浅谈建筑工程施工中砼裂缝控制措施
2016-11-15乔建平黄建刚
乔建平?黄建刚
摘 要:随着我国社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快,工程建设的发展可谓突飞猛进,尤其是混凝材料在建筑过程中的使用,为建筑行业的发展带来了新的活力。但是工程施工中的砼裂缝问题也成为当前业内人士广泛关注的问题。本文将对建筑工程施工中的砼裂缝的成因进行分析,并在此基础上提出一些有效的治理措施。
关键词:建筑施工;砼裂缝;成因;控制
混凝土是一种以水泥为胶凝材料,普通砂、石为骨料,加水拌成拌合物,经凝结硬化而成的水泥混凝土,属非均质脆性材料。在目前的土木工程施工中,因其取材广泛,抗扭强度高,环境污染少,价格低廉等特性而别广泛应用。然而混凝土结构在受各方面原因的影响时,例如设计和施工不当、材料原因、粗细骨料选配不当等,就会产生裂缝问题,在工程中通常称为砼裂缝。砼裂缝在施工中是一个普遍的技术问题,在施工中能够较好地控制砼裂缝,对保证建筑物的质量和外观美观性、提高建筑物的耐久性具有十分重要的意义。
1 建筑施工中混凝土裂缝产生的原因分析
1、建筑结构设计的原因
建筑设计不合理会导致混凝土结构中出现裂缝,主要表现在:结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝;对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝;构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝;未充分考虑混凝土构件的收缩变形;采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。混凝土在硬化过程中,由于水分蒸发、体积逐渐缩小,产生收缩,而板的四周由于受到支座的约束,不能自由伸展,当混凝土的收缩所引起板的约束应力超过一定程度时,必然引起现浇板的开裂。
2、混凝土材料的因素
首先,不同种类和不同用量的水泥拌制的砂浆干缩性变化很大。矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥的收缩大,而粉煤灰水泥收缩值较小,快硬性水泥收缩大。一般来说,其水灰比不变,水泥用量越多,混凝土的收缩率越大,因为混凝土的干缩主要产生于水泥浆的干缩,水泥浆越少,混凝土中骨料对干缩的制约作用越显著。
其次,混凝土中水的蒸发引起混凝土的收缩,水灰比越大水泥浆越稀,收缩率越大开裂的可能性也越大。同时减少用水量和水泥量对于改善干缩、提高混凝土的抗裂更为有效,但应在正确的方法指导下采用,必须保证混凝土的设计强度要求。
再次,粗细骨料含泥量过大、骨料颗粒级配不良都会造成混凝土收缩增大,从而诱导裂缝的发生,骨料的密度大、级配好、弹性模量高、骨料粒径大则可减少混凝土的收缩。外加剂和掺合料会影响混凝土的硬化速度、混凝土的用水量、混凝土的收缩和徐变,从而会对混凝土的开裂产生影响,掺有外加剂的混凝土干缩值较大,特别是初期干缩值较大。防止裂缝的有效方法是使用膨胀剂,混凝土初期膨胀,后期干缩值小,能有效控制裂缝的发生。
最后,混凝土中使用的钢筋越多,产生的握裹力越强,从而约束了混凝土的变形,减少了收缩量,也防止了裂缝的产生。使用焊接钢筋网,纵筋、箍筋布置合理,布置细而密的钢筋能有效地防止裂缝。
3、施工工艺及养护的原因
首先,混凝土拌和不匀、拌和时间过长,运输时间过长、运输泵送时改变了配合比,浇筑顺序不合理、速度太快等施工会改变混凝土的质量,降低混凝土的性能,引起浇筑后混凝土结构或构件的裂缝。现场振捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣抽撤过快,会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的发生。
其次,混凝土的养护可改变混凝土的水化反应速度,影响混凝土的强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长。则混凝土收縮越小。在养护的过程中必须严格控制混凝土的水化热,对拌和好的混凝土进行预冷却以降低温度,使浇筑后混凝土的最高温度与温度梯度最小,外界对混凝土的约束最小。混凝土养护的目的是为了保证混凝土的正常凝结、硬化。混凝土养护时间过短,保持的湿度过低都会使得混凝土收缩变大,会引起裂缝。
最后,施工中,振捣棒直接搁在钢筋上进行振动,钢筋被扰动,同时使得浇筑完的混凝土过早受到振动,影响了钢筋与混凝土的握裹作用,也影响了混凝土的均匀性与密实性。钢筋保护层厚度不足,造成钢筋与混凝土的握裹作用减小,对混凝土变形开裂的约束作用减弱。在风速过大或烈日暴晒的情况下施工,混凝土的收缩值大。大体积混凝土构件浇筑后,抹面的次数和保温工作不到位,易产生表面收缩裂缝。
2 建筑施工中砼裂缝的控制措施
1、设计措施
增配构造筋提高抗裂性能,配筋应采用小直径、小间距。全截面的配筋率应在0.3~0.5%之间。避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。易裂的边缘部位应设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限拉伸。结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,在正常施工条件下,后浇缝间距20~30m,保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设计变更。
2、施工措施
严格控制混凝土原材料的的质量和技术标准,选用低水化热水泥,粗细骨料的含泥量应尽量减少(1~1.5%以下)。细致分析混凝土集料的配比,控制混凝土的水灰比,减少混凝土的坍落度,合理掺加塑化剂和减少剂。浇筑时间尽量安排在夜间,最大限度降低混凝土的初凝温度。白天施工时要求在沙、石堆场搭设简易遮阳装置,或用湿麻袋覆盖,必要时向骨料喷冷水。混凝土泵送时,在水平及垂直泵管上加盖草袋,并喷冷水。根据工程特点,可以利用混凝土后期强度,这样可以减少用水量,减少水化热和收缩。加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。混凝土尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上,混凝土的现场试块强度不低于C5。采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。根据具体工程特点,采用UEA补偿收缩混凝土技术。对于高强混凝土,应尽量使用中热微膨胀水泥,掺超细矿粉和膨胀剂,使用高效减水剂。通过试验掺入粉煤灰,掺量15%~50%。
3、具体措施
加强设计控制:梁板混凝土强度等级不宜大于C30;楼板应双层双向配筋,屋面、转换层楼面配筋宜加强;楼板内管线应避免出现交叉(将交叉部位设置在梁或墙上);控制管线直径,使其不超过板厚的20%且≤D25;重视房屋外围护构件(外墙、屋面、门窗等)的保温设计,若使房屋具有良好的保温性能,不仅可大幅度降低房屋长期能耗,更是减少因温差变形而引起裂缝的有效手段。
加强施工控制:采取有效固定措施(经计算高度的钢筋撑脚,预埋管线时管扎在撑脚上或采用砂浆垫块固定)使预埋管布置在板中部;延长空载养护时间,减少早期荷载裂缝;并行走向管线间距应大于0.25m,在管线集中或交叉处设加强筋,并在上下部铺放钢丝网,宽度应大于管区100mm;控制施工期间及竣工后的门窗洞口风速,减少环境温差和风速对结构的影响。
3 结束语
综上所述,随着建筑工程中砼结构应用越来越普遍,在施工中易出现大量的砼裂缝,严重影响了建筑物的使用安全。为确保建筑工程的质量,必须充分了解砼裂缝产生的原因,并做好各个环节的预防保护措施,采用合理的控制砼裂缝的方法,并加强施工质量管理,只有这样才能降低砼裂缝出现的可能性,提高建筑工程的质量。
参考文献
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