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浅析建筑施工中混凝土裂缝的控制

2014-09-24嵇加星

城市建设理论研究 2014年25期
关键词:裂缝控制混凝土建筑工程

贺永康

摘要:城市的发展催生了建筑产业的繁荣,在建筑业不断发展的同时,人们对于建筑的质量与规格水平要求也逐渐升高,客观上为建筑施工企业带来了巨大的挑战。在建筑施工中,常面临的一个质量问题就是混凝土裂缝问题。本文就主要对建筑施工中混凝土裂缝控制相关问题进行了简要分析。

关键词:建筑工程;混凝土;裂缝控制

中图分类号:TU198文献标识码: A

引言

长期以来在建筑工程施工过程中,混凝土裂缝都是不可避免的,由于裂缝的产生,使结构的质量受到较大的影响,所以为了有效的保证建筑工程质量,使其结构具有更好的耐久性,在施工过程中需要做好控制裂缝产生的因素,对于出现的裂缝要做好修补措施,同时在修补过程中还要注意修补材料的和易性,防止裂缝的再次发生。混凝土裂缝做为建筑施工中普遍存在的现象,所以做好预防工作是十分必要的。

一、混凝土裂缝产生的原因

1、混凝土自身的因素

混凝土自身会出现收缩情况,在温度、化学反应、沉降以及气候因素影响下都会导致收缩问题出现,在这种情况下会出现裂缝。水泥在进行水化的过程中会产生大量的热量,在这种情况下,大体积的混凝土会出现裂缝。大体积的混凝土在龄期不断增长的情况下,其强度和弹性也会出现不断增加情况,在这种情况下,混凝土在不断降温的过程中是不会出现收缩变形情况的。在两者之间会出现较大的拉应力,因此,温度的变化会导致裂缝出现。

随着商品混凝土的普及,为解决运输时间问题,普遍都使用添加缓凝剂和提高水灰比等措施,这也是导致混凝土产生裂缝的因素。

2、结构设计及受力荷载因素

在进行结构设计和受力荷载因素分析的时候,通常以下几个情况会导致裂缝出现。在进行设计荷载时通常都有荷载的范围,一旦出现超过设计荷载范围的情况,或者是在进行设计的时候出现没有考虑充分的情况都会导致裂缝出现。在建筑施工过程中,出现构件断面尺寸不足或者是钢筋的用量不足都会导致裂缝出现。而且,在进行设计的时候要对受力情况进行分析,这样能够更好的对出现的裂缝情况进行控制,同时也能更好的保证其施工质量。

3、施工因素

在混凝土施工过程中会出现施工不当导致混凝土裂缝问题,在施工过程中,一些施工人员为了更好的使混凝土具有良好的流动性,同时会出现人为向混凝土中加水的情况,这样就会导致混凝土中的水灰比发生很大的变化。同时,混凝土的强度也会出现很大的变化,在强度不断降低的过程中,裂缝会慢慢出现。混凝土在进行振捣的时候振捣方式的不正确也会导致裂缝出现。当混凝土进行振捣的时候,振捣的方式不正确会导致混凝土出现分层和离析情况,这样在混凝土的表面会出现浮浆情况,导致混凝土材料在分布和收缩的过程中出现不均匀的情况,在进行浇筑的时候非常容易在交界处出现裂缝情况。在混凝土浇筑以后要及时进行养护,养护不当也会导致混凝土出现开裂情况。混凝土在浇筑完成以后要对其表面进行覆盖,这样做的目的是为了避免出现表面水分过快蒸发情况,避免混凝土表面和内部出现温度不同的情况,这样会导致收缩裂缝出现。在实际施工过程中,通常在进行养护的时候存在着很多的问题,在混凝土浇筑完成以后经常会出现覆盖不及时的情况,同时在一些高温的天气会导致表面出现开裂情况。

4、早期破坏因素

混凝土浇筑终凝后,强度尚未上涨到能够承受施工货载时,施工企业为抢工期,盲目进行施工材料堆放以及施工震动,造成混凝土早期破坏,形成微裂纹。随着温度的变化,冷热交替,早期破坏形成的裂纹会逐渐增大,形成裂缝。该类裂缝更多的出现在房屋建筑的楼面板上,导致楼面板渗漏。楼面板钢筋与空气和水的接触致使楼面板钢筋腐蚀加快,影响混凝土结构的耐久性。

笔者管理的广元市国土资源局职工住宅一号楼灾后重建项目其楼面板裂缝较多,产生的主要原因便是施工材料堆放和施工振动。当时为抢工期,因是砖混结构,未待楼面板混凝土强度上涨足够时变进行砌块吊运堆放,致使楼面板混凝土结构早期破坏。房屋竣工后装修过程中便发现很多不规则的裂缝,并出现渗漏现象。为保证混凝土结构的耐久性,不得不用环氧树脂对裂缝进行密封。

二、建筑施工中混凝土裂缝的控制技术

1、加强混凝土结构设计

建筑物施工之前,一般都会设置一个蓝图,而对于混凝土结构的设计,在蓝图中提出来也是十分有必要的,在施工的时候,选择的混凝土的强度最好是在中高强度以上,混凝土结构并不是单一的指混凝土的使用,钢筋也是混凝土结构中的一部分,在设计混凝土结构的时候,可以适当的加入钢筋的用量,虽然仅靠提高钢筋的用量是不能够明显的缩小混凝土裂缝,但是混凝土结构的整体质量可以有一定的提升,可以加强结构的整体性,此外,增加钢筋的用量可以减少混凝土因为温度而产生的裂缝的宽度,在混凝土结构的设计中,合理的加大钢筋的用量对控制混凝土裂缝起着关键性作用。

2、混凝土原材料的质量控制分析

(1)骨料

拌制混凝土时对骨料的要求很高,应该尽量采购那些质量高、强度高、物理化学性比较稳定的粗细骨料。在投入使用砂、石前应该对产地、品种规格进行取样试验,试验的项目可以包括含泥量的测试、密度、颗粒等的测量等。混凝土在选用粗骨料时,所选骨料的最大粒径不得超过截面最小尺寸的1/4,同时也必须小于等于钢筋最小间距的3/4。如果适用于浇筑混凝土实心板,选择骨料时最好选择粒径在板厚1/2以下的骨料,并且最大粒径也要控制在50mm以下为宜,尽量少采用那些风化砂、特细砂、铁路道渣石作为骨料材料。

(2)水泥

应保证所有入场水泥都具有质量证明书,在入场时,应对水泥的品种、强度等级以及包装和出厂日期进行检查验收,确保水泥合格后才可放行入场。如对水泥的质量产生怀疑,或者水泥的出厂日期超过三个月,应对其进行抽查并进行抗压强度、抗折强度测试,依照测试结果决定是否使用。凡是水泥强度低于水泥强度等级规定指标的一律认定为不合格,严禁入场。

(3)混凝土外加剂

拌制混凝土的过程中还需要添加一定的外加剂,当添加外加剂的时候,一定要确保这些外加剂的质量是符合现行国家标准要求的。所选外加剂也是要有质量证书的,在投入使用前还得对外加剂进行减压,特别是对其中含有的氯化物以及硫酸盐等有害物质进行检测,确认所含有害物不会影响到混凝土才可投入使用。

在选用外加剂过程中,一定要以混凝土的性能要求以及施工工艺等诸多方面的因素为依据,在结合拌制混凝土的原料性能及水泥特性等因素,最终确定外加剂的品种及掺量。

此外在储存外添剂时,还要做到不同品种应分开储存,尽量用多少采购多少,一方面可以减少资金的占用,另一方面可以减少储存期限,降低存储时发生损耗及变质。掺用氯盐类防冻剂时,用量不得超过水泥重量的1%。

3、加强混凝土浇筑施工工艺

混凝土浇筑施工工艺也是控制混凝土裂缝的因素之一,浇筑混凝土时需要一定的技术,而且在浇筑之后一天,可以进行的工程也就仅限于测量、定位、弹线等准备工作,禁止进行大宗材料的吊卸工作,以免造成冲击震动,使得已经浇筑好的混凝土出现变形现象。一天之后才可以对一些小材料的搬运、吊卸工作,要有充足的时间让混凝土固定,之后楼板层之间的一些工作也要根据实际情况确定开工的具体时间,一定要在保障混凝土施工工艺不被影响的提前下,再去进行其他工作。

4、加强施工的后期保护

温度对混凝土裂缝的产生有着巨大的影响,不论是在配制混凝土,还是在浇筑混凝土抑或是施工之后,都要注意温度对其的影响,加强施工的后期保护工作控制建筑施工中混凝土裂缝的方法之一,保温养护其实是混凝土施工过程中的关键环节,因为浇筑混凝土的时候内外是具有温度差的,这个温度差可以引起温度裂缝,而保温养护可以防止在浇筑之后混凝土外部温度骤然降低的同时内部的温度迟迟不降而形成的温度差,进而引起温度裂缝的现象。

施工后期对混凝土的养护工作是后期工作中最重要的环节,因为混凝土质量是控制混凝土裂缝的主要因素,如果在浇筑之后忽视对混凝土的养护工作,可能会使得混凝土的强度有所降低,此外,在浇筑混凝土之后,混凝土其实一直在处于一个硬化的过程,在其强度不断降低并且处于硬化的过程中,如果没有及时的给混凝土补充所需的水份,会造成混凝土干燥而产生裂缝的现象。夏天一般都是高温天气,如果是在夏天施工,更要注意经常浇水养护,这样可以减少因高温水份减少而产生的裂缝,更可以避免混凝土因为强度的降低出现硬化进而产生裂缝的现象。

合理安排施工工序,待混凝土结构的强度上涨到能承受施工荷载时方进行下一步工序施工,避免因施工材料堆放以及施工振动造成混凝土结构早期破坏形成裂缝。

结束语

近年来,混凝土越来越成为建筑工程的最主要原料,混凝土施工越来越多,所以对于混凝土裂缝的控制是贯穿于整个施工过程中的重要问题,针对导致混凝土裂缝产生的原因而采取科学有效的控制措施,从而尽量避免裂缝的产生,特别是对结构整体有害的裂缝,有效的保证混凝土结构的强度的及耐久性,从而保证混凝土工程的质量。

参考文献

[1]徐宜.浅谈建筑工程中混凝土裂缝的控制[J].中华民居,2011.

[2]金学俊.混凝土裂缝的成因及预防[J].黑龙江科技信息,2011.

[3]赵爱书,赵浩.探讨混凝土裂缝产生原因及控制措施[J].科技信息,2010.

嵇加星

【摘 要】混凝土在现代工程建设中的普遍使用,在工程中尽管采取了各种预防措施,但混凝土的裂缝仍然时有出现,严重威胁了工程质量和财产安全。因此,在建筑施工中,混凝土裂缝的控制成为目前主要需要解决的问题之一。

中国

【关键词】建筑施工;混凝土裂缝;控制技术

中图分类号:TU7文献标识码: A

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,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件的安全。

一、建筑施工中混凝土裂缝形成的原因

1、材料质量问题

1.1水泥作为混凝土结构重要原材料,其质量对混凝土质量有直接影响。稳定性不达标、水化热较高的水泥会导致混凝土内部温度升得过高过快,与表面产生较大的温差。此时,在混凝土内部产生压力,在混凝土表面产生拉力。当表面拉力超过早期混凝土抗拉强度时就会产生温度裂缝。

1.2如果所选骨料中混有吸水膨胀、失水收缩的物质,则会导致混凝土构件强度降低,从而在表面产生裂缝。

1.3掺合料和外加剂质量不过关或使用不当,则无法起到增强混凝土强度、抗冻性能、耐久性等作用,导致混凝土质量较差,产生裂缝。

2、设计原因

结构断面突变产生应力集中,容易所产生结构裂缝;预应力构件中应力计算不当,施加应力容易造成构件偏心、应力过大而产生裂缝;设计时构造钢筋配置过少或过粗也容易引起构件裂缝;.设计中未充分考虑混凝土的收缩变形;设计中采用的混凝土强度等级过高,造成水泥用量过大,对收缩不利;混凝土结构使用环境温度变化,管线配置不当,保护层厚度不够

3、温差变形问题

在混凝土硬化过程中,会由于水化热导致在混凝土内部温度急剧升高。当混凝土内部温度升高数值与环境温差相差高于25℃时,所产生的温度应力通常远远大于混凝土本身的抗拉强度,形成裂缝。这种现象在寒冷地区冬季施工中尤其常见。因为冬季环境温度较低,混凝土内部升温造成与环境温度的巨大温差,产生较大的温度应力,在混凝土表面造成大面积裂缝。

4、地基沉降不均问题

如果施工中对地基情况勘察不明,或者对基础夯实程度和平整工作达不到标准,就会导致混凝土在自身重力和外荷载的双重作用下,产生不均匀沉降,出现裂缝。

5、拆模时间问题

在具体施工中,一些施工人员为了赶工期,在混凝土内部反应还不稳定的情况下就急于拆模,这会导致混凝土构件变形,产生裂缝。

6、施工原因

由于施工工艺的问题产生混凝土裂缝,比如混凝土并没有满足终凝时间要求就上负荷,导致混凝土结构产生弹性变形或是支座位置的负筋沉降,保护层过大,导致在其上部沿梁的支座位置出现裂缝现象。另外,施工后浇带时,施工工艺不当或不按设计施工,也会造成混凝土的板面裂缝。

7、外界因素

构筑物的不均匀沉降;野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞;周围环境影响,如酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀;火灾、轻度地震等意外事件;使用中短期或长期超载也会引起混凝土裂缝。

二、建筑施工中混凝土裂缝的控制技术的应用

1、控制原材料质量

1.1根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强的水泥。

1.2选用级配优良的砂、石原料,含泥量应符合规范要求。

1.3积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

1.4正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

1.5模板构造要合理,以防止模板间的变形不同而导致混凝土裂缝;模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载作用下,模板变形过大造成开裂,合理掌握拆模时机,拆模时间不能过早,应保证早龄期混凝土不损坏或不开裂,但也不能太晚,尽可能不要错过混凝土水化热峰值,即不要错过最佳养护时机。

2、控制混凝土水化热升温,减小温度应力

在施工中,可以采取一些措施减小混凝土因水化热升温与环境产生的温差值,进而减小温度应力,避免产生裂缝。尤其是环境温度低于混凝土施工温度的时候,可以采取以下的方法降低温差值:首先,对原材料进行加热,在混凝土拌制、运输和浇筑过程中储备热量,加快水泥水化放热,降低混凝土内部温度。其次,在混凝土浇筑过程中可以通过搭设暖棚,提高入仓环境温度,减少温度应力。最后,随时观察混凝土内部温度变化情况,根据混凝土内部温度变化随时提高保护温度,降低温差。通过降低混凝土内部温度与提高环境温度的双重作用,有效降低温度差,减小或避免温度应力,可以有效防止裂缝产生。

3、重视基础处理,防止不均匀沉降

首先,在施工前要对地基地质情况进行细致勘察,避免在土质松软、容易塌陷的地基上修建建筑物。其次,针对软弱层要进行必要的技术处理,使地基达到平整、紧实的施工要求。冬季施工中,可以采用大棚对基础中的冻土和冰块进行彻底清除,以免在温度升高的情况下冻土和冰块熔化,出现塌陷。

4、合理控制拆模时间

要合理控制拆模时间,在拆模前,对现场同条件的试块进行测试,达到指导强度,符合设计要求的百分率后,方可拆模,严禁提早拆模。

5、重视混凝土的浇筑过程

混凝土浇筑方面应该注意以下问题:在没有采取其他措施的情况下,混凝土从料口投放的自由倾落高度要控制在2米以内;在混凝土浇筑过程中,应分层分段连续进行。每层浇筑高度应根据实际情况具体分析,一般分层高度为振捣器作用部分长度的1.25倍,最大不超过50厘米;使用插入式振捣器应快插慢拔,确保插点排列均匀,逐点移动,顺序进行,不得遗漏,做到均匀振实。移动间距不大于振捣棒作用半径的1.5倍(一般为30-40cm)。振捣上一层时应插入下层5cm,以消除两层间的接隙;在浇筑混凝土的过程中,应避免出现间歇。如果不能避免,则应该严格控制间歇时间。并保证在前层混凝土初凝之前,将次层混凝土浇筑完毕;在浇筑混凝土过程中,应该密切观察模板、钢筋、预留孔洞、预埋件和插筋的工作情况,如果发现问题,应该及时停止作业,并在浇筑好的混凝土凝结前,将问题排除,以保证正常作业。

三、结语

混凝土裂缝问题一直是同行们认为比较棘手的问题。造成混凝土裂缝的原因还有很多,控制方法也不一而足,以上提及的是相对常见的情况。控制混凝土裂缝是一门复杂的学问,还需要我们在不断的学习和实践中总结经验和规律,争取从根本上解决混凝土裂缝问题,提高建筑物的使用性能和安全性。

参考文献:

【1】张志文.浅析混凝土建筑物裂缝问题的成因及解决对策[J].中国科技信息,2011(13).

【2】莫海波,廖献勉.浅析民用建筑混凝土裂缝的成因及其控制[J].科技资讯,2011(29).

【3】施文进.建筑工程中混凝土裂缝的控制措施[J].科技创新导报,2011(17).

【4】杨梅,史磊,古军.混凝土裂缝种类及检测技术[J].陕西水利,2011(4)

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