建筑施工中混凝土裂缝的控制

时间:2022-10-07 04:32:21

建筑施工中混凝土裂缝的控制

摘要:现代建筑中混凝土结构不断涌现,该结构因整体性强、抗震性好及高强、高性能等优点而被广泛应用,但实际使用中往往由于结构平面尺寸过大而宜出现裂缝,成为困扰技术人员的常发病和多发病,因此只有进一步加强对裂缝的认识,认真分析裂缝生成的原因,在施工中采取科学合理的措施来防止裂缝的生成对保证建筑的使用功能和效益具有深远意义。本文从多个角度分析了建筑施工中混凝土裂缝的生成原因,并针对性的提出了裂缝的控制措施。

关键词:裂缝 混凝土 拌合

中图分类号:TU 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2013)06-0122-01

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力。在施工中切实抓好混凝土的配和比设计、施工工艺、切缝时间和深度、混凝土的养护等各个环节,通过改善混凝土的质量并采取有效的浇筑后的防治措施,混凝土的裂缝现象是可以避免的。

一、混凝土裂缝产生的原因

(一)水泥水化引起的干缩裂缝

混凝土浇筑过程中的热源来自于水泥的水化生热,水泥水化热一般是在浇筑后短期内集中放热。放热速度一般和混凝土的配合比,水泥种类有直接关系,由于大量的水化热集聚在混凝土内部缓慢释放出来,故一般地,混凝土中心温度高,而外表面温度较低,因而在混凝土内外产生较大的温度梯度,使其内部产生压应力,表面产生拉应力。而当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。

(二)温度变化

一是混凝土在浇筑、凝固、硬化过程中,由于水泥的水化将产生并释放大量的水化热,造成混凝土构件内外部温差较大,膨胀不一致,混凝土表面产生拉应力,内部产生压应力,当这种拉应力超过了混凝土抗应力时便产生的裂缝。二是若施工中过早拆模板或冬季施工,构件表面温度不均匀,就会产生温度收缩,这种收缩会受内部混凝土的约束,在混凝土表面就产生很大的拉应力。当这种拉应力发展到一定成度,超过混凝土拉应力时,混凝土表面就形成了裂缝。

(三)收缩变形

混凝土在空气中结硬时体积要缩小,产生收缩变形,这种变形不同成度地受到边界的约束作用。对于这些受到约束而不能自由伸缩的构件,混凝土的干缩就可能导致裂缝的产生。另外在配筋较高的构件种,即使边界没有约束,由于钢筋对周围混凝土的约束作用增强,混凝土的收缩也会受到钢筋的限制而产生拉应力,有可能引起构件产生局部裂缝。

(四)施工违反操作规程形成缺陷和裂缝

塑性混凝土下沉,被顶部钢筋所阻,形成沿钢筋的裂缝;混凝土振捣不密实,出现蜂窝,易形成各种受力裂缝的起点;混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发,引起混凝土浇注时坍落度过低,使得在混凝土体积中出现不规则的网状裂缝;混凝土初期养护时急剧干燥使得在混凝土与大气接触面上出现不规则的网状裂缝;过早拆模,混凝土尚未建立足够强度,构件在实际施加与自身的重力荷载作用下,容易发生各种受力裂缝等。

二、控制混凝土裂缝的措施

(一)收缩(干缩)裂缝的控制

收缩(干缩)裂缝的控制主要在于控制湿度的变化,使结构、构件具有相对稳定的湿度。加强混凝土的早期养护,混凝土浇筑完后,表面应及时用草垫、草袋或塑料薄膜覆盖,并洒水湿润养护。选择配合比,避免水灰比、水泥用量、砂率过大,严格控制砂、石的含泥量,避免使用粉砂,以提高混凝土抗拉强度。构件长期露天堆放时,应继续适当洒水或覆盖养护,以便有较长的保湿养护时间,特别是薄壁构件,应放在阴凉的地方覆盖堆放。

(二)沉降裂缝的控制

沉降裂缝主要在混凝土表面沿水平钢筋通长方向出现,分布面比较广,一般在拆模后3d~7d出现,其主要原因在于,若混凝土浇捣时,骨料颗粒下沉,水泥浆上浮,受到钢筋或埋件或大骨料的阻挡,造成混凝土分离。混凝土浇筑时应严格控制振捣时间,振捣充分,且分层间隔不宜过长。

(三)应力裂缝的处理

应力裂缝产生的应力较高,影响结构强度和风度。对梁、板类结构、构件主筋处最大竖向裂缝宽度在0.3mm内的,可作表面封闭处理;缝宽大于0.4mm或斜裂缝超过3/4梁高者,应作加固处理,对不稳定和发展的裂缝应做卸荷或加固处理,沉降裂缝多为深进或贯穿性的,对结构的承载力和整体性有较大影响,应根据裂缝的严重程度进行适当加固处理,轻微的张拉裂缝,在结构受荷后会逐渐闭合,基本上不影响承载力,可按温度收缩裂缝的处理方法进行表面封闭处理,缝宽大于0.2mm较严重的裂缝,将明显降低结构的刚度,应根据具体情况,采取预应力加固或用钢筋混凝土围套、钢套箍加固以及用结构胶粘剂粘薄钢板加固等方法处理,预应力板(梁)横向裂缝深度至大肋(梁)高1/3的,则不能使用。

(四)优化施工方案

在混凝土拌合时采用低温水、石子洒水冷却或在骨料表面覆盖等措施降低其搅拌温度,并尽量缩短拌合物的运输时间,在混凝土内掺加缓凝剂以延长其初凝时间,降低混凝土浇筑速度并采取薄层浇筑来加速浇筑期间热量的散发,推迟水泥水化热峰值出现的时间,延长混凝土升温期,对体积较大的混凝土一般控制其入模温度不超过18℃;若为大体积混凝土施工则可在其中设置冷却水管,水管可按照中心距1.5-3m交错排列,水管上设有进水孔和出水孔,并设置测温装置以测量水的实际温度,应确保水管接头密封以防水泥浆进入水管,在混凝土浇筑后则可进行通水冷却以降低水泥水化热带来的温升,并通过测量进出水口温度来控制水管内水流速度和通水时间;若拆模后混凝土表面温度同内部温差不超过25℃则可拆除侧模,拆模后应采取覆盖保温材料等措施以减小温差。

(五)加强混凝土的早期养护

在混凝土浇筑结束后,要及时按温控技术措施的要求实行保温养护。适时地覆盖塑料薄膜或湿润的草毡,保证混凝土硬化前表面是湿润的。在高温和大风天气要加设遮阳和挡风设备。体积较大的混凝土结构,要有一些降温的外加措施,达到防止或控制温度裂缝的目的。

三、结语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力。在施工中切实抓好混凝土的配和比设计、施工工艺、切缝时间和深度、混凝土的养护等各个环节,通过改善混凝土的质量并采取有效的浇注后的防治措施,混凝土的裂缝现象是可以避免的。

参考文献:

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[2]王雄. 论建筑施工中对混凝土裂缝的控制方法[J]. 广东科技. 2011(10)

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