房屋建筑工程钢筋混凝土裂缝产生原因及防治措施
2015-10-21朱建锋
朱建锋
【摘要】建筑工程中的混凝土常常容易出现裂缝。本文主要分析了产生裂缝的原因和主要种类,并就钢筋混凝土裂缝提出了相应的防治对策。
【关键词】建筑;钢筋;混凝土;裂缝;原因
现实生活中的钢筋混凝土建筑常会出现一些裂缝。其中很多钢筋混凝土都是先出现裂缝,之后出现其他问题,因此,一定要高度重视混凝土结构的裂缝产生原因和防治对策,特别是应该尽量防止贯穿性有害裂缝的产生,以便有效保证建筑的持久和安全、稳定,更好的保护建筑物,确保居住者的生命与财产安全。
1 产生裂缝的原因和主要种类
导致钢筋混凝出现裂缝的原因是多方面的,主要原因包括以下几个:
1.1 荷载裂缝
钢筋结构由于受到重荷载的影响,在施工的过程可能会出现构件设计安全系数不达标、钢筋设置过少,初始阶段因为担负了很重的负荷,并受到了震伤,或者因为承重模板拆除的太早,在构件堆放和运输吊装时,吊点和垫木的防止位置失当,又或者预应力的放张不规范、张拉值过大,都会导致裂缝的出现。
1.2 地基变形
导致钢筋混凝土结构出现裂缝的主要引起因素是不均匀沉降,而裂缝的实际形状、大小和方向会直接影响到地基的具体变形,因为地基变形越大,相应的应力会越大,而裂缝越容易是贯穿性的。
1.3 温度原因导致的变形
因为混凝土本身的热胀冷缩属性,它的线膨胀系数是1×10- 5/℃。一旦周围的温度出现变化,就会出现温度导致的附加应力变形,如果这种应力比混凝土能承受的最大强度还大,就会出现裂缝。建筑工程中这种裂缝比较常见,比方说现浇屋面板上的裂缝和大体积混凝土的裂缝等。
1.4 湿度变形
当混凝土因为空气的作用而变硬时,就会导致体积的缩小,就是常说的干缩。收缩裂缝常常出现在现浇墙板式结构和现浇框架等结构中,一般来说都是由于养护适当引起的。混凝土的收缩值往往处在0.2%~0.4%之间,往往是先快后慢。所以,应该在超长建筑物中掺加微膨胀剂等,以便解决混凝土早期干缩问题。
1.5 原材料不过关
混凝土的裂缝有时是因为材料的质量不过关而导致的,常常会由于水泥、砂和石材等主要材料的质量不过关,而导致出现劣质工程的产生。或者因为原材料的配合比不均匀,水灰比不稳定,导致原材料在运输或者浇筑的时候发生离析等问题。
1.6 施工因素引起的裂缝
(1)施工工艺导致的裂缝
混凝土在施工的过程中因为过分振捣,导致模板、垫层太干燥,最终容易引起凝缩裂缝。或者因为搅拌的时间不充足,振捣不够严实;钢筋表面受到污染,保护层的厚度不合适;构件的内外温度相差太大,没有通过适当的措施加以控制;施工时所选择的气候环境不合适;在冬天寒冷季节施工时,没有以适当的防冻措施加以控制。
(2)养护不当引起的裂缝
没有做好养护工作,没有等混凝土达到规定的设计强度,就开始了下一道工序的开展;特别是受到重物的冲撞,导致板面的不规则裂缝。
1.7 塑性收缩裂缝
这种裂缝主要是因为混凝土凝结前表面严重失水而导致的。塑性收缩裂缝往往出现在大风或者干热的天气中,这种裂缝常常呈现中宽端细、长短不一的状态。另外,水灰比、凝结时间、环境温度、风速和湿度等因素都会导致混凝土塑性收缩开裂。
2 钢筋混凝土裂缝的防治对策
通过混凝土裂缝的防治,可以将建筑物的危害程度降低到最小。
2.1 荷载裂缝的防治对策
在设计时,就要充分考虑施工的可行性,区别特殊施工状态下的设计计算,局部应力集中点(如凿槽、开洞、设置牛腿等)可增加设计强度;在施工阶段,须严格按照规范和设计文件施工,做好成品保护工作和施工方案,对起吊点和施工顺序要重点分析。
2.2 温湿度裂缝防治
干缩裂缝常常发生于混凝土养护后或是在浇筑完混凝土一周左右的时间里。等水泥砂浆中的水分蒸发后就会出现干缩裂缝,这种收缩是不可逆的。导致干缩裂缝的主要原因是混凝土里外的水分蒸发程度不同。干缩裂缝大都表现为表面的平行线状或网状浅细裂缝,一般的宽度处在0.05~0.2mm之间。混凝土干缩主要防止对策是:首先要选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。其次,混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比,同时掺加合适的减水剂。再次,要严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比。最后,是强化混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。
2.3 最大程度的降低地基不均匀沉降
基础设计方面可以采取调整基础的埋置深度、地基计算强度、垫层厚度等方法来控制地基的不均匀变形。同一软弱土地基上。应尽量采用同一种类型的基础,否则容易造成沉降量大小不均匀,从而产生危害性裂缝。
2.4 严把混凝土的原材料质量
尽量采用粒径级配良好的石子及中粗砂,以减少混凝土的用水量,使混凝土的收缩和泌水随之减少,同时应控制含泥量不能超过规范要求。水泥宜选择低水化热、低收缩质量稳定的普通硅酸盐水泥。外加剂和掺合料必须性能可靠,有利于降低混凝土凝固过程的水化热。
2.5 施工方面
(1)合理设置后浇带
后浇带的设置数量要适当,位置要合理。后浇带一般间距为30~50m,并应贯穿整个底板断面。后浇带内填筑的混凝土应用微膨胀水泥或无收缩水泥,混凝土强度应比原结构强度提高一级。
(2)控制入模坍落度,做好浇筑振捣工作
尽可能减小入模坍落度,混凝土入模后要及时振捣,并做到不漏振,不过振。对重点部位可在混凝土振捣界限以前给予二次振捣。再次排除因泌水在粗集料,水平钢筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土的握裹力,并在混凝土初凝后、终凝前进行混凝土表面多次抹压,防止因混凝土的表面收缩而出现的细微裂缝,增加混凝土密实度。提高混凝土抗压强度和抗裂强度。
(3)避免混凝土结构内外温差过大
首先,降低混凝土的入模温度,且不应大于25℃,使混凝土凝固时,其内部在较低的温度起升点升温,从而避免混凝土内部温度过高。其次,采取延长拆模时间和外保温等措施,使内外温差控制在一定范围之内,降低水化热降温引起的拉应力,减少温度裂缝。
(4)加强混凝土养护
在每次混凝土浇筑完毕后.应及时按温控技术措施的要求进行保温养护。夏季施工时,要采用草帘覆盖、蓄水、洒水、喷水等温降方法进行养护;正常气温时,可喷刷养生液养护:冬季施工时,可使用保温材料来提高混凝土的表面温度。也可用薄膜养生液、塑料薄膜等封闭料对混凝土保温、保湿,在寒冷季节可搭设挡风保温棚。
2.6 塑性收缩裂缝及预防
塑性收缩主要预防措施:一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比,掺入高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。
參考文献:
[1]齐海英.混凝土建筑裂缝的预防与控制[J].同煤科技.2010(12):33-34.
[2]陈长波.浅谈钢筋混凝土建筑施工中危害性裂缝的预防和控制[J].建工论坛.201 3(12):347.
[3]盛学峰,刘金兰.混凝土裂缝的成因及处理方法[J].科技风.2010(17):9-11.