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【摘 要】 由于混凝土浇筑工艺实施范围的局限性,很难对混凝土浇筑工艺的实施效果进行科学合理的把握,文章分析其裂缝成因,探讨其控制技术应用及控制措施。
【关键词】 混凝土裂缝成因;混凝土裂缝控制技术;应用
引言
混凝土施工过程中裂缝产生的原因有很多,我们在具体施工的过程中应该根据裂缝产生的具体原因来进行裂缝防止,以避免过多或者过大的裂缝影响建筑物的承重能力和使用寿命。
一、混凝土裂缝产生的原因及类型
凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝: 如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝; 有外载作用引起的裂缝; 有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据具体情况提出解决裂缝的措施。
(一)干缩裂缝
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥砂浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在 0.05—0.2mm 之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
(二)塑性收缩
塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为: 混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
(三)沉陷裂缝
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致; 或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等所致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°一45° 角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。
(四)温度裂缝
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错; 梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边; 深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
二、混凝土裂缝控制技术分析
混凝土作为目前主要的施工材料,其存在具有重要的意义,针对目前混凝土存在的问题,以及容易引发裂缝的情况,引进国外先进技术,提出以下几个主要裂缝控制技术。
第一,混凝土的组织结构要素是混凝土存在的的必要前提,从其组织结構要素出发可以实现从根源上控制裂缝。在对混凝土设计时,应该采用中强性能与强耐久性的材料与集料胶,避免使用强度太高的材料,以此来实现控制混凝土表层出现大面积的裂缝。为了控制大体积混凝土表面出现收缩而引起裂缝,可以适当采取在承台表面增加钢筋用量的方法,它可以起到加强结构整体性能,控制因温差而出现的裂缝大小。
第二,在对楼层的混凝土完成浇灌任务后,要隔天对其做出测量,查看内部结构是否完整,在混凝土之上,不允许吊卸重型材料,造成对混凝土的冲击。24小时之后可以按照轻重缓急以及楼层高度做出规划分层,尽量吊卸轻小型材料,做到轻放,减小对其“着力支撑”。对在施工计划中所需要搬放重型材料的部位应建立结构性支架,或者缓冲模板,预先采用加密立杆或横杆,以此来增加模板支撑架的支撑强度。通过以上方式,实现对区域内混凝土的减压抗冲击处理,防止内部因剧烈冲击震动出现板面震动出现“共振效应”而导致裂缝的发生。
第三,对混凝土的配置比例要严格按照规定配置。混凝土配置过程中,如果注入了容易吸收的骨料,其干缩就会增加,其中的含泥量增加时,也会增加混凝土的干缩性。在混凝土中掺入粉状煤灰材料,或者减水剂,可以使混凝土获得较好的抗渗性,有利于混凝土表面处理。技术操控人员应该根据实际情况,决定掺配比例,其中包括浇捣工艺、工人操作水平以及结构剖面等现实情况,合理选择最佳的混凝土设计方案,针对施工现场资源量大小,适时调整配置比例。改善骨料级配,掺入粉煤等减少凝胶材料的多余用量,降低水化热反应,配合使用合适的掺合料与外加剂,抑制碱骨料反应。
第四,对施工后期的保护性复查要做到位。保温保湿是混凝土施工的重要环节,其最主要的目的在于降低大体积混凝土的内外温差,降低混凝土的的块体自我约束力。降低混凝土浇筑温度的降温速度,利用混凝土自身的抗拉强度范围,控制其本身由温差引起的伸缩效益。在保护环节中,要适当提高护养温度,它有利于减少内外温差,有效的缓解外表降温速度,控制温差应力,这有利于混凝土自身抗力强度的增加。在护养环节,应该搭设防雨布,进行保护性遮盖,同时对周边环境做好排水工作,以防止雨水倒灌,确保整个混凝土的施工连续性。最重要的是,在混凝土硬化阶段,要对其失水现象作出合理认识,在适当温度下进行补水活动,避免在高温下施工,即使在高温环境下,也要做好与之适应的浇水保护工作,这样可以控制因内外温差引起的拉力变化,所形成的大面积裂缝。 三、控制混凝土裂缝的主要措施
(一)选择好原材料
控制混凝土的裂缝首先要选择合适合理的原材料,选择原材料时还应当有一定的规格。合理控制混凝土的收缩。(1)对于干缩的比例较大的诸如含有大量的C4AF和NaO2及K2O的材料在选择水凝品种的时候理应尽量避免;(2)同时选择的中粗砂理应比较坚固,细骨料的选择也应当有一定的要求;(3)强度超过42.SMPa水凝应当不在选择的列表清单上;(4)假如水凝的类型是硅酸盐系列河以按照一定的比例在水凝中掺入粉煤灰在试拌过程中不断调整掺入量。
(二)优化配合比的设计
通常混凝土的收缩、水凝、水灰存在着一定的比例关系,而坚实的骨灰、粒径较大、级配良好、及收缩率较低能够控制水凝浆与砂浆的收缩的条件同时也是设计优化配合比的基本依据湛至还能有效减少混凝土的收缩量并控制石灰比。
(三)地基不均致使出现裂缝
强化对不均匀地基路基的处理使之趋向均衡;切记不可在缺乏均匀的地基路基上建造单个物体;浇筑混凝土的上部结构时要保证地基上层没有沉降并且不会发生此种情况;要准确的对沉降位置进行定位并监测尤其是需要在沉降基础上构建混凝土浇筑混凝土要待沉降稳定。
(四)控制温度对混凝土收缩的影响
合理设计配合比强化原材料及养护的控制撇好全程部署及检测;当构造物比较复杂相同强度的混凝土是最好的选择;对混凝土表面的温度变化进行监测在混凝土构造物的体积较大时,是非常有必要的湛至还需要运用单元法或差分法等对温度应力进行计算以采取合理有效的控制措施;选取的混凝土尽量具有塑性。有效控制硅粉掺量存在于高性的混凝土中使得其收縮量降低。
(五)改善约束条件的措施
分块分缝要合理;合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;改善混凝土的性能提高抗裂能力加强养护,防止表面干缩特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要应特别注意避免产生贯穿裂缝出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
结语
综上所述,混凝土刚度较大,容易出现裂缝,这将严重影响其正常使用。防止混凝土出现裂缝,采用合理的设计、先进的施工方案、良好养护措施是十分必要的。同时还应以专业化大生产的方式来安排施工的每一个工序,才能收到良好的效果。
参考文献:
[1]赵妍.建筑施工混凝土裂缝技术构建和探索[J].科技与创新,2014,15:85+87.
[2]李傲.简述房屋建筑施工中混凝土浇筑技术[J].科学中国人,2014,10:18.
[3]张传军,徐良.建筑施工中混凝土裂缝的控制措施及处理[J].科技创新与应用,2014,03:218.
【关键词】 混凝土裂缝成因;混凝土裂缝控制技术;应用
引言
混凝土施工过程中裂缝产生的原因有很多,我们在具体施工的过程中应该根据裂缝产生的具体原因来进行裂缝防止,以避免过多或者过大的裂缝影响建筑物的承重能力和使用寿命。
一、混凝土裂缝产生的原因及类型
凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝: 如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝; 有外载作用引起的裂缝; 有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据具体情况提出解决裂缝的措施。
(一)干缩裂缝
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥砂浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在 0.05—0.2mm 之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
(二)塑性收缩
塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为: 混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
(三)沉陷裂缝
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致; 或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等所致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°一45° 角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。
(四)温度裂缝
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错; 梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边; 深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
二、混凝土裂缝控制技术分析
混凝土作为目前主要的施工材料,其存在具有重要的意义,针对目前混凝土存在的问题,以及容易引发裂缝的情况,引进国外先进技术,提出以下几个主要裂缝控制技术。
第一,混凝土的组织结构要素是混凝土存在的的必要前提,从其组织结構要素出发可以实现从根源上控制裂缝。在对混凝土设计时,应该采用中强性能与强耐久性的材料与集料胶,避免使用强度太高的材料,以此来实现控制混凝土表层出现大面积的裂缝。为了控制大体积混凝土表面出现收缩而引起裂缝,可以适当采取在承台表面增加钢筋用量的方法,它可以起到加强结构整体性能,控制因温差而出现的裂缝大小。
第二,在对楼层的混凝土完成浇灌任务后,要隔天对其做出测量,查看内部结构是否完整,在混凝土之上,不允许吊卸重型材料,造成对混凝土的冲击。24小时之后可以按照轻重缓急以及楼层高度做出规划分层,尽量吊卸轻小型材料,做到轻放,减小对其“着力支撑”。对在施工计划中所需要搬放重型材料的部位应建立结构性支架,或者缓冲模板,预先采用加密立杆或横杆,以此来增加模板支撑架的支撑强度。通过以上方式,实现对区域内混凝土的减压抗冲击处理,防止内部因剧烈冲击震动出现板面震动出现“共振效应”而导致裂缝的发生。
第三,对混凝土的配置比例要严格按照规定配置。混凝土配置过程中,如果注入了容易吸收的骨料,其干缩就会增加,其中的含泥量增加时,也会增加混凝土的干缩性。在混凝土中掺入粉状煤灰材料,或者减水剂,可以使混凝土获得较好的抗渗性,有利于混凝土表面处理。技术操控人员应该根据实际情况,决定掺配比例,其中包括浇捣工艺、工人操作水平以及结构剖面等现实情况,合理选择最佳的混凝土设计方案,针对施工现场资源量大小,适时调整配置比例。改善骨料级配,掺入粉煤等减少凝胶材料的多余用量,降低水化热反应,配合使用合适的掺合料与外加剂,抑制碱骨料反应。
第四,对施工后期的保护性复查要做到位。保温保湿是混凝土施工的重要环节,其最主要的目的在于降低大体积混凝土的内外温差,降低混凝土的的块体自我约束力。降低混凝土浇筑温度的降温速度,利用混凝土自身的抗拉强度范围,控制其本身由温差引起的伸缩效益。在保护环节中,要适当提高护养温度,它有利于减少内外温差,有效的缓解外表降温速度,控制温差应力,这有利于混凝土自身抗力强度的增加。在护养环节,应该搭设防雨布,进行保护性遮盖,同时对周边环境做好排水工作,以防止雨水倒灌,确保整个混凝土的施工连续性。最重要的是,在混凝土硬化阶段,要对其失水现象作出合理认识,在适当温度下进行补水活动,避免在高温下施工,即使在高温环境下,也要做好与之适应的浇水保护工作,这样可以控制因内外温差引起的拉力变化,所形成的大面积裂缝。 三、控制混凝土裂缝的主要措施
(一)选择好原材料
控制混凝土的裂缝首先要选择合适合理的原材料,选择原材料时还应当有一定的规格。合理控制混凝土的收缩。(1)对于干缩的比例较大的诸如含有大量的C4AF和NaO2及K2O的材料在选择水凝品种的时候理应尽量避免;(2)同时选择的中粗砂理应比较坚固,细骨料的选择也应当有一定的要求;(3)强度超过42.SMPa水凝应当不在选择的列表清单上;(4)假如水凝的类型是硅酸盐系列河以按照一定的比例在水凝中掺入粉煤灰在试拌过程中不断调整掺入量。
(二)优化配合比的设计
通常混凝土的收缩、水凝、水灰存在着一定的比例关系,而坚实的骨灰、粒径较大、级配良好、及收缩率较低能够控制水凝浆与砂浆的收缩的条件同时也是设计优化配合比的基本依据湛至还能有效减少混凝土的收缩量并控制石灰比。
(三)地基不均致使出现裂缝
强化对不均匀地基路基的处理使之趋向均衡;切记不可在缺乏均匀的地基路基上建造单个物体;浇筑混凝土的上部结构时要保证地基上层没有沉降并且不会发生此种情况;要准确的对沉降位置进行定位并监测尤其是需要在沉降基础上构建混凝土浇筑混凝土要待沉降稳定。
(四)控制温度对混凝土收缩的影响
合理设计配合比强化原材料及养护的控制撇好全程部署及检测;当构造物比较复杂相同强度的混凝土是最好的选择;对混凝土表面的温度变化进行监测在混凝土构造物的体积较大时,是非常有必要的湛至还需要运用单元法或差分法等对温度应力进行计算以采取合理有效的控制措施;选取的混凝土尽量具有塑性。有效控制硅粉掺量存在于高性的混凝土中使得其收縮量降低。
(五)改善约束条件的措施
分块分缝要合理;合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;改善混凝土的性能提高抗裂能力加强养护,防止表面干缩特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要应特别注意避免产生贯穿裂缝出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
结语
综上所述,混凝土刚度较大,容易出现裂缝,这将严重影响其正常使用。防止混凝土出现裂缝,采用合理的设计、先进的施工方案、良好养护措施是十分必要的。同时还应以专业化大生产的方式来安排施工的每一个工序,才能收到良好的效果。
参考文献:
[1]赵妍.建筑施工混凝土裂缝技术构建和探索[J].科技与创新,2014,15:85+87.
[2]李傲.简述房屋建筑施工中混凝土浇筑技术[J].科学中国人,2014,10:18.
[3]张传军,徐良.建筑施工中混凝土裂缝的控制措施及处理[J].科技创新与应用,2014,03:218.