【摘 要】 在進(jìn)行市政工程施工的過程中,少不了混凝土施工,然而混凝土裂縫是較常見的一項(xiàng)問題,也是較為突出的問題,要想解決此類問題,就需要在混凝土施工中實(shí)行預(yù)防措施。
【關(guān)鍵詞】 市政工程;混凝土裂縫;預(yù)防措施
引言:
混凝土的裂縫也是較為普遍的問題,并對(duì)工程的安全性存在著一定的安全隱患肩時(shí)甚至?xí){到施工人員的生命安全。因此,必須十分重視裂縫的成因、預(yù)防和處理,以確保市政物的安全性、適用性、耐久性最大程度地保證人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。
1、市政工程中混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
1.1材料質(zhì)量問題
混凝土的組成材料包括水泥、砂石、水、外加劑等,混凝土的質(zhì)量同這些材料的質(zhì)量、數(shù)量、比例都有著直接的關(guān)系,例如施工中的水泥出產(chǎn)廠家不正規(guī);材料的驗(yàn)收不嚴(yán)格;工地貯藏受潮,水泥受潮之后會(huì)影響到質(zhì)量,降低了混凝土的強(qiáng)度;砂石的含泥量超標(biāo)就會(huì)導(dǎo)致粘結(jié)力降低,進(jìn)而導(dǎo)致混凝土裂縫,這些問題對(duì)混凝土的影響非常大。
1.2設(shè)計(jì)不到位
在對(duì)混凝土受彎構(gòu)件的配筋進(jìn)行計(jì)算過程中,設(shè)計(jì)人員通常忽略了構(gòu)建承受的荷載,在正常情況下的使用狀況而引起的裂縫寬度及撓度的驗(yàn)算,只是以其承載能力為依據(jù)確定配筋量,因此致使結(jié)構(gòu)在荷載作用下發(fā)生裂縫。還有因?yàn)橛?jì)算失誤、配筋位置不當(dāng)、粱的跨度過大、結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面開洞或突變、截面太小、高度不夠成者因?yàn)槭芰︿摻畎宀粔蚝窕蚪孛嫫?、?gòu)造處理不當(dāng)、節(jié)點(diǎn)不合理、留槽引起應(yīng)力集中、現(xiàn)澆次梁與主梁在交接處如果沒有設(shè)附加吊筋、或附加箍筋以及各種不合理的結(jié)構(gòu)縫設(shè)置等因素都可以引起混凝土開裂。
1.3荷載原因產(chǎn)生的裂縫
市政施工圖設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員對(duì)施工規(guī)范理解不透徹,鉆探勘察數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確,都會(huì)引起市政建筑物使用過程中因荷載原因?qū)е麻_裂,這種破壞性裂縫是不允許的。施工過程中,在混凝土還未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度時(shí)過早拆除模板或者增加荷載,都會(huì)導(dǎo)致混凝土開裂。混凝土結(jié)構(gòu)在使用過程中,使用單位未經(jīng)設(shè)計(jì)允許,擅自增加荷載,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)超負(fù)荷而產(chǎn)生裂縫,這種破壞性裂縫也是不允許的。
1.4非荷載原因產(chǎn)生的裂縫
(1)混凝土干縮形成的裂縫?;炷翝仓戤吅螅嗨a(chǎn)生水化熱,水分逐漸蒸發(fā),混凝土的體積收縮,但混凝土構(gòu)件的收縮會(huì)受到支座的約束,當(dāng)支座的約束力超過混凝土的抗拉應(yīng)力時(shí),就會(huì)引起構(gòu)件的開裂。
(2)溫度應(yīng)力裂縫。混凝土在硬化過程中水泥的水化將產(chǎn)生大量的水化熱,大量的水化熱聚集在構(gòu)件內(nèi)部,而混凝土表面的溫度由于與空氣接觸,溫度較低,這樣一來混凝土構(gòu)件內(nèi)外部就產(chǎn)生較大溫差,較大的溫差導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力。當(dāng)這種拉應(yīng)力超過了混凝土抗拉應(yīng)力時(shí)就會(huì)在混凝土構(gòu)件表面產(chǎn)生裂縫。溫差較大的地區(qū)裂縫常常呈現(xiàn)縱橫交錯(cuò)狀。受季節(jié)變化的影響裂縫冬寬夏窄。
(3)材料問題形成的裂縫。從實(shí)際操作來看,施工過程中混凝土配合比控制不當(dāng)也會(huì)引起混凝土構(gòu)件開裂。標(biāo)準(zhǔn)的水灰比是0.24~0.38,最高不超過0.6?;炷涟韬线^程中,為保證與混凝土流動(dòng)性澆筑質(zhì)量,水灰比也應(yīng)當(dāng)相應(yīng)的提高,這樣一來,混凝土硬化過程中大量的水蒸發(fā)后會(huì)形成氣泡,混凝土的載荷能力會(huì)大幅降低?;炷敛牧现械臍饪自诤奢d的作用下,因局部截面削弱而產(chǎn)生裂縫。
(4)施工操作不當(dāng)引起的裂縫。混凝土養(yǎng)護(hù)工程中,未按規(guī)范要求拆除模板或者混凝土強(qiáng)度還沒增長到設(shè)計(jì)要求就承受荷載等都可直接造成混凝土裂縫的產(chǎn)生;在鋼筋綁扎過程中,其他工種同時(shí)在工作面上交叉作業(yè)。如果沒有采取保護(hù)措施而在綁扎好的鋼筋表面踩踏,造成局部保護(hù)層過大,同樣會(huì)導(dǎo)致混凝土開裂。
1.5沒有對(duì)混凝土進(jìn)行合理的養(yǎng)護(hù)
對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)既不能過早也不能過遲,過早養(yǎng)護(hù)會(huì)使混股土的膠結(jié)能力受損,而當(dāng)養(yǎng)護(hù)過遲時(shí),因?yàn)轱柦?jīng)風(fēng)吹日曬存在于餛夔土板表面的游離水分也會(huì)過快的蒸發(fā),水凝由于缺少必要的水化水導(dǎo)致體積急劇的收縮使得混凝土早期的強(qiáng)度過低最終無法抵抗應(yīng)力而形成開裂。尤其是在夏冬兩季通常晝夜溫差較大溫差裂縫因養(yǎng)護(hù)不當(dāng)而產(chǎn)生。
2、混凝土裂縫預(yù)防措施
2.1原材料的質(zhì)量
(1)水泥:水泥的水化放熱量是礦物成分和水泥顆粒細(xì)度之間的函數(shù),水熱化越低越好,因此最好選擇早期水化放熱量比較低的水泥。(2)粗骨料:粗骨料在混凝土中是非常重要的一部分,是通過水泥形成的一個(gè)整體,所以粗骨料和水泥形成的過渡區(qū)是比較薄弱的部分,粗骨料的顆粒越大,需要的水泥就越少,水泥的用量也越少。(3)細(xì)骨料:細(xì)骨料中的含泥量越高,混凝土的收縮變形就越大,進(jìn)而導(dǎo)致裂縫的出現(xiàn)就越嚴(yán)重,所以細(xì)骨料的選擇要以干凈的中粗沙為主。(4)外加劑:如果在膠凝材料用量不變的基礎(chǔ)上摻入外加劑,這時(shí)混凝土的水膠比不會(huì)變化;而混凝土放熱量同膠凝材料的水化熱有著直接的關(guān)系,由于膠凝材料用量不變,混凝土的水泥漿體體積率變化則不大。
2.2結(jié)構(gòu)方面
根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程,為避免結(jié)構(gòu)由于溫度收縮應(yīng)力引起的開裂,采取永久式伸縮的方法,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查,引起結(jié)構(gòu)裂縫的原因是綜合性的,結(jié)構(gòu)長度是影響收縮應(yīng)力綜合因素之一,而不是惟一的因素。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),混凝土裂縫分為有害的及無害的兩類。有害與無害的界限由使用功能而定。施工單位應(yīng)當(dāng)采取必要的設(shè)計(jì)及施工措施,以控制有害裂縫的產(chǎn)生。由于估計(jì)不足等因素,即使出現(xiàn)少量有害裂縫,也要通過化學(xué)灌漿處理,使其滿足設(shè)計(jì)使用要求。結(jié)構(gòu)所受到的外部作用分為外荷載,可看作是第一類荷載;具有十分重要的外部作用是變形作用,即第二類荷載為間接荷載。變形作用包括溫度、濕度、地基不均勻沉降,在該作用下,結(jié)構(gòu)的抗力取決于混凝土的抗拉性能,即抗拉強(qiáng)度和抗拉變形。
2.3控制溫度
對(duì)混凝土收縮的影響(l)合理設(shè)計(jì)配合比強(qiáng)化原材料及養(yǎng)護(hù)的控制撇好全程部署及檢測(cè);(2)當(dāng)構(gòu)造物比較復(fù)雜相同強(qiáng)度的混凝土是最好的選擇;(3)對(duì)混凝土表面的溫度變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)在混凝土構(gòu)造物的體積較大時(shí),是非常有必要的湛至還需要運(yùn)用單元法或差分法等對(duì)溫度應(yīng)力進(jìn)行計(jì)算以采取合理有效的控制措施;(4)選取的混凝土盡量具有塑性。(5)有效控制硅粉摻量存在于高性的混凝土中使得其收縮量降低。
2.4施工方面
由施工單位委托攪拌站向現(xiàn)場(chǎng)供應(yīng)商品混凝土?xí)r,委托的技術(shù)依據(jù)只有設(shè)計(jì)院確定的強(qiáng)度等級(jí),卻忽略了工程特點(diǎn)對(duì)大體積混凝土性能的要求,這樣對(duì)控制混凝土裂縫是不利的。施工單位應(yīng)在混凝土澆筑部門對(duì)混凝澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)及坍落度控制做出技術(shù)方案,并嚴(yán)格執(zhí)行,特別是對(duì)坍落度的控制更應(yīng)得到攪拌站的同意。施工新澆筑混凝土養(yǎng)護(hù)方法有:(1)潮濕養(yǎng)護(hù);(2)養(yǎng)護(hù)劑涂層;(3)自動(dòng)給水養(yǎng)護(hù);(4)保濕養(yǎng)護(hù);(5)防風(fēng);(6)實(shí)現(xiàn)信息化施工養(yǎng)護(hù);(7)盡快回填。
2.5從對(duì)成型混凝土的養(yǎng)護(hù)進(jìn)行控制和預(yù)防
混凝土在養(yǎng)護(hù)過程中,產(chǎn)生裂縫的一個(gè)重要因素是混凝土水化過程中產(chǎn)生大量的水化熱,導(dǎo)致混凝土內(nèi)部急劇升溫,混凝土內(nèi)外產(chǎn)生溫差,當(dāng)溫差達(dá)到一定程度,混凝土表面就會(huì)開裂,大體積混凝土的開裂尤其嚴(yán)重?;炷琉B(yǎng)護(hù)過程中非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)就是降低內(nèi)外溫差,冬季施工的混凝土外部保溫非常重要,對(duì)于大體積混凝土,冬季養(yǎng)護(hù)可以采取外部保溫,內(nèi)部用管道循環(huán)水降溫的辦法。夏季還要注意灑水養(yǎng)護(hù),防止混凝土失去水分后的干裂。遇到雨雪天氣混凝土又不能停工時(shí),澆筑完畢及時(shí)用塑料薄膜和草墊覆蓋。對(duì)未澆筑的地方做好防排水,以免影響后續(xù)的澆筑質(zhì)量。
3、結(jié)束語
混凝土結(jié)構(gòu)的施工,絕對(duì)安全是不可能達(dá)到的,但在可接受的概率水平上可以得到保證,該水平可以通過可靠性理論的應(yīng)用得到。當(dāng)前,可靠性理論應(yīng)用于混凝土結(jié)構(gòu)施工期質(zhì)量控制的基礎(chǔ)工作,是開展與施工期荷載、抗力有關(guān)的參量統(tǒng)計(jì)參數(shù)的觀測(cè)調(diào)查和統(tǒng)計(jì)分析,以獲取基于全國范圍數(shù)據(jù)的分析結(jié)果。
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