【摘 要】 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,人民的物質(zhì)文化生活水平不斷提高,越來越多的高層建筑隨之而起?;炷两Y(jié)構(gòu)是建筑工程的主要結(jié)構(gòu)形式之一,在實(shí)際的施工過程中,混凝土裂縫是常見的質(zhì)量問題,商品混凝土的廣泛應(yīng)用,使得混凝土的均質(zhì)性得到了很大的改善,但同時(shí)也增加了裂縫防控的難度。本文就主要對(duì)工民建中混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的原因及其控制相關(guān)問題進(jìn)行了分析研究。
【關(guān)鍵詞】 工民建;混凝土;裂縫
引言:
近年來,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展建筑業(yè)也進(jìn)入了高速發(fā)展的階段,特別是混凝材料的使用,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),我國(guó)的混凝土和鋼鐵產(chǎn)量已經(jīng)位列世界第一,在消費(fèi)方面,大量的混凝土和鋼筋也為建筑工程項(xiàng)目的發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是在使用過程中,發(fā)現(xiàn)混凝土凝固后總是會(huì)產(chǎn)生很多的裂縫,這對(duì)混凝土的可靠性造成了極大的影響,下面就這一問題進(jìn)行分析闡述,并提出相應(yīng)的解決措施。
一、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
1、水泥水化熱導(dǎo)致的裂縫
混凝土是由砂石、水泥、水及其他復(fù)合材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。在混合攪拌過程中,水泥遇水生熱吸收自身需要的熱量,在工程澆注后是要進(jìn)行短暫的放熱。放熱的速度不同和混凝土進(jìn)行的配合比也就不同,最直接的原因是與水泥的種類有關(guān)。由于水化熱在混凝土內(nèi)部有很高的溫度聚集,在澆筑后會(huì)一點(diǎn)一點(diǎn)的釋放出來,內(nèi)部溫度高外部溫度低從而產(chǎn)生溫差,在溫差的作用下混凝土?xí)袩崦浝淇s的現(xiàn)象。熱脹冷縮導(dǎo)致混凝土裂縫。
2、溫度
溫度是不可忽視的施工條件。氣候溫度可以加速混凝土內(nèi)部溫度的聚集,特別是在大體積混凝土當(dāng)中,更加明顯。混凝土內(nèi)部的溫度是由水泥水化熱產(chǎn)生的熱量、外界溫度構(gòu)成。如果外界氣候溫度越高,就會(huì)加速混凝土內(nèi)部溫度的聚集,內(nèi)部溫度更高,所以說,混凝土內(nèi)部溫度和氣候溫度是成正比例關(guān)系的。外界溫度也可以使混凝土產(chǎn)生溫差,溫差導(dǎo)致裂縫。其次,高溫還能加速混凝土風(fēng)干速度,使混凝土容易出現(xiàn)裂縫。
3、混凝土原材料攪拌配比不合理引起的裂縫
在混凝土中水泥很重要,因?yàn)椴煌慕ㄖこ趟玫乃嘁膊灰粯樱浯嗡嘁卜趾芏喾N類,水泥標(biāo)號(hào)不一樣,水泥凝結(jié)程度和成分也不一樣,因此要根據(jù)工程建設(shè)規(guī)模狀況而定。在工程施工中混凝土的比例主要表現(xiàn)在高強(qiáng)度砼的水灰比取值是夠按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行(通??刂圃?.25~0.39數(shù)值間),在普通的砼水灰比來看,控制在0.7左右最為適合。除此之外,在相同種類并且相同強(qiáng)度的水泥面前,混凝土的強(qiáng)度等級(jí)主要由水灰的比例來決定的,其原理就是水泥在水化時(shí),需要與水進(jìn)行結(jié)合(一般占水泥重量的1/4)。
4、地基填筑不牢固造成的裂縫
任何工程建筑施工必須要有地基,地基是建筑的基礎(chǔ),地基的開挖深度、跨度、軟硬度都會(huì)影響地基的建設(shè),從而影響建筑裂縫。地基開挖深度不夠,就支撐不起混凝土、鋼筋、墻體的重量和重力的壓迫,使地基塌陷,導(dǎo)致墻體混凝土裂縫。其次地基跨度設(shè)計(jì)要合理,跨度太大也容易造成地基沉陷,導(dǎo)致混凝土裂縫。再次,地基建筑不應(yīng)建在軟土層上,或離地下水位較近的土層上,這樣容易造成地基塌陷,從而引起混凝土裂縫。
二、混凝土工程中常見裂縫
1、干縮裂縫
干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果:混凝土受外部條件的影響,表面水分損失過快,變形較大,內(nèi)部濕度變化較小變形較小,較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束,產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。
2、塑性收縮裂縫
塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前,表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。其產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋夯炷猎诮K凝前幾乎沒有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小,或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí),受高溫或較大風(fēng)力的影響,混凝土表面失水過快,造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無法抵抗其本身收縮,因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等。
3、不均勻沉降裂縫
沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟,或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致;或者因?yàn)槟0鍎偠炔蛔?,模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后,沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。
三、混凝土施工裂縫的措施
1、做好建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作,在設(shè)計(jì)相應(yīng)的建筑結(jié)構(gòu)時(shí),可選用中低強(qiáng)度混凝土材料,也可在承臺(tái)的表面增加鋼筋的用量。針對(duì)由于溫度變化形成的裂縫,在實(shí)際操作中,可以通過采用永久式的伸縮方式進(jìn)行設(shè)計(jì),從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度問題是產(chǎn)生收縮應(yīng)力主要影響因素之一。因此,在進(jìn)行建筑工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作時(shí),施工單位應(yīng)當(dāng)針對(duì)混凝土裂縫這一問題引起足夠的重視,避免在施工過程中產(chǎn)生裂縫。
2、在建筑工程過程中,應(yīng)當(dāng)對(duì)混凝土材料的一次澆筑量、易產(chǎn)生裂縫位置以及構(gòu)造和施工縫之間的間距、混凝土運(yùn)輸過程以及振搗澆筑時(shí)間等相關(guān)因素進(jìn)行綜合考慮。由于混凝土本身就具有一定的滲水性,而且骨料下沉容易產(chǎn)生塑性收縮裂縫,因此在初凝至終凝前這段時(shí)間內(nèi)要對(duì)混凝土材料的表面進(jìn)行二次壓抹處理。在混凝土澆筑完成后需要具有一定的時(shí)間進(jìn)行凝固,因此在凝固的過程中需要對(duì)混凝土帶來沖擊振動(dòng)的因素加以控制。
3、做好對(duì)于混凝土材料的配比工作,混凝土的配比對(duì)于混凝土的可靠性有著很大的影響,在對(duì)混凝土配比過程中,如果有吸收率比較大的施工骨料,而且骨料中的含泥量、干縮量也比較大,那么混凝土干縮性會(huì)增加。為增強(qiáng)混凝土材料的和易性、抗?jié)B性、可泵性以及抗離析能力,可在混凝土材料中摻一些粉煤灰或高效的減水劑,以減少滲水現(xiàn)象,進(jìn)而減少混凝土裂縫問題的出現(xiàn)?,F(xiàn)今,很多工程都采用混凝土攪拌站進(jìn)行統(tǒng)一攪拌,可以通過電腦對(duì)混凝土的配比攪拌進(jìn)行精確控制,但是在設(shè)計(jì)配比比例時(shí),設(shè)計(jì)人員和管理人員需要進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)地考察,從而確定混凝土的配比比率。
4、做好在混凝土成型過程中的養(yǎng)護(hù)工作,因?yàn)樵诨炷脸尚瓦^程中會(huì)釋放一定的熱量,因此需要進(jìn)行澆水養(yǎng)護(hù)作業(yè),這一過程對(duì)于混凝土的凝固是一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié),如果養(yǎng)護(hù)到位,可以極大的降低混凝土產(chǎn)生裂縫的幾率,通過在混凝土上覆蓋一定的保溫材料,同時(shí)進(jìn)行澆水作業(yè),可以有效的減少內(nèi)外的溫差,對(duì)混凝土的降溫速度加以控制,減少因?yàn)闇囟葎×易兓鴰淼臏囟葢?yīng)力,同時(shí)對(duì)混凝土的強(qiáng)度增大和應(yīng)力松弛作用的發(fā)揮也非常有利,可緩沖混凝土材料因表面的干裂而造成的大面積塑性收縮。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于混凝土的養(yǎng)護(hù)工作一般在24個(gè)小時(shí)內(nèi)是最重要的,在這24小時(shí)內(nèi)又可以分為幾大階段,在前期的8個(gè)小時(shí)內(nèi),需要進(jìn)行澆水來降低混凝土產(chǎn)生的溫度,在而后的時(shí)間內(nèi),需要適當(dāng)?shù)臏p少澆水量,避免因?yàn)樗诌^多而由于混凝土放熱量加熱形成的氣泡。
5、裂縫處理方法
(1)表面修補(bǔ)法
表面修補(bǔ)法是一種簡(jiǎn)單、常見的修補(bǔ)方法,它主要適用于穩(wěn)定和對(duì)結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,通??梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
(2)灌漿、嵌縫封堵法
灌漿法主要適用于對(duì)結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補(bǔ),它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中,膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個(gè)整體,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。
嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
(3)結(jié)構(gòu)加固法
當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí),就要考慮采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積,在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。
四、結(jié)束語
裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真、區(qū)別對(duì)待,采用合理的方法進(jìn)行處理,并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來防治裂縫的產(chǎn)生和保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。
參考文獻(xiàn):
[1]梁焰.對(duì)工民建施工混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的防控分析[J].中國(guó)城市經(jīng)濟(jì),2011.
[2]邱明月.建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的成因及其控制措施[J].環(huán)球市場(chǎng)信息導(dǎo),2012.
[3]王新,汪科.從建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)談混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫問題[J].價(jià)值工程,2010.