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所屬欄目:建筑設計論文 發布日期: 熱度:
摘要:目前混凝土裂縫問題倍受關注,本文在對混凝土裂縫進行分類的基礎上,分析了不同裂縫的形成原因,并提出了裂縫防治的措施及處理方法。
關鍵詞:建筑施工,混凝土裂縫,成因分析,防治
前言
混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均質脆性材料。是目前用量最大的一種建筑材料,廣泛應用于工業與民用建筑、農林與城市建設、水利與海港工程。然而,許多混凝土結構在建設與使用過程中出現了不同程度、不同形式的裂縫。這不僅影響建筑物的外觀,更危及建筑物的正常使用和結構的耐久性。因此,裂縫問題倍受人們關注。近年來,隨著預拌混凝土的大力推廣應用以及結構形式日趨大型化、復雜化,使得這一問題變得更為突出。然而,混凝土結構的裂縫是一個相當普遍的現象,大量工程實踐以及近代科學關于混凝土強度的細觀研究都表明結構物的裂縫是不可避免的,它是材料的一種特性。因此,科學地對待裂縫問題是在對裂縫進行分類、研究的基礎上,采取有效的措施,將裂縫的有害程度控制在允許的范圍內。混凝土在現代工程中占重要地位,其裂縫是個頗具現實意義、備受關注的質量問題。本文將就混凝土結構中常見裂縫的成因、控制措施以及修補方法作一些淺要分析。
一、建筑施工中混凝土裂縫的類型
(1)干縮裂縫。在混凝土養護期結束后的兩個星期左右容易出現干縮裂縫。由于混凝土易受外部條件的影響,表面水分損失的多,變形則較大;內部濕度變化小,變形則較小。較大混凝土的表面干縮變形受到內部約束,則產生較大拉應力而產生干縮裂縫。干縮裂縫多為表面性的網狀或平行線狀淺細裂縫,寬度多在0.05mm~0.2mm之間,較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗滲性,從而進一步引起鋼筋的腐蝕,嚴重影響混凝土的耐久性和承載力。混凝土干縮程度主要與混凝土的水灰比、水泥的成分和質量、水泥的
用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等因素有關。
(2)塑性收縮裂縫。在混凝土凝結之前,其表面因失水較快容易產生的塑性收縮裂縫。塑性收縮裂縫經常在干熱或風力較大的天氣容易出現,該裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一或互不連貫的狀態。裂縫長度最短的一般為20cm~30cm,較長的裂縫可達2m~3m,寬度一般為1mm~5mm。塑性收縮裂縫產生的主要原因有:混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小時,受外界條件的影響,如高溫或較大風力的天氣情況,導致混凝土表面失水過快,從而造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮,因此產生龜裂。混凝土塑性收縮開裂的主要因素還有混凝土的水灰比、混凝土的凝結時間、外界環境溫度、風速、相對濕度等。
(3)沉陷裂縫。沉陷裂縫主要是由于結構地基土質不勻、松軟或回填土不實和浸水而造成不均勻沉降而產生的,模板剛度不夠、模板支撐間距過大等因素也可導致沉陷裂縫,尤其是在冬季,模板支撐在凍土層上,由于天氣原因凍土層解凍后會產生不均勻沉降,從而導致混凝土結構產生裂縫。此類裂縫多表現為深進或貫穿性裂縫,其裂縫走向多與沉陷情況有關,較小的裂縫一般與地面垂直或沿30°~45°角方向擴展,而較大的沉陷裂縫則有一定的錯位,裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩定之后,沉陷裂縫也基本趨于穩定。
(4)溫度裂縫。當混凝土的體積較大時,大量的水化熱聚積在混凝土內部不易散發,從而導致混凝土內部溫度急劇上升,同時混凝土表面散熱較快,這樣就容易形成混凝土內外較大的溫差,導致內部與外部熱脹冷縮程度不同,使混凝土表面產生一定的拉應力,當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時,在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中就會產生裂縫,這種裂縫多發生在混凝土施工后期。溫度裂縫的走向通常無固定規律,大面積結構裂縫常常表現為縱橫交錯。
(5)施工裂縫。混凝土構件在制作、脫膜、運輸、堆放和吊裝過程中,由于多種原因容易產生縱向、橫向、斜向、豎向、水平貫穿的各種裂縫。產生施工裂縫的主要原因有:木膜澆筑前未澆水濕透或隔離劑失效、膜板與混凝土粘結、膜板吸水發生膨脹將混凝土拉裂、構件堆放支撐位置與吊裝位置不當、構件成型與拆膜時振動過大、運輸時受振動沖擊等,均能產生裂縫。
二、建筑施工中混凝土裂縫形成的原因
(1)材料質量問題。材料質量問題引起的裂縫較常見的原因是水泥、砂、石等質量不好。如果水泥的強度不夠,水泥受潮或超期,使混凝土強度達不到設計值,就可能導致混凝土開裂。只有把好材料的質量關,工程質量才能在根本上得到保證。
(2)混凝土配比問題。混凝土配合比設計不當會直接影響混凝土的抗拉強度,是造成其開裂不可忽視的原因。配合比不當指水泥用量過大,水灰比大,含砂率不適當,骨料種類不佳,選用外加劑不當等,這幾個因素是互相關聯的。
(3)施工中的問題。由于施工原因造成裂縫出現的因素很多。水分蒸發、水泥結石和混凝土干縮通常是導致混凝土裂縫的重要原因。模板構造不當,漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過拆模等都有可能造成混凝土開裂。因此混凝土的攪拌、運輸、澆灌、振實各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能使裂縫產生的直接或間接原因。
三、建筑施工中混凝土裂縫的防治技術
(1)合理設計方案。確定各種混凝土的允許裂縫寬度后,根據其裂縫寬度要求進行設計,可以有效的控制混凝土裂縫的產生。同時,適當地加強構造配筋,合理地選用鋼筋直徑和間距。選用直徑細而間距密的配筋方案,能較好的提高混凝土的抗裂性。
(2)原料質量達標。根據結構的要求選擇適宜的混凝土強度等級及水泥品種、等級和級配優良的砂、石原材料,含泥量應符合規范要求。盡量避免采用早強高的水泥,同時可以適當減少水泥的用量,盡量控制在460kg/m3以下,以減少水化熱量。
(3)加強施工質量。在建筑施工中混凝土裂縫的防治工作尤為重要,主要體現在對新澆混凝土的早期養護工作。以保證混凝土在早期盡可能少產生收縮。主要是控制好構件的濕潤養護,對于大體積混凝土,有條件時宜采用蓄水或流水養護。養護時間為14~28天。對于較大體積混凝土,施工時應充分考慮水泥的水化熱問題。除了采取必要的降溫措施外,還應盡量避免水化熱高峰的集中出現、降低峰值。在混凝土澆搗成型后,應采取必要的蓄水保溫措施,如表面覆蓋薄膜、彩條布、濕麻袋等進行養護,以防止由于混凝土內外溫差過大而引起的溫度裂縫。對于地下結構混凝土,盡早回填土,對減少裂縫有利。
(4)混凝土裂縫表面修補。此方法既適用于對承載力沒有影響的表面裂縫和深進裂縫的處理,同時也適用于大面積細小裂縫的防滲和防漏處理。當混凝土表面裂縫較多或分布面較廣時,通常采用增加一層水泥砂漿或細石混凝土面層的方法進行處理。首先將裂縫附近的混凝土表面鑿毛,然后沿深進裂縫鑿成深15mm~20mm、寬150mm~200mm的凹槽,再用鋼絲刷配以高壓水清洗并灑水濕潤,然后刷一層水泥砂漿,再用1∶2水泥砂漿分2~3層涂抹,總厚度控制在10mm~20mm左右,并用鐵抹壓密抹光。最后用水泥凈漿及1∶2.5的水泥砂漿交替抹壓4~5遍,即可形成剛性防水層,并進行覆蓋,同時灑水養護。
四、結束語
裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力,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和發展,保證建筑物和構件安全、穩定地工作。
文章標題:關于建筑施工中混凝土裂縫的防治探討
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