建筑混凝土结构裂缝成因与防治措施
2017-02-09巩相金
巩相金
摘 要:随着我国建筑业的迅猛发展,混凝土结构在现代工程建设中得到了广泛的应用,比如各种型式的混凝土大坝、桥梁港工建筑物、高层建筑的地下室混凝土底板以及剪力墙,结构柱等都是用混凝土浇筑而成的。虽然混凝土材料的使用已经有了很长的时间,但在建筑工程混凝土质量中仍然存在许多的问题。比如混凝土结构出现裂缝,严重的可能会影响结构安全,本文通过在混凝土工程施工中常见的最混凝土裂缝防治与控制的措施与经验,并且根据一些具体问题提出了有见解的防治处理以及办法。
关键词:混凝土工程 裂缝 防治与控制
随着我国经济建设的加快,工程项目建设增多中,施工建设中使用混凝土的比例越来越高,尤其是在现代的建筑施工当中混凝土是不可或缺的重要建筑材料,但是在工程的施工当中使用的混凝土由于温度所造成的裂缝问题普遍存在,给施工质量与建筑物使用上造成了比较严重的安全问,因此对于这一问题应尽量在各方面给予重视,以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。
一、混凝土裂缝成因与分析
1.材料质量
材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好,若工程上用了这等不合格的材料就会产生“豆腐渣工程”。所以说只有材料的质量关把好了,工程质量才会在根本上得到保证。
2.水泥的水化热
水泥水化过程中所释放出的热量,会引起结构物20℃~30℃的升温,这些热量聚集在结构物内部,其温升随结构物的厚度增加而加大。无论混凝土在温升阶段,还是温降阶段,因内部水化热不易散失,所以结构物中心温度总是高于混凝土表面温度。此外,混凝土内外散热速度的不同,使得结构物中心混凝土的膨胀速率大于表面,在内部压应力、表面拉应力作用下,当温度梯度达到一定程度时,混凝土表面就会产生裂缝。
3.气温变化影响
施工过程中混凝土结构,外界气温的变化,以防止混凝土裂缝产生重大影响。环境温度越高,越高的混凝土浇筑温度。如果外界温度下降,降温将增加,特别是在外面的温度骤降率的混凝土,它会增加混凝土和混凝土内部温度的外层,然后在混凝土裂缝非常糟糕。
4.地基和老混凝土与约束
在比较早的混凝土浇筑时岩石或出厂较早的混凝土,浇筑混凝土的早期水化会导致升温,导致膨胀效应,通过对基岩或出厂较早的混凝土的约束,将产生更小的压力。当混凝土持续下降温度时,由于基岩或出厂较早的混凝土的温度下降的收缩限制,混凝土砌块结果较大拉应力,产生裂缝造成的。 5.施工中的人为因素 由于施工不当造成的混凝土裂缝,在夏天,因为混凝土车交通延误,混凝土坍落度损失就会大,混凝土泵出口后时间较长流失大量水分,混凝土的和易性不稳定和流动性较低,现场工人向混凝土注水,这样会使混凝土强度降低,水胶比和原混凝土配合比的不同导致混凝土裂缝和收缩裂缝。另外,不当操作造成的振动裂缝与使用不正确的方法将导致混凝土表层剥离、离开表面的浮浆混凝土表面龟裂,水泥砂浆裂缝收缩厚度不均匀沉降,导致裂缝。
二、混凝土结构裂缝控制要点
1.水泥的选择
水泥的水化热,直接影响混凝土的温升。因此在保证建筑物设计强度的前提下,应选用低热或者中热的C3S及C3A等水泥,并宜对低矿碴、火山灰质等水泥优先选用。并应按照《水泥水化热试验方法(直接法)》等行业标准对所选定的水泥进行水化热测定。
2.粗、细骨料的选择
2.1为达到设计要求,同时又能发挥水泥的有效作用,应优先选用自然连续级配的粗骨料,因其配制的混凝土所具有的较好的和易性,可有效减少水泥用量,并达到相应的强度。
2.2由于采用碎石拌制的混凝土,其强度较高,并具有良好的抗裂性能,所以选择粗骨料时,宜优先选用碎石。
2.3经验数据表明,当选用中粗砂做细骨料时,可减少混凝土水泥用量,而水泥用量的减少,有利于降低绝热温升,所以,宜采用中粗砂做细骨料。
2.4粗、细骨料均应对含泥量进行严格控制,因为含泥量一旦超标,混凝土的收缩性会大幅度提高,而抗拉强度大大下降,加剧了混凝土的温度裂缝。
3.控制混凝土的出机温度
为有效降低混凝土的出机温度,可采取降低石子温度的方法,如夏日气温较高时,为防止太阳热能的聚集,可在砂、石堆施工现场搭设遮阳设施,或采取向骨料喷射水雾和冷水冲洗骨料等方式降低混凝土的出机温度。
3.1降低浇筑温度
浇筑温度对混凝土整体温度的影响较大,施工中首先应对骨料与拌和水的温度进行控制,其次,混凝土浇筑温度不宜超过30℃。
3.2合理设计浇筑方式
施工时,应根据混凝土的初凝时间、供应能力等综合技术条件确定浇筑方式。通常,应将分层连续浇筑、分段分层踏步式推进浇筑等浇筑方法科学、合理地结合起来。
3.3做好温度测试
采用建筑电子测温仪测温.两次浇筑分别设了10个和7个测温断面,每个测温断面分别在上、中、下及覆盖层下埋设测温传感器,在浇筑混凝土后的5d内,每2h测读一次温度,同时监测气温.实测结果与理论计算,可看出,理论计算与实测数据很接近,可作为以后制定保温保湿措施的依据。
三、混凝土早期养护
实践证明,混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降。因此,混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:
1、防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
2、防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。
3、防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到2个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩;另一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计的强度和抗裂能力。
结语
随着我国改革开放的步伐越来越发经济建设的脚步越来越快,建筑项目中,逐渐增加混凝土的施工。混凝土结构裂缝严重影响着工程的质量而且存在安全隐患,因此对混凝土裂缝成因及解决措施要进行了不断分析和总结,以此提升工程施工水平。
参考文献
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[2]王东海.水工混凝土建筑物裂缝产生原因与处理方法[j].山西建筑,2007,(16).
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