浅谈建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理
2014-04-02高新郭蕾
高新郭蕾
河南省建筑科学研究院有限公司(450000)
浅谈建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理
高新郭蕾
河南省建筑科学研究院有限公司(450000)
在工程建设中,我们常常会发现钢筋混凝土的裂缝问题,而在实际施工中必须对其进行有效控制,是避免有害裂缝的产生。这里从实际出发着重分析了其产生的根本原因,并针对性地提出了相应的防治对策。
混凝土裂缝;成因;防治
1 混凝土裂缝成因分析
从实践来看,引发建筑工程混凝土裂缝的原因很多,主要表现在以下几个方面:
1)材料问题。最常见的材料问题是水泥和粗细骨料过期、品种选择不当和配合比例不符合要求。此外,骨料与水泥中还可能含有一些有害的物质,或者外加剂选用不当、酸碱物质相互反应以及钢筋结构的性能限制等。这些都可能引发混凝土裂缝。
2)设计问题。建筑工程施工设计上存在的问题有:地质报告有误,钻探勘测数据不准确,施工图纸设计方法有问题等。如居民楼客厅楼板出现垂直裂缝,原以为是温度原因造成的收缩性裂缝,经详查,实际是因地下车库一道墙的主体下沉而产生的应力裂缝。
3)混凝土材料的配制问题。混凝土施工裂缝在很大程度上是因配置上的混合比例控制不当引起的,标准水灰比是0.24~0.38。若使用同样的水泥,水灰比就决定着混凝土强度等级。水泥搅拌过程中,所需水量仅是水泥总重量的1/4,但为保证其流动性与混凝土浇灌的质量,水灰比应相应提高,因水泥水化热后会产生过多的水分残留在混凝土材料中形成水泡,降低了混凝土的抗荷载能力。从力学角度分析,混凝土材料中的水泡及气孔在荷载的作用下会产生裂缝。
4)荷载作用引起的裂缝。在使用荷载的作用下,截面的混凝土拉应变大于混凝土极限拉伸值,作用于截面上的弯矩、剪力、轴向拉力及扭矩等荷载效应会引起结构构件产生裂缝。这种情况下,结构带裂缝工作,是设计允许的。基础不均匀沉降使混凝土结构出现裂缝,也属于荷载作用引起的裂缝,但这种裂缝大多是由于勘测不准确或施工控制不到位造成的,是不允许的。在施工中过早对结构构件承受荷载,结构构件达不到设计强度,迫使混凝土产生裂缝,这是可以避免的。混凝土结构构件在使用过程中超过设计允许的最大荷载,导致混凝土裂缝,这种破坏性裂缝是不允许的。
2 改善结构设计
在建筑工程结构设计过程中,可选用中低强度混凝土材料,也可在承台的表面增加钢筋的用量。实践中为避免因温度的变化而引起的混凝土施工裂缝,可采取永久式的伸缩方式进行设计。建筑工程结构裂缝产生的原因很多,结构长度问题是产生收缩应力主要影响因素之一。根据建筑工程项目建设的实践情况,施工单位一定要采取有效的设计方案。
3 加大混凝土浇筑过程的监管力度
建筑工程施工过程中,为有效防止出现混凝土施工裂缝,要先确定混凝土的一次浇筑量、易产生裂缝位置、施工缝之间的间距、混凝土运输过程和振捣浇筑时间等因素。混凝土有泌水性,容易产生塑性收缩裂缝,因此在初凝至终凝前这段时间内要对混凝土表面进行二次压抹处理。在楼层建筑中的混凝土浇筑完一天内,其余施工工作仅限于定位、测量和弹线等前期准备工作,施工材料吊卸一律禁止,以免对尚未完成的终凝混凝土带来冲击振动。一般而言,24 h后可分批次组织吊运小型的施工材料,同时要注意轻卸、轻放以及分散放置。3 d后方可进行楼层墙板或楼面模板正常支模施工。为增强混凝土的刚度,减少弹性形变和增强抗冲击振动能力,可在新浇筑混凝土表面铺设旧木模板或脚手板,以适当扩散应力,减少楼板裂缝的出现。
4 裂缝的预防控制
1)在施工过程中进行控制和预防。加强控制混凝土施工配合比,严格控制水灰比和水泥用量,严格选择砂石级配,减少混凝土孔隙率及收缩量,提高混凝土抗裂强度。在裂缝容易发生部位和负弯矩筋区域采取措施,避免上层钢筋踩踏变形;避免混凝土在零强度下冲击振动,防止楼板裂缝。
混凝土裂缝的预防:在模板工程中其构造要合理、模板及支架要有足够的刚度,以防止模板各杆件间的变形导致混凝土裂缝;在混凝土浇筑时应防止离析现象,振捣应均匀、适度;在混凝土的养护中适当延长养护时间。
2)从混凝土自身应力的角度对温度裂缝进行控制和预防。混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、用量有关。混凝土越厚,水泥用量越大。水化热越高的水泥,其内部温度越大。防止大体积混凝土产生裂缝,要控制混凝土内部和表面的温度差,从而减小混凝土因水泥水化产生温度应力造成的混凝土裂缝。
5 结语
在工程中,现浇混凝土板面的裂缝现象是不可避免的,我们在现场施工中要尽量做到科学合理,采取有效的措施减少裂缝的产生;对于施工中已经产生的裂缝,应分析原因,采取科学的处理和加固补救措施,使现浇混凝土结构满足安全性和耐久性要求。
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