建筑施工中混凝土裂缝原因及预防

摘 要: 由于变形作用引起工程结构中混凝土裂缝及很重要的问题，在大量的施工中处理裂缝的经验以及理论研究基础上提出”建筑工程结构中混凝土裂缝原因及预防措施”在施工期质量控制的途径和方法。

关键词: 工程结构; 混凝土裂缝; 预防控制

Abstract: due to the deformation caused by the engineering structure of concrete cracks and important issue, in a large number of construction crack in processing experience and theoretical study is presented on the basis of" architectural engineering structure of concrete cracks and prevention measures in construction period" in the approaches and methods of quality control.

Key words: engineering structure; concrete crack; prevention and control

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

混凝土结构的施工,一般需要在模板及其支架的支护下进行，由于种种不良因素的影响,常常诱发施工期混凝土结构质量事故，目前,在工程结构领域中一个相当普遍的问题,是建筑裂缝问题,并且近年来日趋增强,它已影响到生活和生产,并困扰着大批工程技术人员和管理人员,是迫切需要解决的技术难题。

1.施工期工程结构混凝土裂缝的原因

一般工程设计中,只进行荷载作用下的承载力计算,却经常忽略了裂缝的验算.由于混凝土结构施工期的特殊性，施工期结构或结构构件的极限状态可区分为承载能力、极限状态和正常施工极限状态,承载能力和极限状态相应于结构或结构构件的安全性要求，正常施工极限状态相应于结构或结构构件在施工期的正常施工要求。

近年来,工程结构混凝土裂缝是影响正常施工极限状态的主要因素，裂缝产生的原因主是变形作用，如温度变形,收缩变形.基础不均匀沉降变形等多因素.统称为变形作用引起的裂缝问题,对于变形作用引起混凝土裂缝研究还很不成熟，缺乏有关规范及规程,它涉及到结构设计,地基基础，施工技术,材料质量,环境状态等诸多因素,特别是泵送混凝土施工工艺的发展,使得混凝土裂缝控制的技术难度大大增加。例如：过去干硬性及预制混凝土的收缩变形约为2.5×10-4～3.5×10-4 ,而现在泵送流态混凝土约为6×10-4～8×10-4水化热也大幅度增高。

2. 混凝土裂缝预防措施

2.1结构方面

根据混凝土结构设计规程，为避免结构由于温度收缩应力引起的开裂,采取永久式伸缩的方法,根据现场调查,引起结构裂缝的原因是综合性的,结构长度是影响收缩应力综合因素之一,而不是唯一的因素。

根据现场实践经验,混凝土裂缝分为有害的及无害的两类.有害与无害的界限由使用功能而定.当采取必要的设计,施工及材料措施控制有害裂缝的产生或由于估计不足等因素,即使出现少量有害裂缝,通过化学灌浆处理,仍然满足设计使用要求，结构所受到的外部作用分为外荷载,可看作是第一类荷载;具有十分重要的外部作用是变形作用,即第二类荷载为间接荷载,变形作用包括温度,湿度,地基不均匀沉降,在该作用下,结构的抗力取决于混凝土的抗拉性能,即抗拉强度和抗拉变形。

由于前述的结构或结构构件在施工期和正常使用期规定的条件,预期的功能及区分的极限状态等方面的相异,导致施工工期结构或结构构件具有不同于正常使用期结构或结构构件的可靠分析方法。

2.2 施工方面

由施工单位委托搅拌站向现场供应商品混凝土时,委托的技术依据只有设计院确定的强度等级,却忽略了工程特点对大体积混凝土性能的要求.这样对控制混凝土裂缝是不利的.施工单位应在混凝土浇筑部门对混凝浇筑,振捣,养护及坍落度控制作出技术方案,并严格执行,特别是对坍落度的控制更应严格得到搅拌站的同意.施工新浇筑混凝土养护方法有:①潮湿养护.②养护剂涂层.③自动给水养护.④保湿养护.⑤ 防风.⑥实现信息化施工养护.⑦尽快回填.

2.3 混凝土材质方面

泵送商品混凝土对原材料供应有很高的技术要求.混凝土搅拌生产环境是相当恶劣的.处于高温,高粉尘.高湿.高振动的条件下,必须确保设备的稳定运行,称量装置的严格精确度,确保混凝土的质量。

由于泵送混凝土的流动性要求与抗裂的要求相互矛盾.故应当选取在满足泵送的坍落度下限条件下尽可能降低水灰比.目前国内搅拌站对砂石骨料的含水控制波动很大,影响了混凝土的水灰比.利用较精确的含水率测定仪或传感器,测出配料过程中的含水率,进行计算机处理,自动调整配料的水灰比,对于控制混凝土的收缩和提高抗裂是必要的。

砂石的含泥量对混凝土的抗拉强度与收缩影响很大,我国对含泥量的规定比较宽,但现在实际施工中还经常超标.有的搅拌站,虽然检验资料是合格的,但在浇捣中发现大量泥块和杂质,引起结构严重开裂.砂石骨料的粒径应尽可能大一些,以达到减少收缩的目的。

搅拌站及施工单位都应根据结构强度需要和流动度的要求确定较低的坍落度,根据施工季节及运输距离选择适宜的出厂坍落度和送到浇筑地点的坍落度,并根据现场坍落度信息随时调整搅拌站水灰比。

2.4 环境影响

混凝土的裂缝与环境条件(施工期和施工后)有很大关系.施工过程中应注意气温和湿度的变化,采取有效措施控制高温.低温冲击和激烈干燥冲击,此时,应力状态接近弹性应力状态,混凝土应力松弛效应无法发挥出来,特别注意浇筑后经过一定时期养护的混凝土仍然需要保护(维护),不宜长期.注意与气象站的密切联系(降温及降雨预报),不得在雨中浇筑混凝土,否则将严重地改变水灰比。

结构施工后验收投入使用,由于环境变化(如生产使用条件.房屋装修改变条件),承受了新的温度,湿度.振动(包括相邻振动),化学腐蚀及荷载变化影响等,都可能引起后期开裂。

3.混凝土裂缝限制标准

混凝土的裂缝是不可避免的,其微观裂缝是本身物理力学性质决定的,但它的有害程度是可以控制的,有害程度的标准是根据使用条件决定的.目前世界各国的规定不完全一致,但大致是相同的.如从结构耐久性要求,承载力要求及正常使用要求,最严格的允许裂缝宽度为0.1mm.近年来,许多国家已根据大量试验与泵送混凝土的经验将其放宽到0.2mm。

当结构所处的环境正常,保护层厚度满足设计要求,无侵蚀介质,混凝土裂缝宽度可放宽至0.4mm;在温气及土封号为0.3mm;在海水及干湿交替中为0.15mm.沿裂缝有害程度高,必须处理。

4.结语

近年来,由于房屋产权体制的改变及生活水平的提高,对房屋质量要求更加严格,虽然经鉴定认为没有影响安全的有害裂缝,但从美观和精神作用的要求,应规定其允许范围，当观察人距离结构20～50cm时,可看清0.05mm宽度的裂缝,是最严格的要求;距离1～2cm时可看清0.1～0.2mm的裂缝,是一般要求;距离5～10cm时可看清0.5～1.0mm的裂缝,是必须修补的裂缝;有时虽然裂缝不宽,但是呈网状密布,给人一种精神不,需要修补;对有渗水的任何宽度裂缝必须处理到位。

参考文献:

⑴ 王铁梦. 工程结构裂缝控制的综合方法.(2000) 5

⑵ 张克春. 浅谈机场道面混凝土断裂原因及预防措施.(2000) 2

⑶ 巴松涛. 钢筋混凝土结构施工期质量的可靠性控制. (2000)11

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。