探讨混凝土施工技术裂缝预防措施

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  广东韶关 512000
  摘要:大量的工程和实践分析表明,钢筋混凝土构件基本上都是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,甚至肉眼看不见,一般对结构的使用无大的危害,因此允许其存在。但有些裂缝在使用荷载或外界物理及化学因素作用下,会不断产生和发展引起混凝土碳化、保护层剥落及钢筋锈蚀,使钢筋混凝土强度和刚度受到削弱,耐久性降低的现象,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用,因而对这些裂缝必须加以控制。研究钢筋混凝土裂缝产生的原因及预防措施是非常重要而迫切的,本文即通过分析混凝土裂縫产生的原因,提出相应的预防措施,希望能为工程建设部门和有关管理者提供参考。
  关键词:混凝土;施工裂缝;防治措施
  一、混凝土裂缝简述
  混凝土裂缝具有不确定性和无规律性,裂缝的长度、宽度、深度、分布位置、数量(密度)都不一样。大量的工程实践和理论分析表明,钢筋混凝土构件基本上都是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,甚至肉眼看不见(缝宽小于0.5mm),一般对结构无大的影响,允许其存在。尽管有些结构允许存在一定数量和大小的裂缝,但施工中仍要尽可能采取有效的技术措施控制裂缝的产生,使结构尽量不产生裂缝,或尽量减少裂缝的数量和程度,特别是避免出现有害裂缝,以确保工程质量,使建筑物具有良好的耐久性和结构稳定性。
  二、混凝土裂缝的成因、类型及预防措施
  裂缝成因有外荷载(施工和使用阶段的静荷载、动荷载),变形(温度、湿度、不均匀沉降等),施工操作(制作、振捣、收面、养护等);裂缝按裂缝方向及形状分为水平、垂直、横向、纵向、斜向及放射状裂缝等;按裂缝深度分为贯通裂缝、深裂缝及表面裂缝;按裂缝成因分为收缩裂缝、温度应力裂缝及不均匀沉降裂缝、混凝土原材料质量问题引起的裂缝等。
  (一)塑性收缩裂缝
  1、裂缝现象。裂缝在结构表面出现,形状很不规则,长短宽窄不一,互不连通,呈龟裂状,深度一般不超过50mm,类似干燥的泥浆面,出现很普遍。2、产生原因。混凝土浇筑后3-4h左右表面没有及时覆盖,风吹日晒,在塑性状态时表面水分蒸发过快,以及混凝土本身的水化热高等原因,造成混凝土体积产生急剧收缩,而此时混凝土强度趋近于零,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。混凝土中的水分蒸发和吸收的速度越快,塑性收缩裂缝就越容易产生。3、预防措施。配制混凝土时,严格控制水灰比,使用水化热低的水泥,选择级配良好的石子,严格控制骨料的含泥量,减小空隙率和砂率。浇筑混凝土前,将基层和模板浇水湿润,振捣密实,做好收面工作,在混凝土初凝后、终凝前进行二次抹压,以提高混凝土的密实度和抗拉强度,减少收缩量。混凝土浇筑后,要及时覆盖养护,在养护周期内,保证混凝土表面处于湿润状态。商品混凝土在满足可泵性、和易性的前提下,尽量减小坍落度。当表面发现细微裂纹时,应再次进行抹压,并及时覆盖养护。
  (二)温度裂缝
  1、裂缝现象。这种裂缝一般产生很早,裂缝走向多呈不规则状态,深度较浅,属表面性质。表面裂缝易产生集中应力,能促使裂缝进一步开展。温度裂缝多发生在施工期间,缝的宽度受温度变化的影响较明显,冬季较宽,夏季较细。沿断面高度,裂缝大多呈上宽下窄状,但个别也有下宽上窄情况,遇上下边缘区配筋较多的结构,有时也出现中间宽两端窄的梭形裂缝。裂缝只在接近表面较浅的范围内出现,表面层以下的结构仍保持完整,这种裂缝又称内约束裂缝。2、产生原因。混凝土特别是大体积混凝土浇筑后,在硬化期间放出大量水化热,聚积在内部的水泥水化热不易散发,造成混凝土内部温度升高,而混凝土表面散热较快,这样形成较大的内外温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。如果在混凝土表面附近存在较大的温度梯度,就会引起较大的表面拉应力,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,如果温差产生的表面拉应力超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。3、预防措施。a.降低混凝土发热量。选用水化热低(如矿渣水泥、粉煤灰水泥)、凝结时间长的水泥,以降低混凝土的温度;掺加缓凝剂或高效减水剂,以提高混凝土强度并减少用水量及水泥用量,延长混凝土达到高温度的时间,减少干缩;尽可能选用粒径大、颗粒形状好且级配良好的粗骨料,避免砂量过多以减少水泥及水用量;在满足泵送和施工的前提下用低流动性混凝土,严格控制水灰比。b.降低混凝土的浇筑温度。在高温季节要降低原材料的温度,可采用冰水或深井冷水拌制混凝土,或设置简易遮阳装置,并对骨料进行喷水预冷却,以降低混凝土拌制和浇筑的温度。尽量选择在温度较低的早晚进行浇筑,运输工具、泵送管道要尽量遮阳。c.分层分块浇筑时每层厚度不超过30厘米,以加快热量散发,也便于振捣密实,并使温度分布均匀。大体积混凝土应埋设冷却管道,采取通冷水或冷气降温。d.表面保温与保湿。混凝土浇筑后,要尽量长时间地保温和保持混凝土表面湿润,让其表面慢慢冷却、干燥,使混凝土能够增长强度以抵抗开裂拉应力。夏季可采用蓄水或洒水养护两种方式,养护时间为7-14天;冬季应采取保温措施,可覆盖毛毡、草帘等保温材料或蒸气养护。
  (三)沉降裂缝
  1、裂缝现象。沉降裂缝多属贯通性裂缝,裂缝走向与沉降情况有关,有的在上部,有的在下部,一般与地面垂直或呈一定角度。较大的沉降裂缝,往往上下或左右有一定的差距,裂缝宽度受温度变化的影响较小,因荷载大小而异,也称塑性沉降裂缝。2、产生原因。a.混凝土骨料沉降时受到阻碍而产生。这种裂缝大多出现在混凝土浇筑后0.5-3h之间,混凝土尚处在塑性状态,混凝土表面消失水光时立即产生,沿着梁板上面钢筋的走向出现,主要是坍落度大、沉陷过高所致。b.地基未夯实或未进行必要的加固处理,混凝土浇筑后,地基不均匀沉降引起裂缝产生。c.模板刚度不足,加固间距过大或支撑松动、滑移,在施工过程中模板沉陷、移动以及过早拆模,也常导致这种裂缝出现。3、预防措施。a.在满足泵送和施工的前提下尽可能减小混凝土坍落度;保证混凝土均质性,卸料前先高速运转20S-30S,然后反转卸料;加强振捣,提高混凝土的密实度,不漏振、过振使混凝土离析分层;浇筑过程中严禁随意往混凝土中加水。b.对松软土、填土地基应进行必要的夯实或加固处理,并达到相应的技术标准,避免地基不均匀沉降。c.模板及支架应有足够承载能力、刚度和稳定性,施工过程中密切观察模板及其支架的稳定、变形情况,出现问题及时进行整修;混凝土强度达到要求标准后再开始拆模。
  (四)原材料质量引起的裂缝
  1、裂缝现象。混凝土原材料的质量问题也会引起裂缝产生,这种裂缝也没有一定的规律性,容易和其它原因引起的裂缝混淆,被误认为是其它原因引起的。人们往往忽视混凝土本身的质量问题引起的裂缝,实际上如果混凝土本身的质量有问题,即使采取一些有效的预防措施,也很难避免裂缝的出现。2、产生原因。含泥量过大,降低混凝土的强度和抗渗性,使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝;砂石的级配差或砂粒过细,常造成侧面裂缝;骨料中的酸性硅化物质与碱性物质相遇,产生碱骨料反应,会生成膨胀的胶质,吸水后造成局部膨胀和拉应力,构件产生爆裂状裂缝,在潮湿部位较常见;氯化物含量较高时,对钢筋锈蚀有较大影响。3、预防措施。选用含泥量少的砂石,控制好砂石级配,拌合用水使用饮用水,控制好碱含量和氯化物含量。
  综上所述,混凝土裂缝问题一直困扰着混凝土的施工质量,在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取措施,能有效减少或防止裂缝的产生。建议从材料、施工、设计三个方面着手控制,尽可能采取有效的技术措施,使结构尽量不出现裂缝或尽量减少裂缝数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现,以确保工程质量,使建筑物具备良好的耐久性和结构稳定性。
  参考文献:
  [1]肖春.混凝土裂缝抑制措施的研究进展[J].江西建材,2014(01)
  [2]周扬,刘鸿福.现浇混凝土早期裂缝防治措施探讨[J].经营管理者,2014(09)
  作者简介:
  黄贵凤(1988—),女,广东韶关人,本科,毕业广州大学土木工程(工业与民用建筑)专业,从事工程管理工作。
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