【摘要】混凝土強度小、脆性大等特點,在使用過程中受外界以及自身因素影響,會產(chǎn)生裂紋,不但影響了建筑的美觀性,嚴(yán)重的甚至?xí)驗榱鸭y的連通與貫穿等會影響到建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此,必須要加強對混凝土結(jié)構(gòu)裂紋的管理。本文分析了混凝土裂紋出現(xiàn)的原因,并提出相應(yīng)解決措施。
【關(guān)鍵詞】混凝土結(jié)構(gòu);裂紋;施工材料
混凝土是現(xiàn)在建筑施工中最為常見的一種的結(jié)構(gòu),與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)類型相比具有更強的穩(wěn)定性與安全性,但是同時也會因為自身以及外界等因素而產(chǎn)生裂紋。混凝土結(jié)構(gòu)裂紋是比較普遍存在的一種工程病害,小到影響建筑美觀,大到影響建筑穩(wěn)定性與安全性。因此,為確保工程使用質(zhì)量,必須要研究確定裂紋產(chǎn)生的原因,并積極尋找措施來解決此問題。
一、混凝土結(jié)構(gòu)裂紋產(chǎn)生原因分析
1.荷載
荷載引起的裂紋即鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在常規(guī)靜、動荷載以及次應(yīng)力作用下產(chǎn)生的裂縫,主要可以分為直接應(yīng)力裂紋以及次應(yīng)力作用產(chǎn)生的裂紋兩種[1]。另外有與結(jié)構(gòu)自重以及外力因素影響,結(jié)構(gòu)物實際工作狀體同常規(guī)計算有出入,進而會在某些部位引起較大的次應(yīng)力導(dǎo)致結(jié)構(gòu)開裂。
2.溫度
混凝土結(jié)構(gòu)有熱脹冷縮的特性,當(dāng)結(jié)構(gòu)自身或者外界環(huán)境溫度發(fā)生變化時,將會使得結(jié)構(gòu)發(fā)生變形。在變形過程中,如果遇到約束,將會在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力,如果此應(yīng)力大于混凝土的抗拉強度,就會產(chǎn)生溫度裂縫。受溫度影響而使得混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋,主要可以分為幾個部分:第一,水熱化。在混凝土澆筑施工完畢后,其中含有的水泥會發(fā)生水化放熱現(xiàn)象,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)內(nèi)部溫度急劇升高,而因為結(jié)構(gòu)體積比較大,散熱程度比較小,以及采取的輔助散熱措施不合理,使得結(jié)構(gòu)表面形成裂縫。第二,施工環(huán)境溫度高。施工環(huán)境溫度過高,混凝土強度會隨之降低,同時其粘結(jié)力也不斷降低,混凝土體內(nèi)游離水大量蒸發(fā),使得結(jié)構(gòu)急劇收縮而產(chǎn)生裂縫[2]。第三,混凝土施工接縫。在新舊混凝土接縫處,沿著接縫面中部容易形成垂直方向開裂。造成這種現(xiàn)象的原因,主要是新的混凝土發(fā)生水熱化現(xiàn)象,而就混凝土已經(jīng)冷卻,兩者之間存在明顯的溫度差。
3.基礎(chǔ)不均勻沉降
基礎(chǔ)不均勻沉降會使得混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力與附加內(nèi)力,此種作用效應(yīng)與其他作用效應(yīng)組合后,如果超出混凝土抗拉強度,就會造成混凝土結(jié)構(gòu)的裂紋。造成基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉降的原因主要包括三個方面:第一,地基土差異比較大,包括含水率、孔隙率、也行指數(shù)以及塑性指數(shù)等方面。第二,混凝土基礎(chǔ)差異過大,例如統(tǒng)一聯(lián)連續(xù)梁中,采用的是樁基礎(chǔ)與擴大淺基礎(chǔ)的混合,兩者相比較樁基礎(chǔ)會比擴大淺基礎(chǔ)沉降程度小。第三,工程施工過程中對施工環(huán)境管理不善,在建筑地基周圍對方過多物體,造成地基不均勻沉降,進而會對基礎(chǔ)產(chǎn)生負(fù)摩擦力,出現(xiàn)位移以及附加壓縮形變等情況。
4.施工工藝
在混凝土結(jié)構(gòu)施工過程中,如果施工技術(shù)與施工工藝管理不善,極有可能會使得結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋。第一,在結(jié)構(gòu)施工過程中,鋼筋位置發(fā)生變化,使得構(gòu)建受壓區(qū)有效高度降低,減小了結(jié)構(gòu)護彎承載能力,在受力鋼筋垂直方向形成裂縫。第二,混凝土施工管理不善。混凝土振搗不密實,存在孔洞、麻面以及蜂窩等情況,在后期使用過程中加速鋼筋的銹蝕或者是形成荷載裂縫的源點?;炷粱旌狭霞壟洳缓侠?,水與水泥用量過多,或者是水灰比過大,致使砼凝結(jié)硬化時收縮量增加,砼表面形成不規(guī)則裂縫。在混凝土施工后初期養(yǎng)護管理不到位,致使結(jié)構(gòu)表面失水過快,造成混凝土結(jié)構(gòu)與大氣接觸的部位出現(xiàn)裂紋。第三,外加劑使用量過多,使得混凝土早期強度提高,水泥水熱化現(xiàn)象集中出現(xiàn)在早期短時間內(nèi),而形成溫度裂紋。
二、混凝土結(jié)構(gòu)裂紋治理措施分析
1.施工材料配合比管理
施工材料是混凝土結(jié)構(gòu)性能的主要影響要素,為有效控制結(jié)構(gòu)裂紋,首先需要做好施工材料配合比管理。一方面,水泥。施工單位需要結(jié)合工程施工需要,與水泥供貨廠商達成供貨協(xié)議,即將大體積混凝土使用中、低水熱化水泥要求添加進去,由水泥廠家仔細(xì)來選擇硅酸鹽水泥的主要成分以及摻和物的含量,以求能夠降低水泥的水熱化程度。另外還需要將水泥的含堿量控制在0.6%以下,而Na2O含量控制在3.0~3.5kg/m3。另一方面,骨料。施工單位需要對工程當(dāng)?shù)厥袌鲞M行徹底摸底考察,篩選出潔凈、級配好的中砂,以及孔隙率小和級配良好的粗骨料。
2.施工過程管理
(1)確定配合比
為降低混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂紋的概率,需要確定配置的混凝土各項均勻性、流動性以及易性都能夠達到優(yōu)良水平。為避免由于混凝土泌水、骨料下沉等因素而產(chǎn)生塑性收縮裂縫。需要在底板、墻體以及大梁澆筑施工前,根據(jù)不用標(biāo)號混凝土要求來確定最佳配合比。結(jié)合實際工程經(jīng)驗,根據(jù)泵送高度塌落度控制在180kg,水泥用量330kg/m3,用水量170kg/m3,水膠比在0.55,砂率為0.38配合比施工效果比較好。
(2)施工工藝管理
加強混凝土攪拌、澆筑以及振搗等施工過程。在對混凝土進行攪拌時,可以選擇兩臺SWJ-750進行強制攪,并配置兩臺HBT60-13-90S混凝土輸送泵,兩臺泵沿同拌機的方向保持一前一后、一上一下澆筑。在進行澆筑施工時,按施工環(huán)境溫度每升高2℃,增減1.5kg水,并將稻草簾事先將220m輸送管道遮蓋起來,這樣可以盡可能使混凝土拌合料塌落度保持在穩(wěn)定狀態(tài)。另外,要保持入模的混凝土溫度,不可隨意加水來調(diào)整材料的塌落度。最后,還需要加強對結(jié)構(gòu)的維護與管理。
結(jié)束語:
混凝土結(jié)構(gòu)裂紋是施工中比較常見的一種病害,目前還沒有完全能避免裂紋產(chǎn)生的解決措施。但是卻可以采取相應(yīng)的措施來降低裂紋的產(chǎn)生,充分發(fā)揮混凝土結(jié)構(gòu)的優(yōu)質(zhì)特性,增強結(jié)構(gòu)的美觀性、功能性,提高結(jié)構(gòu)的安全性與投資效益。
參考文獻:
[1] 劉平.鋼砼收縮裂縫產(chǎn)生的原因分析及控制措施研究[J].甘肅科技,2011(12):12-13.
[2] 劉彩虹.試析泵送混凝土裂縫產(chǎn)生原因及控制措施[J].科技信息,2012(34):16-17.