混凝土裂缝成因及防治措施
2016-05-30陈冬花
摘 要:混凝土裂缝是目前建筑施工过程普遍存在的问题,如何有效控制裂缝产生和对产生的裂缝进行正确的处理,是现场项目管理及施工人员必须具有的能力。
关键词:混凝土;裂缝;预防措施;处理方法
1 混凝土裂缝的分类
由于混凝土是由水、水泥、砂、石及外加剂等材料组成的一种混合体,是一种刚性材料,又是一种脆性材料,在外部环境作用下,都会出现裂缝,并且裂缝是不可避免的。有资料表明,浇筑几天后的混凝土样品中就存在微观裂缝;并且微观裂缝和宏观裂缝是同时存在的,微观裂缝存在于混凝土结构内部;但宏观裂缝可存在于混凝土结构内部和表面。
2 混凝土裂缝的成因
裂缝产生的原因很多:施工过程中各种因素组合或是设计方面的原因等,都有可能使混凝土发生裂缝。我们要从产生裂缝的原因入手,经认真分析和正确判断后,采取措施有效控制裂缝产生和减少裂缝的出现。裂缝产生的两种形式:1)由温度变化、缩胀和不均匀沉降等变形引起的非结构性裂缝。例如由温度变化而形成的裂缝:混凝土在搅拌成型后,浇筑成混凝土结构的过程中,内部会产生大量的热,使混凝土的内部温度升高(甚至造成质量事故),并且在冷却的过程中会因为混凝土内部和外部的温差而形成裂缝。所以,为了避免裂缝的出现,人们在很早以前就发明了低热水泥。2)结构性裂缝。混凝土结构在浇筑或使用过程中会由受到各种荷载的作用,而产生荷载裂缝。荷载裂缝产生后,会逐步增大,并且可能出现影响结构安全的情况。所以在设计过程中要合理考虑结构的受力状况,并且使用部门要在设计范围内合理使用建筑物,不得随意拆改承重部分。
3 混凝土施工过程中应注意的问题
1)混凝土的配合比设计应在兼顾经济性的同时满足强度和刚度要求,还要满足耐久性要求。当混凝土结构中的水泥用量不当、粗细骨料级配不好,早强剂、缓凝课剂等外加剂选用不当时,都会影响到混凝土的强度和耐久性。
2)施工过程中及施工后的养护。a.施工单位应依据设计配合比配制现场配合比。混凝土从材料进场、堆放及运输搅拌过程中都要严格按设计及规范施工。搅拌时应按照试拌时的配合比,配料计量偏差应符合规范规定。合理控制搅拌时间,搅拌过程中,还要对拌合物的水胶比、稳定性、坍落度及均匀性进行控制。在运输过程中要考虑混凝土拌合物从搅拌机口出料至浇筑完成这一段时间的最长值,混凝土拌合物出料到运输、浇筑结构允许最长时间应满足设计和规范规定。加强现场浇捣,振动棒振捣方式不对,插入方法不当,当漏振、过振或者振动棒抽撤速度过快时,都会直接影响到混凝土结构的密实性和均匀性,导致裂缝的产生。b.建筑结构中存在有大体积混凝土时,应针对大体积混凝土制定专项施工方案,并由施工单位的项目技术负责人审核及监理、甲方确定后方可实施。大体积混凝土土内部增加散热管、增加抹面次数、夏季高温时增加洒水养护次数都有有效的减少裂缝产生。c.混凝土浇筑完成后应及时加强养护,冬天可采取保温覆盖、夏天应采取洒水养护等方式。d.拆模时间考虑不当。混凝土在未达到强度时拆模,容易产生裂缝。e.预制构件预制过程的预应力钢筋张拉不当(超张、偏心),也会引起混凝土张拉裂缝等。
3)在荷载作用下产生的裂缝。混凝土在施工或使用状况下会受到拉力、压力、剪力、扭转或几种力共同作用的变形。合理受力状态下产生的裂缝,如果在设计和规范规定的范围内,可以不进行处理;如果超出允许范围,则应进行加固处理。
4)当混凝土结构处于地下水或使用环境存在有腐蚀性气、液性的情况下,会产生腐蚀性裂缝。它包括有混凝土自身因不密实以及混凝土内钢筋由侵蚀而锈蚀的而产生的裂缝。特别是在混凝土不密实情况下更容易产生,腐蚀性裂缝还会与温度缝、干缩缝等共同作用,使裂缝不断变大,削弱结构的耐久性,影响建筑物的使用功能。
4 如何对裂缝进行预防
1)优化设计方案。设计人员在设计时就要在在薄弱部位、薄弱环节处多考虑,在设计阶段就加以解决。薄弱部位如变形缝处、高低跨以及不同基础埋深时;加强现场施工缝处的处理。通过跟设计人员的沟通,我们发现:同样截面的混凝土构件,如果配筋率保持不变,钢筋直径越小、间距越小,则混凝土构件产生开裂的机率越小,我们认为是钢筋约束了混凝土构件的变形。
2)制定合理的施工方案。施工方案应由施工单位的技术负责人审批,并经监理、建设单位项目负责人审核后方可实施。一个好的施工方案,应该充分满足施工要求;能在预防和控制裂缝方面提供较好的施工措施,保证混凝土施工质量。施工方案应包括现场施工配合比的控制、施工缝的留置位置、施工缝的处理、一次浇筑混凝土量、混凝土浇筑时间、混凝土运输、浇筑、以及成型養护、混凝土拆模及成品保护等。
3)加强施工质量管理。有资料显示:因为施工质量原因而产生的裂缝发生率在95% 以上,所以加强施工阶段的控制是是裂缝预防的主要阶段。混凝土模板在支设过程中应符合设计及规范要求,应安装稳固、无扭曲,相邻模板连接紧密平顺、不得错位;模板安装合格是混凝土施工时不漏浆的保证。在施工时还要做到在保证混凝土强度的前提下,可适当减少水泥用量,适当增加砂石料粒径,或者掺加矿粉等外加剂;加强钢筋工程的施工质量管理,钢筋的加工成型要符合图纸要求、钢筋的安装要符合设计及规范规定。特别是钢筋混凝土构件中的钢筋含量大的时候,要加强振捣工的培训,避免出现漏振,多振、振捣过多容易分层,漏振混凝土容易出现不密实。
5 加强使用过程中的管理
任何一项工程都是根据设计要求来进行建设,所以在使用过程中也要要根据设计要求来使用,禁止不按设计改变原来的使用功能,如随意拆除承重墙或承重梁、增加地面或楼面荷载、变更房间的使用类型,如加大地面恒荷载、普通办公室增加货架变更为仓库,随意在屋面梁增加起吊设备等都可能会出现裂缝。
混凝土裂缝是不可避免的,并且不可逆转。当裂缝出现的时候,我们应该针对裂缝出现的原因进行分析,制定处理方案;为了避免出现影响结构的裂缝,我们还是应该按照预防为主的原则,在设计、施工、交付使用这个一系列的过程中加强管控,保证结构在设计范围及设计使用年限内的安全,从而避免一些不必要的损失。
参考文献:
[1] 江传良,冼巧玲.钢筋混凝土结构裂缝分析及防治[J].科学技术与工程,2006,(01).
[2] 耿欧.现浇钢筋混凝土板裂缝原因分析及防治措施[J].东南大学学报,(9):44-45.
作者简介:陈冬花(1975-),本科学历,高级工程师,研究方向为工程管理。