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建筑施工中混凝土裂缝控制技术的探讨

2015-10-21管彦双

建筑工程技术与设计 2015年8期
关键词:处理裂缝混凝土

管彦双

摘要:在建筑施工中,混凝土是非常广泛应用的一种基础性材料,但由于其自身特点,混凝土易收到各方面因素的影响而产生裂缝,从而对建筑工程产生质量上的不利影响。本文从混凝土裂缝产生的原因分析起,提出了控制裂缝减少的有效措施,对于混凝土裂缝控制技术有着一定意义。

关键词:混凝土;裂缝;处理

混凝土在现代工程建设中占有重要地位,应用极为广泛,而混凝土结构构件出现裂缝也较为普遍.现代建筑工程中,现浇钢筋混凝土结构易产生裂缝是一个比较普遍的质量通病,不仅影响观感,严重的裂缝会引起钢筋的锈蚀,降低建筑结构的承载力、稳定性,也将破坏建筑物、构筑物的整体性,甚至会导致重大的质量事故.正确分析裂缝出现的原因,切实加以防治,针对出现的裂缝采取相应的处理方案,具有重要意义,也是十分必要的。

1混凝上结构裂缝产生的原因

现代建筑施工中采用的混凝土均已为商品混凝土,商品混凝土是山水泥、骨料、水和外加剂、掺合料组成的材料,俗称商混。商混较原有现场混凝土搅拌质量更易保证,施工更方便,形成的结构构件质量也较原有现场搅拌混凝土要高些。但这些没有彻底改变混凝土结构容易产生裂缝,要探究混凝土结构裂缝产生的原因,就要从设计、材料、施工和环境管理等方而分析。

1.1温度变化所引起的裂缝

温度变化所引起的裂缝是粗裂缝产生的一个重要原因,通常情况下在配筋薄弱位置处出现温度裂缝的可能性较大。在大体积混凝土结构中,拆模之后,在短时问内遇到大幅度的温度降低,使得混凝土结构内外存在较大的温差,从而引起较大的温度应力,在应力的作用下混凝土出现开裂。混凝土结构的内外温差直接决定了温度引起的内应力以及约束力,因此混凝土结构中所产生的最为严重的温度裂缝往往是发生在气候条件最差的时候。同时混凝土结构所处的地理位置也能影响温度应力,比如说,在比較稳定的海洋气候中,混凝土结构所产生的裂缝往往没有大陆性气候中的结构裂缝严重。温度变化最易发生在以下部位:

(1)在箱型结构中,当桥面与底板之问存在较大的温差时,容易在箱形梁的腹板处出现温度裂缝。裂缝的情况主要分成两种情况:当底板厚度较小时,容易在腹板上部出现裂缝;当底板厚度较大时,则容易在腹板下部出现裂缝,同时腹板越厚,越容易出现裂缝,因为厚腹板对底板的温度变形具有更大的阻力。

(2)在薄构件与厚构件的连接处容易出现裂缝。这是因为构件厚度不同,两者在同个温度下所产生的变形不同,相比于厚构件,薄构件的变化更快,收缩也快,因此在连接处容易出现拉应力而产生裂缝。

(3)在锚固区的施工缝处容易产生裂缝。这是因为施工缝处为新老混凝土的界面,此处基本是无法承受抗拉作用的。

1.2混凝土塑性收缩所引起的裂缝

混凝土在凝结硬化的过程中体积会出现变化。当混凝土产生收缩,同时又受到约束时,就会在混凝土中产生收缩裂缝。在所有裂缝中,收缩裂缝所占的比例仅次于温度裂缝。一般情况下,收缩所产生的应力大小仅为温度应力的10%一30%之间。根据收缩裂缝产生机理的不同,可以将收缩裂缝分成化学收缩、干燥收缩、塑性收缩裂缝等。

(1)化学收缩。随着混凝土中水泥水化作用的不断进行,固相体积将增大,同时水泥一水体系的体积将减小。在混凝土中对化学收缩影响较大的是铝酸三钙和三氧化硫的含量,这些物质的含量越大,混凝土所产生的化学收缩作用就越大。

(2)干燥收缩。当混凝土养护完成之后,在空气中,混凝土内部的毛细孔和凝胶孔的吸附水会不断散失从而产生收缩问题。干燥收缩与干湿交替的可逆收缩不同,这种收缩是不可逆的。混凝土的干缩与空气的相对湿度成反比,同时还与水灰比、水泥的组成、外加剂的掺量以及集料的组成等息息相关。

(3)塑性收缩。在塑性阶段,混凝土表面的水分会出现部分散失从而产生收缩。在混凝土刚拌和完成的时候,混合料中充满水分,但是如果养护不当,混凝土表面的失水速度将超过内部水向表面迁移的速率,在这种情况下就会使得毛细管中产生负压,从而使浆体产生收缩。

2混凝上结构裂缝的控制措施

应分别从产生混凝土结构裂缝的原因进行控制,如注意尽量避免结构断而突变带来的应力集中;注意容易开裂部位的构造措施;注意材料的选择和混凝土强度等级的选用。

在施工方而,注意模板的安装和拆除;注意商混的运输、浇筑和养护;注意施工时的大气的影响因素;提高改善商品混凝土质量和性能,对减少现浇混凝土板的裂缝也起到控制作用。在使用时,注意加强管理,避免出现产生混凝土结构裂缝的因素。

3减少或防止混凝土开裂的措施

3.1各种因素对降低混凝土开裂温度的影响

根据相关的研究可以知道,对降低混凝土开裂温度能够起到影响的因素包括水泥品牌和用量、石了粒径、骨料膨胀系数以及引气剂等,其中对降低混凝土开裂温度影响最为显著的是水泥的品质。选用水泥时,应选择含碱量低、硫酸盐含量高、粉磨细度较小的水泥,这种水泥的抗裂性能较好。

3.2裂缝控制的主要措施

混凝土产生裂缝最本质的原因是混凝土中所产生的拉应力超过混凝土自身的抗拉强度。混凝土中拉应力的产生主要是因为混凝土在温度变化时所产生的温度应力以及混凝土在变形过程中受到约束的限制而产生的。因此,根据混凝土裂缝产生的原因,对于裂缝的控制可以从温度应力和抗拉强度这两个方面出发。降低温度应力的措施有:选用水化热较低的材料,从而控制混凝土内部的温度,减少内外温差;在施工过程中,采取措施降低混凝土降温的速度,同时减小混凝土浇筑时的温度;在养护过程中,采取措施提高混凝土表面的温度,从而减小混凝土的内外温差。

3.3水泥水化发展对防裂的有利影响

需要特别注意的是,在裂缝还未形成的情况下,混凝土表面温度升高阶段所产生的拉应力在温度下降阶段则会减少该处混凝土的表面张力,或者成为压应力。在工程实际施工中,通过减小混凝土表面的张力可以起到减少裂缝的作用。一般情况下,混凝土的裂缝主要是在混凝浇筑完成后1一2天内形成,因此这个阶段不应进行混凝土的脱模施工。目前在工程中,主要是通过在混凝土外部采取绝热保温的措施,以起到降低混凝土内外温差的作用,但是这种方法忽视了混凝土表层的有力压实。这是因为过多的绝热保温措施反而降低了混凝土表层的有力压缩,而且过度的绝热还降低了混凝土表层温度和环境温度的相互适应,这反而提高了混凝土中产生的拉应力。因此可以认定,言目地采取绝热保温措施反而会造成许多不利的影响。因此在进行保温层的设置时应采取分层设置的方式,这样可以在后期合适的时问段内将保温层逐层去除,从而让混凝土表层温度与环境温度之问有一个逐级适应的过程,避免混凝土因表层突然暴露在环境中而产生温度骤降的问题。

4结束语

裂缝控制一直是混凝土工程中较为重要的一个课题,相关工作人员应当正确认识到裂缝的危害,正确面对混凝土裂缝的产生,掌握好相关技术,有效控制裂缝的产生,保证建筑工程的施工质量。

参考文献:

[1]尚鲁民.浅析基础大体积混凝土施工裂缝控制[J].中华民居,2012( 2):154

[2]林庭松.高层建筑基础承台大体积混凝土施工裂缝控制[J].城市建设理论研究(电子版),2013(24) : 19-20

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