【摘 要】混凝土的裂縫是建筑工程中較普遍存在的問(wèn)題,是施工中具有較普遍性的質(zhì)量問(wèn)題,混凝土結(jié)構(gòu)、構(gòu)件出現(xiàn)裂縫,不但影響建筑外觀,而且有可能影響構(gòu)件剛度和結(jié)構(gòu)整體性。當(dāng)裂縫寬度達(dá)到一定限度,有時(shí)會(huì)造成鋼筋銹蝕,影響結(jié)構(gòu)構(gòu)件的耐久性,因此,對(duì)裂縫的出現(xiàn),應(yīng)給予應(yīng)有的重視。本文根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),就混凝土裂縫的成因、控制措施及出現(xiàn)裂縫如何彌補(bǔ)處理等問(wèn)題進(jìn)行了探討。
【關(guān)鍵詞】混凝土;裂縫;成因;控制
1 裂縫的成因
1.設(shè)計(jì)原因
我國(guó)的設(shè)計(jì)規(guī)范有明確規(guī)定結(jié)構(gòu)允許出現(xiàn)裂縫的寬度,設(shè)計(jì)人員忽視或考慮不周,設(shè)計(jì)中配筋和配筋率不合理,構(gòu)筑物長(zhǎng)期承擔(dān)荷載,都將有可能導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)。具體來(lái)說(shuō),主要包括以下幾方面:(1)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中的斷面突變而產(chǎn)生應(yīng)力集中;(2)設(shè)計(jì)中對(duì)構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng),造成構(gòu)件偏心,應(yīng)力過(guò)大等;(3)設(shè)計(jì)中構(gòu)造鋼筋配置過(guò)少或過(guò)粗;(4)設(shè)計(jì)中采用的混凝土等級(jí)過(guò)高,造成用灰量過(guò)大,對(duì)收縮不利。
2.材料原因
混凝土是粗骨料、細(xì)骨料、水泥石、水和氣體所組成的非均質(zhì)堆集材料。以下幾種情況往往會(huì)造成混凝土收縮增大,導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生:(1)粗細(xì)骨料的含泥量過(guò)大,骨料顆粒級(jí)配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級(jí)配;(2)骨料粒徑越細(xì)、針片含量越大,混凝土單方用灰量、用水量增多;(3)混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng);(4)水泥品種原因,礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大、粉煤灰及礬士水泥收縮值較小、快硬水泥收縮大。另外,就水泥等級(jí)及混凝土強(qiáng)度等級(jí)來(lái)說(shuō),水泥等級(jí)越高細(xì)度越細(xì),對(duì)混凝土開(kāi)裂影響會(huì)越大;混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)越高,混凝土脆性越大、越易開(kāi)裂。
3.混凝土配合比設(shè)計(jì)原因
在工程實(shí)踐中,混凝土配合比的設(shè)計(jì)也往往成為混凝土開(kāi)裂的重要原因,主要包括:(1)設(shè)計(jì)中水泥等級(jí)或品種選用不當(dāng);(2)配合比中水灰(水膠比)過(guò)大;(3)單方水泥用量越大、用水量越高,表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍落度越大,收縮越大;(4)配合比設(shè)計(jì)中砂率、水灰比選擇不當(dāng)造成混凝土和易性偏差,導(dǎo)致混凝土離析、泌水、促水性不良,增加收縮值;(5)配合比設(shè)計(jì)中混凝土膨脹劑量選擇不當(dāng)。
4.施工及現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)原因
在施工和現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,施工管理不嚴(yán),趕進(jìn)度,偷工減料,工人素質(zhì)差,施工馬虎等常常是造成裂縫的因素。具體來(lái)說(shuō),較為普遍存在的因素包括:(1)現(xiàn)場(chǎng)澆搗混凝土?xí)r,振搗或插入不當(dāng),漏振、過(guò)振或振搗棒抽撤過(guò)快,均會(huì)影響混凝土的密實(shí)性和均勻性,導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生;(2)高空澆注混凝土,風(fēng)速過(guò)大、烈日暴曬,混凝土收縮值大;(3)對(duì)大體積混凝土工程,缺少兩次抹面,易產(chǎn)生表面收縮裂縫;(4)大體積混凝土澆注,對(duì)水化熱計(jì)算不準(zhǔn)、現(xiàn)場(chǎng)混凝土降溫及保溫工作不到位,引起混凝土內(nèi)部溫度過(guò)高或內(nèi)外溫差過(guò)大,混凝土產(chǎn)生溫度裂縫;(5)現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)措施不到位,混凝土早期脫水,引起收縮裂縫;(6)現(xiàn)場(chǎng)模板拆除不當(dāng),引起拆模裂縫或拆模過(guò)早。
5.使用原因
在建筑物的使用過(guò)程中,外部因素成為混凝土開(kāi)裂的主要原因,較為常見(jiàn)有以下幾種情況;(1)構(gòu)筑物基礎(chǔ)不均勻沉降,產(chǎn)生沉降裂縫;(2)使用荷載超負(fù);(3)野蠻裝修,隨意拆除承重墻或鑿洞等,引起裂縫;(4)周?chē)h(huán)境影響,酸、堿、鹽等對(duì)構(gòu)筑物的侵蝕,引起裂縫;(5)意外事件,火災(zāi)、輕度地震引起構(gòu)筑物的裂縫。
2 裂縫的控制措施
1.設(shè)計(jì)方面
(1)在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)處理好構(gòu)件中“抗”與“放”的關(guān)系。所謂“抗”就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu),沒(méi)有足夠的變形余地時(shí),為防止裂縫所采取的有力措施,而所謂“放”就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無(wú)約束狀態(tài)下,有足夠變形余地時(shí)所采取的措施。設(shè)計(jì)人員應(yīng)靈活地運(yùn)用“抗一放”結(jié)合、或以“抗”為主、或以“放”為主的設(shè)計(jì)原則,來(lái)選擇結(jié)構(gòu)方案和使用的材料。
(2)設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來(lái)的應(yīng)力集中。如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得以時(shí),應(yīng)充分考慮采用加強(qiáng)措施。
(3)積極采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。在常見(jiàn)的混凝土裂縫中,有相當(dāng)部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫,可在混凝土中摻用膨脹劑來(lái)補(bǔ)償混凝土的收縮,實(shí)踐證明其效果很好
(4)重視對(duì)構(gòu)造鋼筋的認(rèn)識(shí)。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視對(duì)于構(gòu)造鋼筋的配置,特別是對(duì)樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選擇。
2.材料選擇和混凝土配合比設(shè)計(jì)方面
(1)根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級(jí)及水泥品種、等級(jí),盡量避免采用早強(qiáng)高的水泥。
(2)選用級(jí)配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。
(3)積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標(biāo)已作為混凝土的第五、六大組份,可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
(4)正確掌握好混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法。對(duì)膨脹劑應(yīng)充分考慮到不同品種、不同摻量所直到的不同膨脹效果,同時(shí)應(yīng)通過(guò)大量的試驗(yàn)確定膨脹劑的最佳摻量。
3.現(xiàn)場(chǎng)操作方面
(1)澆搗工作:澆搗時(shí),振搗棒要快插慢拔,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間,避免過(guò)振或漏振,應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù),以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。
(2)混凝土養(yǎng)護(hù):在混凝土裂縫的防治工作中,對(duì)新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。主要是控制好構(gòu)件的濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù),對(duì)于大體積混凝土,有條件時(shí)宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14-28天。
(3)混凝土的降溫和保溫工作:對(duì)于厚大體積混凝土,施工時(shí)應(yīng)充分考慮水泥水化熱問(wèn)題。采取必要的降溫措施,避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。澆搗成型后,應(yīng)必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過(guò)大引起的溫度裂縫。
3 出現(xiàn)裂縫后的彌補(bǔ)處理
在采取了上述綜合性防治措施后,由于各種原因仍可能有少量裂縫發(fā)生。混凝土出現(xiàn)裂縫主要以樓板裂縫對(duì)工程質(zhì)量影響較大,容易產(chǎn)生漏滲水現(xiàn)象,所以需要特殊處理。應(yīng)在樓地面和天棚粉刷之前預(yù)先作好妥善的裂縫處理工作,然后再進(jìn)行裝修。根據(jù)經(jīng)驗(yàn),樓地面上部的粉刷找平層通常較厚,可以通過(guò)在找平層中增設(shè)銅絲網(wǎng)、鋼板網(wǎng)或抗裂短鋼筋進(jìn)行加強(qiáng),并且上部常被木地板等裝飾層所遮蓋,問(wèn)題相對(duì)較小。但板底則粉刷層較薄,并且通常無(wú)吊頂遮蓋,更易暴露裂縫,影響美觀并有滲漏的可能,所以板底更應(yīng)妥善處理。板底裂縫宜委托專(zhuān)業(yè)加固單位采用復(fù)合增強(qiáng)纖維等材料對(duì)裂縫作粘貼加強(qiáng)處理。復(fù)合增強(qiáng)纖維的粘貼寬度以350-400毫米為宜,既能起到良好的抗拉裂補(bǔ)強(qiáng)作用,又不影響粉刷和裝飾效果,是目前較理想的裂縫彌補(bǔ)措施。
混凝土裂縫的控制是一個(gè)綜合性的問(wèn)題,需要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工及使用方等多方面的配合。隨著當(dāng)今我們對(duì)混凝土耐久性研究的不斷深入,材料科學(xué)的不斷發(fā)展和建筑技術(shù)水平的不斷提高,相信混凝土裂縫問(wèn)題將會(huì)逐漸得以圓滿(mǎn)地解決。
參考文獻(xiàn)
[1]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2002
[2]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2002
[3]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《粉煤灰混凝土應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》GBJ146-1990