【摘 要】建筑工程中,混凝土是應(yīng)用最為廣泛的建筑材料之一,而因種種原因,幾乎所有的混凝土構(gòu)件都會(huì)形成大大小小的裂縫,影響結(jié)構(gòu)的可靠性和正常使用。因此,本文就混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及控制進(jìn)行探究。
【關(guān)鍵詞】混凝土裂縫;產(chǎn)生原因;控制在方法;分析
引言
房屋建筑工程施工過程中出現(xiàn)混凝土裂縫比較普遍,且有相對(duì)復(fù)雜的原因,這些混凝土裂縫的出現(xiàn),嚴(yán)重影響工程質(zhì)量。對(duì)房屋建筑工程而言,防治這種現(xiàn)象的發(fā)生尤為重要,無論從安全性還是經(jīng)濟(jì)性等多方面進(jìn)行考慮,加強(qiáng)對(duì)工程質(zhì)量的嚴(yán)格把關(guān),做好相應(yīng)的防護(hù)措施從多個(gè)層面下手,做好防治工作,增強(qiáng)工程質(zhì)量。
一、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因分析
(一)塑性變形
通常在澆筑混凝土完畢后的4~5小時(shí)內(nèi),由于混凝土產(chǎn)生塑性變形,進(jìn)而導(dǎo)致澆筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。由塑性變形導(dǎo)致的裂縫一般發(fā)生于混凝土表面,其形狀比較規(guī)則,裂縫深度較淺,互不相連,長(zhǎng)短各異。此類裂縫產(chǎn)生的原因可歸納為以下幾種情況:混凝土在澆筑完成后,沒有及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋和保濕,其表面水分快速蒸發(fā),而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度不能充分抵消這種應(yīng)力,進(jìn)而產(chǎn)生裂縫;模扳的干燥度過大、水灰比過大等情況導(dǎo)致的裂縫;過量使用水泥或粉砂導(dǎo)致的裂縫。
(二)凝縮裂縫
在混凝土的初凝期,由于混凝土的冷凝作用,進(jìn)而導(dǎo)致混凝土的表面產(chǎn)生裂縫,且裂縫很淺,形狀為碎小的六角形花紋。這種類裂縫主要是由于過度的抹平及壓光混凝土表面,進(jìn)而導(dǎo)致細(xì)骨料及水泥懸浮于表面,產(chǎn)生砂漿層?;蛘弑韺拥幕覞{過多,出現(xiàn)表面凝縮裂縫。
(三)干縮裂縫
這種裂紋通常出現(xiàn)在混凝土的表面,且裂紋圖案沒有規(guī)律,橫豎交錯(cuò)。在混凝土澆筑成型后,需要對(duì)混凝土養(yǎng)生。當(dāng)環(huán)境溫度較高時(shí),水分散失過快,導(dǎo)致混凝土的體積驟然收縮,進(jìn)而產(chǎn)生干縮裂縫。由于混凝土受毛細(xì)孔隙力的作用較大,孔隙在干燥過程中失去水分,在毛細(xì)孔隙張力的作用下,混凝土的體積便會(huì)產(chǎn)生收縮,而混凝土的內(nèi)部還受到拉應(yīng)力的作用且周圍受到約束,當(dāng)拉應(yīng)力大于材料的抗拉極限時(shí),便產(chǎn)生了干縮裂縫。
(四)施工環(huán)境溫度過高
在大風(fēng)、日曬、干旱的天氣施工、施工溫度高于30℃低于5℃、內(nèi)外溫差超過20℃時(shí),由于混凝土的表面失水過快,在其表面就會(huì)形成不同程度的裂縫。另外,夏季時(shí)白天施工要比晚上施工產(chǎn)生的裂縫多,冬季施工要比夏季施工產(chǎn)生的裂縫多。
(五)其它因素的影響
在施工過程中,混凝土的和易性,振搗過程的密實(shí)性,這都與混凝土的拉應(yīng)力密切相關(guān)。不均勻的拉引力將導(dǎo)致混凝土表面產(chǎn)生不同程度的拉裂,最終產(chǎn)生貫穿裂縫;未按照施工規(guī)范要求進(jìn)行施工,也會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生,例如對(duì)混凝土進(jìn)行切縫,其目的是使應(yīng)力得以釋放,減少混凝土裂縫的數(shù)量,而如果不按照要求進(jìn)行切縫,混凝土便會(huì)產(chǎn)生裂縫;由于混凝土材料本身的特性,氯離子侵蝕、水泥水化熱、混凝土自身質(zhì)量問題等因素的影響也會(huì)產(chǎn)生裂縫。
(六)溫度差異
我國(guó)早期房屋建筑工程以中小型房屋建筑工程為主,但隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)水資源的利用量不斷增多,因此,現(xiàn)階段正在建設(shè)的房屋建筑項(xiàng)目多以大型房屋建筑設(shè)施居多,由此,大體積混凝土材料的使用以提升態(tài)勢(shì)不斷增加?;炷敛牧显跐沧⑵陂g的總體消耗量大,這是造成混凝土裂縫生成的關(guān)鍵性因素。盡管這種大體積混凝土材料滿足大型房屋建筑工程的施工需要,但其本身在凝固過程中易出現(xiàn)的如水熱化等問題,致使材料內(nèi)部與外部溫度高低有別,能量釋放易不均衡。研究表明,大體積的混凝土材料內(nèi)部與表面溫度差最高可達(dá)到5攝氏度,極易造成混凝土裂縫的產(chǎn)生,混凝土本身隸屬于脆性材料,其抗拉強(qiáng)度非常低,大約僅是其抗壓強(qiáng)度的十分之一,并且混凝土短期荷載極限拉伸變形以及長(zhǎng)期荷載極限位伸變形的范圍均較小。
二、混凝土裂縫的預(yù)防措施
(一)混凝土材料的合理選擇
首先,在水泥的選擇上,應(yīng)盡量選擇那些水化熱反應(yīng)較低的水泥,如采用中熱硅酸鹽水泥等,或是在水泥中適當(dāng)?shù)奶砑右欢康姆勖夯?,以有效減低水泥水化熱反應(yīng)的同時(shí)適當(dāng)?shù)奶岣咚嗟拿軐?shí)度:其次,在集料方面,施工過程中需盡量避免選用含泥量較大的集料,并時(shí),盡量選擇那些表面較粗糙且質(zhì)地堅(jiān)硬的石料,如級(jí)配良好且孔隙率較小、含泥量較低的石料等;最后,在外加劑的選擇上,可在混凝土中適量的加入減水劑以降低用水量,提高混凝土的強(qiáng)度,并在減少收縮的同時(shí)相應(yīng)的減少了水化熱。
(二)混凝土施工過程的預(yù)防
1.混凝土的配合比。對(duì)于混凝土的制備需嚴(yán)格控制其配合比設(shè)計(jì),根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì),并按照普通混凝土拌和物性能的試驗(yàn)方法進(jìn)行必要的試驗(yàn)與試配,從而獲得滿意的混凝土強(qiáng)度、工作性與耐久性;嚴(yán)格控制水泥用量與水灰比,盡量選擇級(jí)配較好的石料以減少空隙率與砂率,提高混凝土的抗裂強(qiáng)度。2.混凝土的攪拌。在這個(gè)施工環(huán)節(jié),除了要合理的選擇攪拌機(jī)之外,還需嚴(yán)格確定攪拌的制度,如一次的投料量、投料的順序以及攪拌的時(shí)間等,從而攪拌出質(zhì)地優(yōu)良的混凝土,從整體上提高混凝土工程的施工質(zhì)量。3.混凝土的澆筑與搗實(shí)。在澆筑之前,需檢查模板位置、標(biāo)高、尺寸、剛度;檢查鋼筋與預(yù)埋件的具體位置、數(shù)量與保護(hù)的層厚度,清除模板內(nèi)部的雜物與鋼筋的油污;堵嚴(yán)模板的縫隙與孔洞,并從低處開始向高處分層澆筑:同時(shí),在澆筑完成后,需及時(shí)進(jìn)行搗實(shí),使新入?;炷脸鋵?shí)到模板的每一處,并將氣泡排出使混凝土的拌和物能夠獲得最大的均勻性與密實(shí)度。4.混凝土的養(yǎng)護(hù)?;炷寥羰窃谠缙诰鸵恢碧幱谳^潮濕的環(huán)境中,對(duì)其收縮變形較會(huì)造成極大的影響。因此,在施工過程中,可用草簾澆水法展開養(yǎng)護(hù)工作,并在構(gòu)件成型之后,就在其表面涂上1~2mm的瀝青,以避免混凝土因失水而導(dǎo)致收縮產(chǎn)生裂縫。
(三)控制混凝土的原材料
滿足混凝土的技術(shù)性質(zhì)要求即滿足混凝土的和易性技術(shù)指標(biāo)要求。合理選用材料以利于降低水泥水化熱,減小收縮,從而降低裂縫發(fā)生的幾率和裂縫開展的深度,降低裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)抗力的不良影響。骨料宜采用連續(xù)級(jí)配,細(xì)骨料宜采用中砂。粒徑在5mm以下的巖石顆粒,稱為天然砂,砂子也稱為細(xì)骨料,砂子分為粗砂、中砂、細(xì)砂。按產(chǎn)地不同,天然砂可分為河砂、海砂、山砂。細(xì)骨料砂,要重點(diǎn)檢查其質(zhì)地、級(jí)配、細(xì)度模數(shù)、含泥量和有害物質(zhì)含量。粗骨料石子分為碎石和卵石,根據(jù)其粒徑大小又分為大石子和小石子,小石子粒徑為0.5-20mm,大石子粒徑為20mm-40mm,根據(jù)混凝土中是否加入大石子又可把混凝土的配比分為一級(jí)配和二級(jí)配。
(四)施工裂縫的預(yù)防措施
要想做好混凝土施工裂縫的預(yù)防必須做到以下幾點(diǎn):一是應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行拆模,特別是挑梁的拆模時(shí)間,要等混凝土達(dá)到一定的強(qiáng)度再拆模:二是合理地組織混凝土的澆筑工作,避免出現(xiàn)施工冷縫;三是嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行滿水試驗(yàn),滿水不是水池全部注滿,而是注水到設(shè)計(jì)要求的水位,并做好排水的措施,嚴(yán)禁直接把水排到水池周邊的土壤中,避免引起不均勻沉降:四是空池時(shí)間不宜過長(zhǎng),僻龜出現(xiàn)水池上浮而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫。
(五)施工質(zhì)量及養(yǎng)護(hù)
由施工質(zhì)量產(chǎn)生裂縫的原因不少于95%以上,因此在施工階段應(yīng)注意:選擇合適的混凝土配合比至關(guān)重要,不僅要滿足混凝土的強(qiáng)度要求,還要考慮施工要求,調(diào)整合適的水灰比,在滿足混凝土強(qiáng)度的原則下,應(yīng)盡量減少水泥的用量;鋼筋的成型和模板位置要準(zhǔn)確、牢固,避免變形,鋼筋上的生銹雜物應(yīng)及時(shí)清除,以免影響與混凝土的粘結(jié)力;澆筑及振搗操作技術(shù)要合理,做到不漏振、不過振。
(六)溫度裂縫控制
房屋建筑工程在混凝土的施工進(jìn)行時(shí),在進(jìn)行混凝土的澆筑時(shí),要注意重視當(dāng)時(shí)工地的氣溫變化,而且澆筑溫度要隨著氣溫變化適當(dāng)改變。因此,我們要切實(shí)減少砼拌合物內(nèi)水泥的用量,具體措施包括選用干硬性砼、改善骨料級(jí)配、添加塑化劑或引氣劑、摻入混合料等。在砼拌合階段,事先用水或加水冷卻碎石,由此把砼的澆筑溫度控制到一定范圍。若砼澆筑環(huán)境氣溫過高,應(yīng)盡量減少砼澆筑的厚度,由此通過澆筑層面事先散熱。
結(jié)束語
在房建工程中,要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況、建筑物的構(gòu)造特點(diǎn)及施工工藝方法,合理制定混凝土的防裂措施,全方位、全過程的強(qiáng)化各方面的管理。在施工前,要合理的選擇設(shè)計(jì)的方式和原材料;在施工過程中,要嚴(yán)格按照施工工藝及標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行;在施工完成后,要對(duì)混凝土進(jìn)行及時(shí)、合理的養(yǎng)護(hù)。對(duì)房屋建筑工程中混凝土裂紋的控制,是一個(gè)綜合性的問題。而隨著廣大技術(shù)人員對(duì)混凝土強(qiáng)度、耐久性等性能的不斷深入研究,各種新材料、新技術(shù)被不斷的研發(fā)并應(yīng)用。因此,在科技水平不斷進(jìn)步,建筑水平不斷的發(fā)展的情況下,在不久的將來,混凝土的防裂問題將會(huì)得到很好的解決。
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