信心
【摘要】混凝土裂縫是一個普遍存在而又難于解決的工程實際問題。本文從設計、材料、配合比、施工現(xiàn)場養(yǎng)護等各方面對混凝土工程中常見裂縫的成因進行了分析探討。針對混凝土裂縫產(chǎn)生的原因,在混凝土結構設計、混凝土材料選擇、配合比設計、以及養(yǎng)護等方面提出了控制裂縫發(fā)展的措施。
【關鍵詞】混凝土;裂縫;成因;控制;措施
1、前言
混凝土結構工程的裂縫,是一個帶有普通性被工程界很為關注的問題。有些裂縫的繼續(xù)擴展可能會危及結構安全,因為結構的最終破壞往往是從裂縫開始的,成為結構破壞的先兆,這主要是指荷載產(chǎn)生的裂縫:有些裂縫的出現(xiàn)造成工程滲漏,影響正常使用,使鋼筋銹蝕,保護層剝落,降低混凝土強度,嚴重損害工程耐久性,縮短工程使用壽命,這主要是指變形產(chǎn)生的裂縫;還有耦合作用下的裂縫和堿骨料反應膨脹應力引起的裂縫及凍融循環(huán)引起的裂縫。由于產(chǎn)生裂縫的微觀機理與宏觀機理的復雜性、隨機性、動態(tài)變化性,它一直是困擾工程管理人員一個技術難題。
2、混凝土裂縫形成的原因
裂縫產(chǎn)生的形式和種類很多,有設計方面的原因,但更多的是施工過程的各種因素組合產(chǎn)生的,要根本解決混凝土中裂縫問題,還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效的途徑。裂縫原因是設計、施工、材料、環(huán)境及管理等相互影響的綜合性問題,解決裂縫控制問題應當采取綜合方法。
2.1設計原因
1.設計結構中的斷面突變而產(chǎn)生的應力集中所產(chǎn)生的構件裂縫。
2.設計中對構件施加預應力不當,造成構件的裂縫(偏心、應力過大等)。
3.設計中構造鋼筋配置過少或過粗等引起構件裂縫(如墻板、樓板)。
4.設計中未充分考慮混凝土構件的收縮變形。
5.設計中采用的混凝土等級過高,造成用灰量過大,對收縮不利。
2.2混凝土配合比設計原因
1.設計中水泥等級或品種選用不當。
2.配合比中水灰比過大。
3.單方水泥用量越大、用水量越高,表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍落度越大,收縮越大。
4.配合比設計中砂率、水灰比選擇不當造成混凝土和易性偏差,導致混凝土離淅、泌水、保水性不良,增加收縮值。
5.配合比設計中混凝土膨脹劑摻量選擇不當。
2.3施工原因
1.粗細集料含泥量過大,造成混凝土收縮增大。集料顆粒級配不良或采取不恰當?shù)拈g斷級配,容易造成混凝土收縮的增大,誘導裂縫的產(chǎn)生。
2.骨料粒徑越細、針片含量越大,收縮量增大。
3.混凝土外加劑、摻和料選擇不當、或摻量不當,嚴重增加混凝土收縮。
4.水泥等級及混凝土強度等級原因:水泥等級越高、細度越細、對混凝土開裂影響越大?;炷猎O計強度等級越高,混凝土脆性越大、越易開裂。
2.4現(xiàn)場養(yǎng)護原因
1.現(xiàn)場振搗搗混凝土時,振搗或插入方法不當,漏振、過振或振搗棒抽撤過快,均會影響混凝土的密實性和均勻性,誘導裂縫的產(chǎn)生。
2.拌和不均勻,攪拌時間不足、拌和后到澆筑時間間隔過長,易產(chǎn)生裂縫。
3.連續(xù)澆筑時間過長,接茬處理不當,易產(chǎn)生裂縫。
4.高空澆注混凝土,風速過大、烈日暴曬,混凝土收縮值大。
5.對樓板,缺少二次壓面,易產(chǎn)生泌水裂縫。
6.對大體積混凝土工程,缺少二次壓面,易產(chǎn)生表面收縮裂縫。
7.大體積混凝土澆筑,現(xiàn)場混凝土降溫及保溫工作不到位,易混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。
8.現(xiàn)場養(yǎng)護措施不到位,混凝土早期脫水,引起收縮裂縫。
9.現(xiàn)場模板拆除過早,易引起拆模裂縫。
2.5使用原因(外界因素)
1.建筑物基礎不均勻沉降,產(chǎn)生沉降裂縫。
2.野蠻裝修,隨意拆除承重墻或鑿洞等,引起裂縫。
3.周圍環(huán)境影響,酸、堿、鹽等對構筑物的侵蝕,引起裂縫。
4.意外事件,火災、輕度地震等引起構筑物的裂縫。
5.使用中短期或長期超載。
6.結構構件各區(qū)域溫度、濕度差異過大。
3、混凝土裂縫的控制措施
3.1設計方面
3.1.1設計人員應靈活地運用‘抗放結合、或以‘抗為主、或以‘放為主的設計原則,來選擇結構方案和使用的材料。
3.1.2盡量避免結構斷面突變帶來應力集中
3.1.3采用補償收縮混凝土技術
3.1.4重視構造鋼筋
3.2材料選擇
1.根據(jù)結構的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強高的水泥。
2.選用級配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應符合規(guī)范要求。
3.積極采用摻合料和混凝土外加劑。
4.正確掌握好混凝土補償收縮技術的運用方法。
3.3混凝土配合比設計
1.混凝土配合比除應按《普通混凝土配合比設計規(guī)程》JGJ55的規(guī)定,根據(jù)要求的強度等級、抗?jié)B等級、耐久性及工作性等進行配合比設計。
2.干縮率?;炷?0d的干縮率易小于0.06%。
3.坍落度。盡量采用較小的混凝土坍落度。
4.用水量。不宜大于170kg/m3。
5.水泥用量。普通強度等級的混凝土宜為270-450千克每立方米,高強混凝土不宜大于550千克每立方米。
6.水灰比?;炷了冶炔坏么笥?.60。
7.砂率。應采用較小的砂率。
8.宜采用引氣劑或引氣減水劑。
3.4施工方面
3.4.1模板的安裝及拆除
模板及其支架應根據(jù)工程結構形式、荷載大小、地基土類別、施工程序、施工工具和材料供應等條件進行設計。模板及其支架應具有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性,能可靠地承受澆筑混凝土的自重、側壓力、施工過程中產(chǎn)生的荷載,以及上層結構施工時產(chǎn)生的荷載。
3.4.2混凝土的制備
應優(yōu)先采用預拌混凝土,其質(zhì)量應符合《預拌混凝土》GB/T14902的規(guī)定進行外,對品質(zhì)、種類相同的混凝土,原則上要在同一預拌混凝土廠訂貨。
3.4.3混凝土的運輸
運輸混凝土時,應能保持混凝土拌和物的均勻性,不應產(chǎn)生分層離析現(xiàn)象,運送容器應不漏漿,內(nèi)壁光滑平整,具有防曬、防風、防雨雪、防寒設施,并宜快速運輸。運送頻率,應保證混凝土施工的連續(xù)性。
3.4.4混凝土的養(yǎng)護
養(yǎng)護是防止混凝土產(chǎn)生裂縫的重要措施,必須充分重視,并制定養(yǎng)護方案,派專人養(yǎng)護工作。
3.5管理方面
應當確定科學的控制裂縫標準,合理的選擇施工進度,避免在混凝土施工中過分搶工期,監(jiān)督混凝土施工中制定的各項技術措施,必須嚴格執(zhí)行。
3.6環(huán)境方面
注意施工的季節(jié),環(huán)境的溫濕度及氣象變化對混凝土變形性能的影響,嚴格控制現(xiàn)場坍落度、防風、及時和氣象站保持緊密聯(lián)系,應當盡可能在較低的溫度環(huán)境中開始澆灌混凝土,中間特別注意急劇降溫、急劇干燥對混凝土的不利影響,暴雨中不能澆灌混凝土。
4、混凝土裂縫的處理方法
主要有表面處理法、填充法、灌漿法、結構補強法、混凝土置換法、電化學防護法、仿生自愈合法。
結語:
裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,保證建筑物和構件安全、穩(wěn)定地工作。