摘要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,建筑行業(yè)得到了前所未有的發(fā)展,建筑物在施工和使用過(guò)程中不可避免地會(huì)遇到質(zhì)量差的現(xiàn)象,輕則看到各種缺陷,重則發(fā)生各種破壞,混凝土結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量從根本上決定、影響著整個(gè)建筑工程的質(zhì)量。大體積混凝土結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代工程建設(shè)中有著廣泛的應(yīng)用,如各種形式的混凝土大壩、高層建筑的地下室混凝土底板以及很多大型設(shè)備的基礎(chǔ)承臺(tái)等都是用大體積混凝土澆筑而成的。其施工質(zhì)量的好壞尤其是混凝土裂縫的問(wèn)題會(huì)直接影響到主題建筑物的使用壽命嚴(yán)重的還會(huì)威脅到人們的生命安全。本文分析了混凝土裂縫的幾種常見(jiàn)成因并給出相應(yīng)改善措施。
關(guān)鍵詞:混凝土裂縫 影響因素 控制措施
1 裂縫成因分析
1.1 原材料質(zhì)量及配合比
使用過(guò)期水泥,水泥等級(jí)使用不當(dāng),兩種水泥混用,砂、石含泥量大,骨料粒徑過(guò)小,骨料中含雜質(zhì),外加劑質(zhì)量差或加入量過(guò)大等。配合比設(shè)計(jì)不當(dāng)直接影響混凝土的抗拉強(qiáng)度,是造成混凝土開(kāi)裂不可忽視的原因。配合比不當(dāng)是指水泥用量過(guò)大、水灰比大、含砂率不適當(dāng)、骨料種類不佳和選用外加劑不當(dāng)?shù)取?/p>
1.2 施工工藝
1混凝土的攪拌、運(yùn)輸、澆灌、振實(shí)各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂縫產(chǎn)生的直接或間接原因。如:攪拌運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),引起混凝土坍落度降低,在混凝土內(nèi)部也容易出現(xiàn)不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。混凝土振搗不密實(shí),出現(xiàn)蜂窩,易形成各種受力裂縫的起點(diǎn)。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,誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。2模板構(gòu)造不當(dāng),模板剛度不足,模板支撐間距過(guò)大或支撐底部松動(dòng),過(guò)早拆模等導(dǎo)致混凝土構(gòu)件尚未建立足夠強(qiáng)度,構(gòu)件在實(shí)際施加于自身的重力荷載下容易發(fā)生各種受力裂縫,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降,致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。3水分蒸發(fā)、表面失水使混凝土干縮通常是導(dǎo)致混凝土裂縫的重要原因。
1.3 構(gòu)件受力,變形
1常見(jiàn)的受力有拉伸、壓縮、剪切、扭轉(zhuǎn)等狀態(tài),這些因素使內(nèi)應(yīng)力超過(guò)材料強(qiáng)度而使混凝土產(chǎn)生裂縫。2常見(jiàn)的變形有因過(guò)大的不均勻沉降、因收縮和溫度變形受到約束等。
1.4 入模溫度
混凝土的入模溫度也稱澆筑溫度,它是混凝土水化熱溫升的基礎(chǔ)。澆筑溫度對(duì)混凝土溫度影響是非常顯著的,但澆筑溫度對(duì)溫度的控制效果還與外界的溫度有關(guān)。可以預(yù)見(jiàn),混凝土的入模溫度越高,它的熱峰值也必然越高。
1.5 水泥品種與水泥用量
混凝土溫度上升根源在于水泥水化熱。不同品種水泥的最終水化熱是不同的,每立方米混凝土的水泥用量多少也使砼的總發(fā)熱量不一樣。這兩個(gè)因素最終反映在混凝土絕熱溫升曲線θ0和m值大小上。θ0對(duì)砼熱峰值有顯著影響,因此工程中盡量采用低熱水泥,另外m不僅影響熱峰值大小,還影響熱峰值出現(xiàn)時(shí)間,常數(shù)減小相當(dāng)廠水泥水化熱速率越慢,從而要達(dá)到最高溫升的時(shí)間就越長(zhǎng)。
1.6 幾何尺寸的影響
大跨徑混凝土構(gòu)件越厚,內(nèi)部點(diǎn)散熱較少,熱峰值也越高,內(nèi)部受外界溫降影響所需時(shí)間就越長(zhǎng),峰值出現(xiàn)的時(shí)間也要晚一些。澆筑層厚度對(duì)混凝土溫度影響很大,薄層澆筑使內(nèi)部熱量易于散發(fā),達(dá)到穩(wěn)定所需時(shí)間明顯縮短;改變澆筑層厚度對(duì)結(jié)構(gòu)整體最高溫度的影響與澆筑計(jì)劃有關(guān)。除了厚度以外,大跨徑混凝土底板的長(zhǎng)度對(duì)裂縫也有影響,底板越長(zhǎng),越容易產(chǎn)生裂縫。這是因?yàn)闇囟葢?yīng)力與澆筑塊長(zhǎng)度有關(guān)。
1.7 環(huán)境因素的影響
1在大氣溫濕度變化(冷熱干濕循環(huán)作用)下,當(dāng)縱向很長(zhǎng)的構(gòu)件受到某種約束時(shí)(如氣溫有變化時(shí),基礎(chǔ)部分不伸長(zhǎng),而上部結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)),就會(huì)在結(jié)構(gòu)的薄弱部位產(chǎn)生裂縫。2鋼筋混凝土構(gòu)件多次受到凍融循環(huán)作用使混凝土中產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力促進(jìn)已有裂縫發(fā)展,結(jié)構(gòu)疏松,表面龜裂,表層剝落或整體崩潰。3受酸類、鹽類、氯離子介質(zhì)侵蝕在混凝土內(nèi)部生成會(huì)膨脹的有害物質(zhì)。4意外事件,如火災(zāi)、輕度地震等引起構(gòu)筑物的裂縫。
2防治措施綜述
2.1原材料的控制
施工中要盡可能選用中低熱的低收縮水泥品種,低熱的水泥品種選擇是控制混凝土內(nèi)部溫升的最基本方法,為了保證混凝土的質(zhì)量,在生產(chǎn)過(guò)程中,一定要對(duì)混凝土的原材料進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),全部符合技術(shù)性能指標(biāo)方可應(yīng)用。
選用低水化熱的礦渣硅酸鹽水泥,一般用量較大,每立方米混凝土中的水泥用量在350kg以上,而使用普通硅酸鹽水泥每立方米混凝土中的水泥用量在280kg左右,所以,是否一定要使用礦渣硅酸鹽水泥還要根據(jù)實(shí)際產(chǎn)生的水化熱來(lái)進(jìn)行比較。
生產(chǎn)混凝土用水一般使用潔凈的地下水或自來(lái)水,應(yīng)注意其有害離子不能超標(biāo);石子的粒形和級(jí)配對(duì)混凝土的和易性影響較大,石子的選擇要先實(shí)驗(yàn)后使用,實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)要測(cè)定其壓碎值,保證能夠應(yīng)用在足夠強(qiáng)度的混凝土之中。同時(shí)石子的質(zhì)量控制要盡可能選擇空隙小的,以此來(lái)穩(wěn)定混凝土強(qiáng)度,并節(jié)省原料價(jià)值。
對(duì)混凝土集料來(lái)說(shuō),影響配合比組成變異而導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度過(guò)大波動(dòng)的主要原因是含水率,含泥量的變化和石子含粉量的影響。
對(duì)原材料的質(zhì)量控制,除經(jīng)常性的檢測(cè)外,還要求質(zhì)量控制人員隨時(shí)掌握其含量的變化規(guī)律,并擬定相應(yīng)的對(duì)策措施。如砂石的含泥量超出標(biāo)準(zhǔn)要求時(shí),及時(shí)反饋給生產(chǎn)部門,及時(shí)篩選并采取能保證混凝土的其它有效措施。
3降低混凝土發(fā)熱量
3.1采用低水化熱的水泥。使用礦渣水泥、火山灰質(zhì)水泥或粉煤灰水泥以降低混凝土溫度。這些水泥中由于摻入了大量的混合材料,使水泥水化時(shí)產(chǎn)生的水化放熱量大大降低,因而使大跨徑混凝土內(nèi)部的溫升較小。并在滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求的前提下,盡可能減少水泥用量,以減少水泥的水化熱。
3.2摻加粉煤灰。粉煤灰在混凝土中能產(chǎn)生3個(gè)效應(yīng),即型態(tài)效應(yīng)、活性效應(yīng)和微集料效應(yīng),這對(duì)改善混凝土性能十分有利。實(shí)踐證明,采用粉煤灰取代部分水泥,不僅能降低發(fā)熱量,而且可以改善混凝土的和易性與可泵性。
3.3盡可能應(yīng)用最大粒徑較大的粗集料。盡可能應(yīng)用最大粒徑較大的粗集料,應(yīng)用顆粒形狀好和級(jí)配好的粗集料。避免用砂量過(guò)多,應(yīng)用級(jí)配優(yōu)良且沒(méi)有粘土的砂。
3.4用低流動(dòng)性混凝土。只要施工技術(shù)允許,盡可能應(yīng)用低坍落度混凝土,低坍落度混凝土用水量少,有利于降低溫度、減少干縮。同時(shí)應(yīng)用強(qiáng)度和耐久性允許的最小水泥用量。
4強(qiáng)化混凝土養(yǎng)護(hù)
混凝土養(yǎng)護(hù)是否到位直接影響著混凝土裂縫程度及混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量,尤其是當(dāng)前大體積混凝土結(jié)構(gòu)在建筑工程中較為常見(jiàn),混凝土養(yǎng)護(hù)工作顯得尤為重要。澆筑混凝土完畢后,應(yīng)立刻用毛氈、草墊等保溫材料對(duì)模板表面進(jìn)行覆蓋,并對(duì)模板表面及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。避免太陽(yáng)光直接照射混凝土的表面,太陽(yáng)直射可以加速混凝土表面水分的蒸發(fā),特別是在夏季澆筑混凝土的時(shí)候,應(yīng)在混凝土的表面搭設(shè)涼棚。?在對(duì)混凝土拆模后,應(yīng)馬上用毛氈等對(duì)基礎(chǔ)混凝土進(jìn)行覆蓋,灑水養(yǎng)護(hù)等,具體養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)該視當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境而定,通常情況下,夏天的覆蓋養(yǎng)護(hù)時(shí)間應(yīng)該不少于七天,灑水時(shí)間也應(yīng)該在14天以上。
結(jié)束語(yǔ)
總而言之,在混凝土施工過(guò)程中,應(yīng)該嚴(yán)格確?;炷恋馁|(zhì)量,而確?;炷恋馁|(zhì)量,工程技術(shù)人員還要針對(duì)具體情況多觀察、多分析、多總結(jié), 結(jié)合多種預(yù)防處理措施, 切實(shí)保證工程質(zhì)量。
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