水化热温度、结构散热温度以及浇筑温度累加组成。水热化温度是由于混凝土硬化产生的, 它能引起内部温度的急剧上升;与浇筑温度有着直接关系的是外界气温, 外界温度越高, 浇筑温度也随之越高, 反之亦然。若外界温度变化过大, 产生巨大的温差, 就会形成较大的温度应力, 从而产生混凝土裂缝。
1.2 混凝土收缩和原材料影响
混凝土是建筑施工中最为普通的建筑材料之一, 它由水泥、砂石骨料以及其他材料混合而成, 它具有与其组成材料所不同的特性, 它是一种非均质脆性材料。由于材料及混凝土特性, 在施工过程中会出现约束、变形等问题, 混凝土硬化过程中, 水分蒸发、混凝土收缩、体积减小、混凝土在模板的约束下无法随意伸展, 当其收缩超过模板约束力时, 会造成开裂现象。混凝土由多种材料组成, 在混凝土中若混入吸水膨胀、失水收缩等材料或者是掺合料及外加剂等使用不恰当、质量不合格等, 会降低混凝土的强度、耐久性、抗冻性能等, 加大产生裂缝的几率。
1.3 混凝土的配比不当引起的裂缝
在混凝土配料过程中需严格控制水灰比, 若使用高强砼其取值应控制在0.24~0.38间, 使用普通砼则要控制在0.6以内。在使用同品牌和强度的水泥时, 混凝土的强度等级主要依赖于水灰比, 这是由于水泥水化时, 需要结合水泥重量的1/4, 而在浇筑时为了保证必要的流动性, 确保浇筑质量, 通常使用较大的水灰比。但水泥水化后, 残留的水分保留在混凝土中, 形成水泡或气泡, 在荷载的作用下, 混凝土有效断面减少后产生应力集中, 出现裂缝。
2 建筑施工中控制裂缝的措施
了解、掌握在建筑施工过程中混凝土产生裂缝的原因, 不仅是要在浇筑前判断可能产生的裂缝原因, 更要在浇筑后时时监测影响因素, 并有针对性地根据原因提出相应的措施以解决这些问题, 从根本上预防、控制裂缝的产生。
2.1 改进混凝土结构的设计
为了减少由于温度的变化所引起的混凝土裂缝现象, 需要采用永久式伸缩的设计和中低强度的混凝土材料。同时通过设计一些合理的钢筋分布来增加承台表面的强度。上面这些措施并不能完全防止混凝土裂缝的产生, 因为结构裂缝产生的复杂原因是复杂的。本文经过总结实际的施工现场得出的经验表明:要尽可能地控制混凝土裂缝的产生就需要采取合理的设计方案和严格的施工措施, 即使由于预案不足或者突发状况产生了一定程度的有害裂缝, 也要采用化学灌浆等方式在施工后期进行修复, 以满足混凝土的设计以及使用要求。
2.2 加强对混凝土浇筑工艺的施工控制
由于混凝土自身有一定的泌水性, 使得混凝土在骨料下沉的时候容易出现塑性收缩裂缝。所以要在初凝后到终凝之前的这段时间对混凝土的表面进行二次压光抹实处理。而在楼层混凝土浇筑完成后的二十四小时内, 施工工作只能限于一些简单的前期准备工作:定位、测量、弹线等, 禁止其余的大宗材料的吊卸等操作, 以降低对未终凝的混凝土造成的冲击振动。在浇筑完成二十四小时至四十八小时, 就可以吊运部分少量的小型材料, 但是在这个过程中要注意分批次、分散就位置以及轻卸轻放。而到了浇筑完成后的第三天, 楼面模板以及楼层墙板的正常支模施工工作就可以开始进行。最后为了减少混凝土的弹性形变, 增强混凝土的刚度, 加强抗冲击振动能力和适当地扩散应力, 要铺设一层旧的脚手板或者木模板在新浇筑的混凝土表面, 最终减少裂缝的产生。
2.3 合理、科学配置混凝土原材料
在混凝土配制时使用的骨料若吸收率及其所包含的泥量、干缩均较大时, 混凝土的干缩性也会加强。此时可通过加入粉煤类或高效减水剂来加强混凝土的抗渗性和易性等能力, 同时能够降低渗水和裂缝产生的几率。在混凝土配制之前还应对施工现场进行考察, 综合考虑现场的实际情况, 调整水泥、砂石等原材料的比例, 有利于开展养护工作。
2.4 加强施工监测力度
在混凝土浇筑后, 施工人员应该加强监测力度, 掌握混凝土收缩变形程度以及温度等实时有效的数据, 根据数据采取不同的施工活动。施工项目管理人员通过数据安排混凝土性能改善的工作, 合理养护增强抗裂能力。在建筑施工中, 良好的混凝土质量能有效地预防裂缝产生, 特别是贯穿裂缝。若建筑发现贯穿裂缝后想恢复其结构的整体性是极为不易的, 所以, 建筑施工项目管理中要加强监测力度, 防患于未然。
3 总结
混凝土裂缝问题是行业内公认的多发且难以解决的问题, 其产生的原因有多个方面, 控制技术及方法也会不同。在实际的运用中, 需要根据施工环境和条件预先判断可能产生的原因, 有针对性地预防、控制裂缝的产生, 总结已产生裂缝的原因和规律, 提出更有效的控制方法与策略, 提高建筑使用性能, 保障安全。
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, (5) :753-803.
[2]王莉娜, 赵斯坚.浅谈高层建筑混凝土裂缝形成原因及控制措施[J].黑龙江科技信息, 2011, (09) .
建筑中混凝土裂缝 篇10
据国内外调查资料表明, 工程结构产生属于变形变化引起的裂缝约占80%;属于荷载引起的裂缝约占20%, 具体原因有以下几方面:
1.1 地基变形
建筑工程基础不均匀沉降是造成钢筋混凝土开裂的主要原因:建筑物的全部荷载最终通过基础传给地基, 而地基在荷载作用下, 其应力是随深度而扩散, 深度大, 扩散愈大, 应力愈小;在同一深处, 也总是中间最大, 向两端逐渐减小。也正是由于土壤这种应力的扩散作用, 即使地基地层非常均匀, 房屋地基应力分布仍然是不均匀的, 从而使房屋地基产生不均匀沉降, 形成微向下凹的盆状曲面的沉降分布。
1.2 施工方面
施工工艺不当是造成钢筋混凝土开裂的另一个主要原因。由于施工原因造成裂缝出现的因素很多, 主要有:1) 水泥、砂、石等质量不好是引起裂缝较常见的因素。2) 混凝土是一种人造混合材料, 配合比一定要精确, 其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏, 都可能使裂缝产生的直接或间接原因。3) 水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。早期养护不到位表面干燥可使其内外温度较大更容易产生裂缝。4) 模板构造不当, 漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都有可能造成混凝土开裂。施工过程中, 浇灌中碰撞钢筋使其移位等都可能引起裂缝。
1.3 结构受荷
在施工中和使用中由于结构受荷都可能出现裂缝。例如早期受震、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的。对那些宽度超过规范规定的裂缝, 以及不允许开裂的构件上出现裂缝则是有害的, 需加以认真分析, 慎重处理。
1.4 温湿度变化
当温度变化时, 由于材料热胀冷缩, 房屋各部分构件将产生各自不同的变形, 引起彼此制约而产生应力。因屋面混凝土与墙体的线膨胀系数不一致, 屋面变形较大, 当屋盖和墙体之间构造处理不当, 会使墙体受拉, 当其剪力和拉应力大于砌体的抗剪抗拉强度时, 产生温差裂缝。
普通混凝土在空气中硬结, 湿度发生变化时, 体积会有所收缩, 由此而在构件内产生拉应力, 在早期混凝土强度较低时, 混凝土收缩值最大。因此, 若构件早期养护不良, 极易产生收缩裂缝。
2 预防措施
2.1 材料选用
1) 水泥:应选用水化热较低的水泥, 严禁使用安全性不合格水泥。2) 粗骨料:宜用表面粗糙、质地坚硬的石料;级配良好, 孔隙率小, 无碱性反应;有害物质及粘土含量不超过规定。3) 细骨料:宜用颗粒较粗、孔隙较小, 含泥量较低的中砂。4) 外掺料:宜采用减水剂等外加剂, 以改善混凝土工作性能, 降低用水量, 减少收缩。
2.2 改进混凝土的施工工艺
1) 控制混凝土出机温度和浇筑温度, 为了降低混凝土的出机温度和浇筑温度。最有效的方法是降低原料温度, 混凝土中石子比热较小, 但每m3混凝土中石子所占重量最大, 所以最有效的办法是降低石子温度。2) 改进工艺:搅拌工艺采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺, 可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上, 使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大, 从而提高混凝土强度10%或节约水泥5%, 并进一步减少水化热和裂缝;振动工艺对已浇筑的混凝土, 在终凝前进行二次振动, 可排除混凝土因泌水, 在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分, 提高粘结力和抗拉强度, 并减少内部裂缝与气孔, 提高抗裂性;养护工艺, 混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散, 降低混凝土表层的温差, 防止表面裂缝。由于散热时间延长, 混凝土强度和松弛作用得到充分发挥, 使混凝土总温差产生的拉应力小于混凝土的抗拉强度, 防止贯穿裂缝的产生。浇筑时间不长的混凝土, 仍然处于凝结、硬化过程, 水泥水化速度较快, 适宜的潮湿条件可防止混凝土表面脱水而产生收缩裂缝。
2.3 模板工程
1) 模板构造要合理, 以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝。2) 模板和支架要有足够的刚度, 防止施工荷载 (特别是动荷载) 作用下, 模板变形过大造成开裂。3) 合理掌握拆模时间, 拆模时间不能过早, 应保证早龄期混凝土不损坏或开裂。但也不能太晚, 尽可能不要错过混凝土水化热峰值。4) 在保证合理工期的时候, 采用3套模板。这是因为楼板裂缝主要是在初期混凝土强度很低时, 受力后产生, 而用3套模板后, 保证了施工荷载不是由其单独承受, 而是4层楼板同时在承担, 有效地减少了楼板的压力。
2.4 基础的处理
1) 加强地基的检查与验收工作, 基坑开挖后及时通知勘察及设计单位到场验收。对较复杂的地基, 设计方在基坑开挖后应要求勘察补钻探, 当探出有不利地质情况时, 必须先对其加固处理, 并经验收后, 方可进行下一步施工。2) 开挖基槽时, 要注意不扰动其原状结构。合理安排施工顺序。相邻建 (构) 筑物间距较近时, 一般应先施工较深基础, 以防止基坑开挖破坏已建基础的地基。3) 当房屋建于土质差别较大的地基上, 或房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度等有显著差别时, 应在差异部位设置沉降缝, 将其划分成刚度较好、长度变化较小的几个单元, 可以减少因基础不均匀沉降引起的应力, 避免产生裂缝。4) 尽量避免用软弱土层做持力层, 若无法避免, 可调整上部结构刚度, 或采用筏式基础, 以减少建筑的沉降。
3 结论
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象, 它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力, 影响建筑物的使用功能, 而且会引起钢筋的锈蚀, 混凝土的碳化, 降低材料的耐久性, 影响建筑物的承载能力, 因此采用合理的方法进行处理, 并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和, 保证建筑物和构件安全、稳定地工作
摘要:建筑裂缝不仅种类繁多, 形态各异, 而且较为普遍。轻微者建筑物美观, 造成渗漏水, 严重者降低建筑结构的承载力、刚度、稳定和整体性、耐久性, 甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故。因此, 正确认识原因、切实加以防治十分必要, 十分迫切。
关键词:裂缝,成因,预防措施
参考文献
[1]陈晓东.浅谈商品混凝土结构裂缝的控制[J].泰州职业技术学院学报, 2004.
建筑中混凝土裂缝 篇11
【关键词】混凝土裂缝;预防措施;原因;惯性;设计
我国国民经济高速增长的社会大势下,建筑行业也呈现出快速、持续发展之势。混凝土因其取材方便、造价低廉、整体性能好、抗压强度高且在施工中可根据设计要求浇筑成形状各异、奇形怪状的建筑结构受到业内人士的好评,成为建筑工程领域中最为常见的建材之一。随着商品凝土的诞生,由于其施工方便、稳定性能好、质量可靠、劳动强度低的优势成为整个工程领域中最受关注的环节,这些综合优势将混凝土的应用推向了一个发展的新高度,但是受到混凝土自身裂缝性能的影响,造成的混凝土结构质量问题也时有发生,这就要求我们在工作中认真的归纳和总结,通过设计手段、施工方法来克服和避免工程中常见的裂缝问题,以保证工程施工质量。
1.常见混凝土裂缝概述
在建筑工程施工建设中,以混凝土结构为例其裂缝的出现是极为普遍的现象,尤其是在钢筋混凝土构建中,这种问题产生尤为严重。经过多数的工程实践证明,在建筑工程中混凝土结构裂缝问题是可以通过设计手段、施工措施、管理策略来克服的。就过去的混凝土裂缝出现原因进行分析,引起混凝土结构出现裂缝的原因很多,如当施工温度和适度发生变化的时候,极容易引发混凝土结构内外温差增大,从而造成了工程裂缝的出现;结构荷载过大而引发了混凝土开裂、地基不均匀沉降、施工方法选用不当等问题都非常的严重,其具体原因有以下几个方面:
1.1设计构造
在工程设计的时候考虑不周,结构构件断面突变或者因为开洞、留槽引起应力集中,在构造处理的时候因为构造不当而引发现浇混凝土搁次梁设置不科学,如果在工作中没有得到附加箍筋或者附加吊筋,必然会引发了结构处置不当因素均匀沉降问题,从而引起混凝土开裂现象。
1.2地基变形
在建筑工程使用建设中,地基处理不科学、不均匀而引起了钢筋混凝土结构开裂,造成这种裂缝的原因主要有以下几个方面:首先,房屋地基在施工的过程中土质差别较大,软土土质的处理中处理方法不科学、不合理;其次,建筑工程施工建设的时候基础处理深浅不一致;再次,房屋相邻建筑结构的高度、荷载、刚性结构都存在着一定的差异,从而造成了整个工程项目之中存在着软土问题;最后,建筑结构平面形状构造过于复杂、里面变化过于特殊,从而引发了地基基础在承担相应荷载的出现了形状、方向上的差异。
1.3施工问题
施工工艺选择不当是造成混凝土产生裂缝的主要原因,也是混凝土结构整体质量受到影响的关键。由于在目前的工程施工中,施工工艺很多,造成混凝土裂缝出现的因素也很多。主要有:①水泥、砂、石等质量不好是引起裂缝较常见的因素。若工程上用了这些不合格的材料就会导致“豆腐渣工程”,所以说只有把好材料的质量关,工程质量才会在根本上得到保证。②混凝土是一种人造混合材料,其质量好坏的一个重要标志是成型后混凝土的均匀性和密实程度。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能使裂缝产生的直接或间接原因。③水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝关系密切。早期表面干燥可使其内外温度较大更容易产生裂缝。④模板构造不当,漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过早拆模等都有可能造成混凝土开裂。
1.4结构受荷
在施工中和使用中由于结构受荷都可能出现裂缝。例如早期受震、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。
2.预防措施
在建筑工程混凝土结构裂缝预防工作中,我们需要从原材料的选用,混凝土结构的制备、混凝土浇筑施工等多个环节进行分析,从而实现高质、科学的混凝土施工技术。
2.1材料选用
①水泥:应选用水化热较低的水泥,严禁使用安全性不合格水泥。②粗骨料:宜用表面粗糙、质地坚硬的石料;级配良好,孔隙率小,无碱性反应;有害物质及粘土含量不超过规定。③细骨料:宜用颗粒较粗、孔隙较小,含泥量较低的中砂。④外掺料:宜采用减水剂等外加剂,以改善混凝土工作性能,降低用水量,减少收缩。
2.2混凝土的制备
混凝土的制备就是根据混凝土的配合比,把水泥、砂、石、外加剂、矿物掺和料和水通过搅拌的手段使其成为均质的混凝土。水泥进场时应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查,并应对其强度、安定性进行复验。
2.2.1混凝土配合比
混凝土应根据实际采用的原材料进行配合比设计,并按普通混凝土拌和物性能试验方法等标准进行试验、试配,以满足混凝土强度、耐久性和工作性能(坍落度等)的要求,不得采用经验配合比。严格控制水灰和水泥用量,选择级配良好的石子,减小、空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。
2.2.2混凝土搅拌
为了拌制出均匀优质的混凝土,除合理地选择搅拌机外,还必须正确地确定搅拌制度,即一次投料量、搅拌时间和投料顺序等。在混凝土浇筑前,应检查模板的标高、位置、尺寸、强度和刚度是否符合要求;检查钢筋和预埋件的位置、数量和保护层厚度,并将检查结果填入隐蔽工程记录表;清除模板内的杂物和钢筋的油污;对模板的缝隙和孔洞应堵严;对木模板清水湿润,但不得有积水。混凝土的浇筑,应由低处往高处分层浇筑。
2.2.3混凝土的浇注
①在浇筑竖向结构混凝土前,应先在底部填入与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆。②浇筑中不得发生离析现象,当浇筑高度超过3m时,应采用串筒、溜管或振动溜管使混凝土下落。③在混凝土浇筑过程中应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件、预留孔洞的情况,当发现有变形、移位时,应及时采取措施进行处理。
3.结论
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
【参考文献】
[1]陈晓东.浅谈商品混凝土结构裂缝的控制[J].泰州职业技术学院学报,2004(2).
建筑施工中混凝土裂缝的防治措施 篇12
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) .
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