摘要:建筑工程施工中,混凝土的結(jié)構(gòu)性裂縫問(wèn)題,會(huì)影響到建筑物的使用質(zhì)量。本文在首先分析了施工中混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生的原因,接著在此基礎(chǔ)上提出了一定的防控措施。
關(guān)鍵詞:混凝土;結(jié)構(gòu)性裂縫;防控
0.引言
隨著城市化進(jìn)程的加快和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,建筑行業(yè)也在蓬勃發(fā)展,混凝土結(jié)構(gòu)在廣泛運(yùn)用的同時(shí),其功能也越來(lái)越復(fù)雜。建筑物中結(jié)構(gòu)性裂縫問(wèn)題對(duì)建筑的外觀和質(zhì)量都有一定的影響,甚至還會(huì)導(dǎo)致安全事故。工程實(shí)踐中,大多鋼筋混凝土構(gòu)件都會(huì)帶細(xì)微的裂縫工作的,由于不會(huì)影響其使用,可以存在。一些裂縫會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)期的載荷或物理及化學(xué)作用的發(fā)生,混凝土保護(hù)層會(huì)脫落導(dǎo)致鋼筋腐蝕,使得鋼筋混凝土的強(qiáng)度和剛度削弱,其耐久性也降低,影響到結(jié)構(gòu)的正常使用。
1.施工混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的分類及原因
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的成因很復(fù)雜,裂縫產(chǎn)生時(shí)可能由一種或幾多種原因,最為常見的是混凝土的早期裂縫(如圖1.1),包括塑性沉降裂縫等,主要由于混凝土骨料沉降時(shí)受到鋼筋、模板的阻礙產(chǎn)生的。由于混凝土塌落度大、沉陷過(guò)高,在混凝土澆注后的數(shù)小時(shí)內(nèi),仍然處于塑性狀態(tài),表面水光消失時(shí)會(huì)立刻沿著梁及板上面鋼筋的走向產(chǎn)生裂縫現(xiàn)象。此外,如果施工過(guò)程中模板沒(méi)有綁扎好,模板在沉陷、移動(dòng)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生此類裂縫。
圖1.1混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫
1.1"外界溫度問(wèn)題
在建筑工地施工中澆筑混凝土?xí)r,水泥遇水時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多熱量,聚積在水泥內(nèi)部不易散發(fā),混凝土的內(nèi)部溫度升高,但其表面散熱較快,形成內(nèi)外溫差,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,外部產(chǎn)生拉應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土的彈性模量發(fā)生變化。隨著水泥停止放熱到整個(gè)溫度趨于穩(wěn)定,混凝土冷卻和外界溫度的波動(dòng)導(dǎo)致應(yīng)力,這些應(yīng)力會(huì)與之前的溫度應(yīng)力結(jié)合,產(chǎn)生疊加效應(yīng)并相互作用于墻體結(jié)構(gòu),極大地危害到了墻體的質(zhì)量。這種裂縫在早期產(chǎn)生,呈不規(guī)則狀,深度較淺,屬于表面裂縫,易產(chǎn)生應(yīng)力集中,促使裂縫加劇。
1.2"地基不勻稱問(wèn)題
房屋建筑的中部一般比較容易產(chǎn)生沉降,如果地基不均勻,房屋的兩端也容易產(chǎn)生向下微顯凹狀的沉降分布。如果建筑物所處的地質(zhì)比較穩(wěn)定且分布相對(duì)均勻,那么地基的不均勻沉降小,對(duì)房屋的結(jié)構(gòu)影響也不大。反之,地質(zhì)不穩(wěn)定且分布不均勻,土壤強(qiáng)度也不大,那么,建筑物的負(fù)載會(huì)加大,地基也會(huì)產(chǎn)生較大的不均勻沉降;此時(shí),如果不對(duì)地基進(jìn)行加固處理,建筑物的整體剛度就會(huì)較低,墻體易開裂,房屋的門窗及洞口會(huì)形成八字形的裂縫,尤其靠近地基處的裂縫更大。
1.3塑性收縮問(wèn)題
塑性收縮產(chǎn)生裂縫是由于混凝土澆筑后的塑性狀態(tài)時(shí),表面水分蒸發(fā)過(guò)快導(dǎo)致的。塑性收縮的裂縫一般出現(xiàn)在表面,呈不規(guī)則的龜裂狀,且長(zhǎng)短不一、深度較淺。在混凝土澆注后一小時(shí)左右,如果不覆蓋表面,尤其是炎熱或大風(fēng)天氣時(shí),混凝土表面水分蒸發(fā)更快;或是模板吸水過(guò)快及混凝土自身水化熱高等因素,導(dǎo)致混凝土急劇收縮,此時(shí)混凝土強(qiáng)度趨近于零,無(wú)法抵抗變形的應(yīng)力而開裂?;炷林兴终舭l(fā)和吸收的速度越快,越容易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。
1.4施工工藝問(wèn)題
鋼筋混凝土在進(jìn)行澆筑、制作構(gòu)件、起模、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝的過(guò)程中,如果施工工藝不合理,會(huì)產(chǎn)生各種形式的裂縫,尤其是細(xì)長(zhǎng)薄壁的結(jié)構(gòu)更易產(chǎn)生裂縫。(1)鋼筋混凝土的保護(hù)層過(guò)厚,使其承受過(guò)大的負(fù)彎矩,會(huì)減小構(gòu)件的有效高度,形成與鋼筋受力方向垂直的裂縫。(2)施工時(shí),振搗過(guò)的混凝土不密實(shí)且不均勻,出現(xiàn)蜂窩、麻面及空洞,易導(dǎo)致鋼筋腐蝕或荷載性質(zhì)的裂縫。(3)施工中混凝土澆注速度過(guò)快,其流動(dòng)性變差,在硬化前如果振搗不足,硬化后沉實(shí)過(guò)大,會(huì)在數(shù)小時(shí)后產(chǎn)生塑性收縮裂縫。(4)施工中對(duì)混凝土攪拌或運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),水分就易蒸發(fā),導(dǎo)致混凝土塌落,其表面產(chǎn)生不規(guī)則的收縮裂縫。(5)混凝土施工中使用泵進(jìn)行輸送時(shí),為保證其流動(dòng)性,增加了水和水泥的用量,導(dǎo)致水灰比變大,混凝土在凝結(jié)硬化時(shí)收縮量增加,表面會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。(6)混凝土進(jìn)行分層或分段澆注時(shí),沒(méi)有處理好接頭部位,新、舊混凝土的縫隙之間容易產(chǎn)生裂縫。(7)施工時(shí)模板的剛度不足,在澆注混凝土?xí)r,因側(cè)向壓力的作用使得模板變形,產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。(8)施工時(shí)過(guò)早拆模導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度不夠,構(gòu)件在重力或施工荷載的持續(xù)作用下易產(chǎn)生裂縫。
1.5原材料質(zhì)量問(wèn)題
混凝土原材料主要由水泥、砂、骨料,水及外加劑組成,如果原材料質(zhì)量不合格,會(huì)導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。首先,如果砂石的含泥量超過(guò)規(guī)定值,不僅會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B性,還會(huì)使其產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。砂石的配比不合理或其顆粒過(guò)細(xì),會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生側(cè)面裂縫。此外,骨料中如果含有泥性硅化物,當(dāng)它與堿性物質(zhì)相遇時(shí),水、硅反應(yīng)會(huì)生成膨脹膠質(zhì),造成局部拉應(yīng)力,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)發(fā)生爆裂狀的裂縫,尤其是潮濕的部位。攪拌時(shí)及外加劑時(shí)的水或外加劑中的氯化物等雜質(zhì)含量較高,會(huì)加大鋼筋的腐蝕,從而產(chǎn)生裂縫。
2.施工混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的防控
2.1加強(qiáng)施工規(guī)范控制
在建筑物施工過(guò)程中,要預(yù)防和處理墻體裂縫,首先就是要在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)對(duì)細(xì)節(jié)進(jìn)行處理和控制,對(duì)一些特殊的施工步驟采用特殊的處理方式。在設(shè)計(jì)沉降縫及收縮縫等諸多結(jié)構(gòu)縫時(shí),要詳細(xì)說(shuō)明設(shè)計(jì)的位置和縫隙的大小,最好使用工程圖進(jìn)行說(shuō)明。此外,建筑物的各種孔洞可能會(huì)導(dǎo)致墻體產(chǎn)生裂縫,因此,要加強(qiáng)洞孔開工前期,要做好設(shè)計(jì)并處理好細(xì)節(jié)控制。
2.2做好混凝土配比及養(yǎng)護(hù)
施工中進(jìn)行材料采購(gòu)時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)人員提供的規(guī)格,購(gòu)買質(zhì)量較好的材料,并做好妥保管工作,防止材料變質(zhì)。在對(duì)混凝土進(jìn)行配比時(shí),要計(jì)算好每種材料之間的搭配量。工程技術(shù)人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng),根據(jù)實(shí)際的要求及情況,對(duì)混凝土進(jìn)行檢測(cè)后做好配比工作。
在對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌時(shí),首先應(yīng)采用合適的攪拌方法,使其均勻攪拌,從而達(dá)到具體的使用要求。在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí),要避免過(guò)度振動(dòng)或漏振等操作。在進(jìn)行抹面施工時(shí),最好實(shí)施二次抹面,避免在大風(fēng)或大雨及烈日下的條件下澆灌混凝土。混凝土結(jié)構(gòu)早期施工完成時(shí),要保持適宜的溫度和濕度,避免出現(xiàn)干裂裂縫和溫度裂縫,對(duì)其養(yǎng)護(hù)數(shù)天之后才能拆除模版,同時(shí)避免外力破壞混凝土結(jié)構(gòu)。此外,混凝土施工人員應(yīng)具有相關(guān)的專業(yè)知識(shí),還應(yīng)有團(tuán)隊(duì)合作精神,有高度的工程施工質(zhì)量意識(shí)。工程技術(shù)人員應(yīng)做好質(zhì)量檢測(cè),嚴(yán)把工程質(zhì)量關(guān),從而主觀上減少混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生。
2.3采用先進(jìn)的施工工藝
首先,加強(qiáng)模板施工的管理?;炷潦┕ぶ械哪0寮爸Ъ鼙仨氂凶銐虻某休d力、剛度和穩(wěn)定性,在振搗過(guò)程中應(yīng)派專人看管,防止發(fā)生下沉,在試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)允許值后才可拆模。其次,保護(hù)好混凝土成品,必須在澆筑好的混凝土板面達(dá)到要求的強(qiáng)度后才可踩踏。此外,進(jìn)行混凝土鋼筋綁扎施工時(shí),應(yīng)加強(qiáng)管理好負(fù)彎矩筋,支撐馬凳的間距要合理,保證板面負(fù)彎矩筋的保護(hù)層達(dá)到要求的厚度。同時(shí),施工中,振搗必須快插、慢拔,如果振搗時(shí)間過(guò)短,混凝土?xí)痪鶆?,振搗時(shí)間過(guò)長(zhǎng),會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重浮漿。針對(duì)施工中因超荷載造成的裂縫,以及長(zhǎng)時(shí)間不處理而造成混凝土耐久性降低導(dǎo)致結(jié)構(gòu)問(wèn)題而產(chǎn)生的裂縫,可采用結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法,包括斷面補(bǔ)強(qiáng)法、錨固補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力法等。針對(duì)鋼筋混凝土樓板裂縫問(wèn)題,可采用鋼纖維混凝土的方法增強(qiáng)其抗拉伸能力;此外,在鋪設(shè)電線管時(shí),在PVC電線管的上方與下方鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)片;施工時(shí),樓板與梁之間要設(shè)置一定的隔
離縫。施工中,施工人員可在澆灌混凝土?xí)r建立相應(yīng)的操作平臺(tái),禁止操作人員直接踩踏在鋼筋上。此外,在進(jìn)行樓板混凝土強(qiáng)化澆筑時(shí),要嚴(yán)格注意鋼筋的變化,一旦發(fā)現(xiàn)其位置發(fā)生偏移,要及時(shí)進(jìn)行更正。
2.4混凝土常見裂縫的防控
(1)塑性沉降裂縫防控措施
首先,在滿足泵送和施工要求的前提下,盡量減小混凝土的塌落度,保證混凝土的均勻,對(duì)混凝土攪拌運(yùn)輸卸料前,應(yīng)先高速運(yùn)轉(zhuǎn)一秒,然后再進(jìn)行反轉(zhuǎn)卸料。施工人員應(yīng)經(jīng)常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實(shí)性,不可漏振、過(guò)振造成混凝土離析分層,嚴(yán)禁在施工過(guò)程中隨意加水。
塑性收縮裂縫防控措施
施工單位在澆注混凝土后要及時(shí)對(duì)其覆蓋養(yǎng)護(hù),從而增加環(huán)境的濕度。施工單位在滿足混凝土的可泵性、和易性的前提下,盡量減小其出機(jī)的塌落度,降低其含砂率,同時(shí)嚴(yán)格控制骨料的含泥量。
(3)溫度應(yīng)力裂縫預(yù)防措施
溫度應(yīng)力導(dǎo)致墻體混凝土的裂縫,沒(méi)有根本的辦法對(duì)其完全消除,但仍可采取一定的技術(shù)措施,盡量減少縫隙的產(chǎn)生。例如,在施工工藝規(guī)范中要求設(shè)置一定的伸縮縫,降低混凝土在使用中和施工結(jié)束后產(chǎn)生的裂縫概率。同時(shí),還可以對(duì)墻體采取保溫隔熱措施,有效調(diào)節(jié)其溫度,減少因溫度變化導(dǎo)致的墻體裂縫。此外,在進(jìn)行建筑物設(shè)計(jì)時(shí),可適當(dāng)增加構(gòu)造柱的數(shù)量,防止裂縫產(chǎn)生。此外,防止溫度應(yīng)力導(dǎo)致的裂縫,就是要降低混凝土的發(fā)熱量,可分層分塊澆筑混凝土,做好其表面保溫與保濕工作,做好蓄水養(yǎng)護(hù)和覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)工作,養(yǎng)護(hù)的時(shí)間一般不少于一天。
3.結(jié)束語(yǔ)
總而言之,施工中首先應(yīng)明確混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫產(chǎn)生原因,并提出相應(yīng)的防控措施,從而施工人員可以進(jìn)行科學(xué)合理的施工,盡量減少混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生。預(yù)防混凝土裂縫十分有必要,在工程實(shí)踐的過(guò)程中,施工人員應(yīng)不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn),切實(shí)解決混凝土技術(shù)方面的問(wèn)題,提高建筑物的質(zhì)量。
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