混凝土产生裂缝的原因及对策
2020-11-27陈敏
陈敏
巨融建工集团有限公司 福建三明 365000
在目前建筑行业中,混凝土在各项建筑中应用是相当广泛的,也是及其重要的,一个工程质量的好坏及施工效率绝大程度上取决于混凝土的质量,但是混凝土在施工过程中,如果控制不好,往往会出现些质量通病,这些通病不但影响混凝土外观美观,甚至影响结构的安全,其中混凝土的裂缝就是最容易出现质量通病之一,形成裂缝的原因有多种原因,我们要从各方面的原因入手,对产生裂缝原因进行分析和控制。
1 建筑工程施工中混凝土裂缝的成因
1.1 温度产生的裂缝成因
温差产生的应力裂缝也是混凝土产生裂缝常见之一,特别是大体积、厚度叫薄混凝土,容易在表面出现龟裂、较深的和贯穿的裂缝。一般都是结构内外侧温差太大,水泥品种选择不当,还有后期养护不是很好的时候会出现这种问题,而温度裂缝产生的主要原因是:第一,白天与夜晚的温度差距太大,就会产生裂缝现象。有的比较大的工程,在施工的时候,工期间隔的太长,而混凝土在热胀冷缩的条件下得不到及时的保养,所以就会出现裂缝[1]。第二,混凝土的外层与水泥所散发出来的热量温度差距太大,特别是采用早强水泥,容易出现裂缝的现象,在这种情况下产生的裂缝一般都是比较深的,而且大部分都会在工程比较大的建筑结构中出现。第三,混凝土降温阶段,由于混凝土降温而产生收缩,再加上硬化过程中,由于混凝土内部拌合水的水化和蒸发以及胶质体的胶凝等作用,促使混凝土硬化时收缩,这两种收缩由于受到基底或结构本身的约束,也会产生很大的拉应力,直至出现收缩裂缝。
1.2 原材料不合格
混凝土的原材料好坏直接影响混凝土质量,也是保证混凝土质量的前提。混凝土是由砂、石、水泥和外加剂通过一定比例拌合出来的,因此我们一定要对各种原材料进行严格的控制。拌和水及外加剂拌中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响,采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响,都有可能造成混凝土的开裂。所以我们一定不能用含氯、碱或者杂质较多进行搅拌,个别施工单位为了利益最大化,经常使用不合格水或者未经处理二次水其进行搅拌,造成混凝土的质量严重降低;对于砂石粒径太小、级配不良、空隙率大,将导致水泥和拌和水用量加大,影响混凝土的强度,使混凝土收缩加大,如果使用超出规定的特细砂,后果将更严重;砂石中云母的含量较高,将削弱水泥与骨料的粘结力,降低混凝土强度。砂石中含泥量高,不仅将造成水泥和拌和水用量加大,降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性,而且还极易造成混凝土的开裂;对于水泥来说,有的施工单位对水泥的质量重视度不足,选择一些不符合建筑物特性的水泥,例如大体积混凝土采用高热、快硬的水泥。如果选择了不合格的原材料,混凝土质量就埋下质量隐患,从而就会在施工的过程中出现裂缝问题[2]。
1.3 施工工艺不合理
在混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量较差,容易产生横向的、竖向的、斜向的、水平的、表面的、较深的和贯穿的各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的走向和部位、裂缝深度、宽度因产生的原因而异。我们一定要按照结构顺序来进行施工,保证步骤准确性,一个细小的疏忽将对混凝土的质量产生不可挽回的影响。例如支模板,模板刚度及稳定性不符合要求,就容易产生爆模、下沉等问题,那么就会使混凝土的结构出现裂缝;再例如,混凝土未达到龄期就开始运输、吊装,混凝土强度达不到要求,就会导致出现构件变形的后果。在进行大体积的混凝土施工时,一定要对混凝土的温度进行测控,混凝土在水热化过程会产生很大的热量,内部混凝土温度急剧上升,使混凝土内外的温差距变大产生应力,造成混凝土裂缝出现。
1.4 设计问题
在实践和施工过程中,会发现各方面都进行有效控制,但是还是出现砼表面裂缝,这就有可能工程结构的设计方面有不合理,建筑的质量通常都是由建筑工程的设计所决定的,如果施工图纸不合理,施工图纸要求的材料选择不合理,勘测数据不够准确,对于地质复杂的工程考虑不够全面,都会对工程的质量产生一定的影响。因此如果设计的不合理,那么在施工的过程中混凝土就极易出现裂缝的问题,甚至质量事故的发生。
2 混凝土防治裂缝的措施
2.1 严格把控原材料质量关
首先根据施工图纸及混凝土所用环境,掌握材料质量标准,它也是作为验收、检验材料质量的依据,不同的材料有不同的质量标准,掌握材料的质量标准就便于可靠地控制材料;其次做好材料质量的检(试)验,对材料进行外观检查同时,还应对原材料进行抽检,送有资质的第三方进行检测,检测合格后经批准方可使用;再次做好材料的选择和使用,应根据工程特点及材料的性能、质量标准、适用范围和对施工要求等方面进行综合考虑,慎重地来选择和使用材料。总之在原材料进场施工前,一定要对原材料的质量进行控制和管理,这样才能保证混凝土的质量,我们不但要对主材进行控制,还应对施工中所使用到的辅助材料的质量进行控制,辅助材料对于混凝土的构成也起到了一定程度的作用,所以应全方面考虑各种材料对混凝土的影响,不至于导致后期的施工过程中出现裂缝现象。
2.2 混凝土配合比进行优化
为了防止混凝土收缩开裂,原材料必须满足相关质量标准。在配合比设计时,应采用对混凝土本身收缩影响较小的水泥,例如粉煤灰、矿渣等低水热化水泥;骨料选用干净、坚硬、级配较好的材料;减水剂采用减水率高、收缩率小的高性能减水剂;在配合比中,应遵循抗裂混凝土的配合比设计法则:即低水泥用量、低用水量、适合水灰比、最大骨料堆积密度,参合一定的活性料、高效减水剂和碳纤维等材料;在搅拌过程中要对原材料的比例进控制,如果原材料的配比不一样,对于混凝土的质量也会产生一定的影响,就会出现裂缝现象,所以我们一定要对混凝土的配比进行控制。
2.3 优化混凝土施工结构
混凝土本身抗压性能很高,但是抗折性能却很差。在本身重量及荷载的作用下,容易产生下绕,下绕就容易产生混凝土的裂缝,因此我们要加强对混凝土的施工结构的重视,对其进行科学合理的完善,通过各种手段,把裂缝产生的概率降到最低。例如我们在混凝土里面施加预应力,通过预应力来平衡因荷载、自重产生的力,这样就能有效减少混凝土构件下绕及开裂,特别是在大跨度混凝土构件中,预应力施工应用还是比较广泛的[3]。
2.4 浇筑过程的控制
在浇筑混凝土前要做好前期的准备,例如夯实基础,模板湿润等步骤,明确浇筑的范围及适合浇筑时间,构件薄弱位置预估,用混凝土搅拌机试拌几盘,检查混凝土的配合比是否符合设计要求的坍落度、和易性、含气量,这样才能做到心中有数,调配出合适的配合比,把质量隐患出现的概率降到最低。其次,混凝土浇筑前应根据现场情况必须做好施工组织,根据工程特点合理安排砼浇筑路径和顺序,按施工规范要求设置施工缝。当砼浇筑路径和顺序安排不合理时,往往会出现刚浇筑完成的砼被踩踏等现象。在浇筑完成以后,因为水热化收缩、水分的蒸发,粗骨料下沉及气泡上升等各种原因混凝土表面容易产生龟裂现象,在初凝前我们要及时进行二次振捣及抹平,达到及时消除混凝土表面裂缝的影响,提高混凝土整体密实性和均匀性。再次,混凝土凝固初期,混凝土强度还很低,禁止人员在砼上走动及周围震动的影响,这种振动的容易使其产生裂缝。最后,当楼板的表面位置放模板或者脚手架时,混凝土强度一定要符合设计及规范要求才能进行搭设,在脚手架基础应设置垫木,这样就可以把混凝土施工过程中产生的应力进行分散,就不会使混凝土受到集中冲击而产生裂缝。
2.5 做好混凝土浇筑后养护工作
防止混凝土开裂,养护是非常关键的,特别是混凝凝固初期,因水热化、水分蒸发特别快,因此混凝土施工完成以后的养护工作也就十分重要的,我们要对其进行科学的养护,只有这样才能使其产生裂缝得到有力的控制,对于施工后的养护来说,最重要的就是对混凝土结构的温度以及湿度进行严格的控制。例如,在外部环境温度太高的情况下,我们应采取适当的方法对混凝土表面进行降温,以免混凝土因为表面温度太高而产生裂缝。再如,外表温度低,混凝土里面由于水化热温度高,则要采取混凝土里面降温措施,预先埋设冷却管,使内外的温度平衡,以免出现裂缝现象。
3 结语
由于混凝土可塑性较强、高强耐久、经济实惠等特点,在建筑施工中,应用非常广泛,混凝土的作用是不可替代的。为了保证人身安全,我们一定要对混凝土的质量进行严格的控制与把关,让其在使用的过程中,使裂缝的现像尽量避免出现,这需要我们建筑人共同的努力,努力研究裂缝产生原因及分析,并找出合理的解决方法,减少和杜绝因为裂缝对混凝土本身质量的影响,这样才能把混凝土施工的质量提高上去,让建筑工程发展的更好。