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【摘要】房屋建筑混凝土裂缝的出现,不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀,加速混凝土的碳化,降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。应根据裂缝的性质和具体情况,区别对待,及时处理,以保证建筑物的安全使用。本文进行了房屋建筑混凝土裂缝的成因分析,研究探讨了房屋建筑混凝土裂缝施工技术要点。
【关键词】房屋建筑混凝土裂缝施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
房屋建筑混凝土结构中出现裂缝是很普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低房屋的抗渗能力,影响房屋的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响房屋的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展。
一、房屋建筑混凝土裂缝的成因分析
1、温度引起的裂缝
大体积混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生有较大影响 。混凝土内部的温度是由浇筑温度、 水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成 。浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度 。如果外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其容易引发混凝土的开裂。另外,外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩,也会导致混凝土裂缝的产生。
2、水泥水化热的影响
混凝土浇筑过程中的热源来自于水泥的水化生热,水泥水化热一般是在浇筑后短期内集中放热。 放热速度一般和混凝土的配合比,水泥种类有直接关系。 由于大量的水化热集聚在混凝土内部缓慢释放出来,故一般地,混凝土中心温度高,而外表面温度较低,因而在混凝土内外产生较大的温度梯度,使其内部产生压应力,表面产生拉应力。 而当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。
3、楼板的力学形变引起的裂缝
楼板的弹性变形及支座处负筋下沉均会產生裂缝,施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未到终凝时间就上荷载等,这些因素都可直接造成混凝土楼板的弹性变形,致使混凝土早期强度低或无强度时,承受弯 、压、 拉应力,导致混凝土裂缝。
4、混凝土的配比不当引起的裂缝
这主要体现在实际工作中在高强砼的水灰比的取值上没有严格控制在0.24-0.38 之间,而在普通砼的水灰比而言,也没有控制在最大到0.6在同一品种及相同强度等级水泥条件下,混凝土强度等级主要取决于水灰比,因为水泥水化时,所需的结合水,一般只占水泥重量四分之一左右。如今工程界比较普遍的现象是,为了获得必要的流动性,保证浇灌质量,常需要较大的水灰比。 相反,在水泥水化后,多余的水分就残留在混凝土中,形成水泡或蒸发后形成气孔,减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面。 根据力学分析,在荷载作用下,可能在孔隙周围产生应力集中,使楼板表面出现裂缝。
二、房屋建筑混凝土裂缝施工技术要点
1、设计技术措施
(1)设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中. 在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
(2)要避免收缩裂缝的产生,可将膨胀剂掺入混凝土中来补偿混凝土收缩。
(3)在易裂的边缘部位设置暗粱,提高该部位的配筋率 .提高混凝土的极限拉伸。
(4)在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。
(5)构件配筋要合理,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。
2、原材料控制
(1)选用中低水化热的水泥, 如矿渣硅酸盐水泥 火山灰硅酸盐水泥或粉煤灰水泥等 充分利用混凝土的后期强度, 减少水泥用量 。在满足使用的条件下, 大体积混凝土设计强度应就 “能低不高” 的原则 ,同时应注意水泥的质量, 特别是安定性达标。
(2)尽量选用粒径较大( 不超过40ram) 且级配良好的粗集料;砂和碎石的含泥量不超过1%, 针片状颗粒含量不得大于15%。
(3)在混凝土中掺加超细矿粉。 超细矿粉具有微珠润滑效应, 有明显的减水作用, 并能够提高混凝土的和易性、 体积稳定性 、密实性以及抗化学侵蚀性能, 同时还具有增加混凝土强度, 减少塌落度损失 、降低水化热等性能。
(4)适当加大活性细掺料的用量, 以替代部分水泥, 从而降低水化热, 增强硬化前后混凝土的体积稳定性 如使用大掺量粉煤灰不仅能提高混凝土的和易性, 而且改善了混凝土的工作性能和可靠性。
(5)拌和水中不得有较高含量的氯化物等杂质, 禁止使用海水和含碱泉水拌制混凝土。
(6)选用合适的外加剂 。混凝土中掺入水泥重量 0. 25%的木钙减水剂, 不仅使混凝土工作性能有了明显的改善, 同时又减少10%拌和水, 节约 10% 左右的水泥, 降低了水泥水化热 。又如利用膨胀剂置换等量的水泥, 不仅降低了水化热, 同时微膨胀剂吸收部分水化热后发生化学反应, 在混凝土中产生自应力而使结构处于受压状态, 提高了混凝土的抗渗和抗拉能力, 避免了裂缝的产生。
3、提高施工工艺质量
由于评价混凝土抗裂能力是以极限拉伸率、施工强度保证率或施工均匀性为指标(离差系数)。 因此, 在施工过程中, 必须严格按照相关的国家或行业规范, 以及技术标准进行, 加强现场管理监督和质量控制,从而确保混凝土结构或构件符合设计要求的抗裂能力。
(1)在混凝土浇捣前, 应先将基层和模板浇水湿透, 避免混凝土失水; 振捣时, 应组织好振捣棒的走向, 保证混凝土振捣密实并防止漏振。同时也应避免过度振捣(以混凝土不再下沉、 不冒气泡为准)。
(2)混凝土浇注完毕后可进行二次抹压, 必要时利用吸水泵排出表面泌水。 但表面刮抹应限制到最小程度, 避免在其表面洒水泥干粉刮抹, 加强混凝土早期养护。
(3)严格施工操作程序, 杜绝过早施加荷载和过早拆模, 当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间, 过早拆模, 会在表面引起很大的拉应力, 出现 “温度冲击” 现象; 在浇捣过程中需派专人护筋, 以免踩弯板面负筋的现象发生。
(4)确定合理的搅拌和运输时间, 避免因时间过长而使水分过多蒸发, 降低混凝土的塌落度, 使得在混凝土中出现不规则的收缩裂缝。
(5)采用分层连续浇注并合理设置施工缝, 能够尽快散发水化热, 并放松约束条件的聚集。 由于施工技术和施工组织上的原因, 不能连续将结构整体浇完, 并且间歇时间过长, 应预先选定适当的部位设置施工缝, 以减少裂缝和确保结构安全。
4、改善养护措施
在大体积混凝土施工中,良好的保温保湿养护对于减少混凝土的收缩, 控制内外温差, 降低约束应力, 充分利用其松弛效应具有重要的意义。根据 《混凝土结构工程施工质量验收规范》可知, 大体积混凝土内外温差不应高于25℃。内外温差越大, 裂缝发生可能性越大, 程度越严重。在混凝土浇注完毕后 12h 内,应先盖塑料薄膜 1 层, 然后盖草包或麻袋 2 层, 再盖塑料薄膜 1层进行养护。遇气温突变, 温度急剧下降的情况, 养护措施必须随时跟上。 值得一提的是, 混凝土养护应使其浇筑的内外温差及降温速度满足温控指标的要求; 保温养护的持续时间, 应根据温度应力(包括混凝土收缩产生的应力)加以控制和确定,但不得少于15d。
参考文献:
[1] 汪金福.地下室混凝土裂缝产生原因及预防措施研究[J]. 现代商贸工业. 2010(23)
[2] 杨春福.简析大体积裂缝原因及预防措施[J]. 科技信息(科学教研). 2007(21)
[3] 霍荣成.建筑混凝土裂缝(变形缝)问题探讨[J]. 黑龙江科技信息. 2010(09)
【关键词】房屋建筑混凝土裂缝施工技术
中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号:
房屋建筑混凝土结构中出现裂缝是很普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低房屋的抗渗能力,影响房屋的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响房屋的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展。
一、房屋建筑混凝土裂缝的成因分析
1、温度引起的裂缝
大体积混凝土结构在施工期间,外界气温的变化对防止大体积混凝土裂缝的产生有较大影响 。混凝土内部的温度是由浇筑温度、 水泥水化热的绝热温升和结构的散热温度等各种温度叠加之和组成 。浇筑温度与外界气温有着直接关系,外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也就会愈高;如果外界温度降低则又会增加大体积混凝土的内外温度梯度 。如果外界温度的下降过快,会造成很大的温度应力,极其容易引发混凝土的开裂。另外,外界的湿度对混凝土的裂缝也有很大的影响,外界的湿度降低会加速混凝土的干缩,也会导致混凝土裂缝的产生。
2、水泥水化热的影响
混凝土浇筑过程中的热源来自于水泥的水化生热,水泥水化热一般是在浇筑后短期内集中放热。 放热速度一般和混凝土的配合比,水泥种类有直接关系。 由于大量的水化热集聚在混凝土内部缓慢释放出来,故一般地,混凝土中心温度高,而外表面温度较低,因而在混凝土内外产生较大的温度梯度,使其内部产生压应力,表面产生拉应力。 而当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时混凝土表面就会产生裂缝。
3、楼板的力学形变引起的裂缝
楼板的弹性变形及支座处负筋下沉均会產生裂缝,施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未到终凝时间就上荷载等,这些因素都可直接造成混凝土楼板的弹性变形,致使混凝土早期强度低或无强度时,承受弯 、压、 拉应力,导致混凝土裂缝。
4、混凝土的配比不当引起的裂缝
这主要体现在实际工作中在高强砼的水灰比的取值上没有严格控制在0.24-0.38 之间,而在普通砼的水灰比而言,也没有控制在最大到0.6在同一品种及相同强度等级水泥条件下,混凝土强度等级主要取决于水灰比,因为水泥水化时,所需的结合水,一般只占水泥重量四分之一左右。如今工程界比较普遍的现象是,为了获得必要的流动性,保证浇灌质量,常需要较大的水灰比。 相反,在水泥水化后,多余的水分就残留在混凝土中,形成水泡或蒸发后形成气孔,减少了混凝土抵抗荷载的实际有效断面。 根据力学分析,在荷载作用下,可能在孔隙周围产生应力集中,使楼板表面出现裂缝。
二、房屋建筑混凝土裂缝施工技术要点
1、设计技术措施
(1)设计中应尽量避免结构断面突变带来的应力集中. 在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。
(2)要避免收缩裂缝的产生,可将膨胀剂掺入混凝土中来补偿混凝土收缩。
(3)在易裂的边缘部位设置暗粱,提高该部位的配筋率 .提高混凝土的极限拉伸。
(4)在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。
(5)构件配筋要合理,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。
2、原材料控制
(1)选用中低水化热的水泥, 如矿渣硅酸盐水泥 火山灰硅酸盐水泥或粉煤灰水泥等 充分利用混凝土的后期强度, 减少水泥用量 。在满足使用的条件下, 大体积混凝土设计强度应就 “能低不高” 的原则 ,同时应注意水泥的质量, 特别是安定性达标。
(2)尽量选用粒径较大( 不超过40ram) 且级配良好的粗集料;砂和碎石的含泥量不超过1%, 针片状颗粒含量不得大于15%。
(3)在混凝土中掺加超细矿粉。 超细矿粉具有微珠润滑效应, 有明显的减水作用, 并能够提高混凝土的和易性、 体积稳定性 、密实性以及抗化学侵蚀性能, 同时还具有增加混凝土强度, 减少塌落度损失 、降低水化热等性能。
(4)适当加大活性细掺料的用量, 以替代部分水泥, 从而降低水化热, 增强硬化前后混凝土的体积稳定性 如使用大掺量粉煤灰不仅能提高混凝土的和易性, 而且改善了混凝土的工作性能和可靠性。
(5)拌和水中不得有较高含量的氯化物等杂质, 禁止使用海水和含碱泉水拌制混凝土。
(6)选用合适的外加剂 。混凝土中掺入水泥重量 0. 25%的木钙减水剂, 不仅使混凝土工作性能有了明显的改善, 同时又减少10%拌和水, 节约 10% 左右的水泥, 降低了水泥水化热 。又如利用膨胀剂置换等量的水泥, 不仅降低了水化热, 同时微膨胀剂吸收部分水化热后发生化学反应, 在混凝土中产生自应力而使结构处于受压状态, 提高了混凝土的抗渗和抗拉能力, 避免了裂缝的产生。
3、提高施工工艺质量
由于评价混凝土抗裂能力是以极限拉伸率、施工强度保证率或施工均匀性为指标(离差系数)。 因此, 在施工过程中, 必须严格按照相关的国家或行业规范, 以及技术标准进行, 加强现场管理监督和质量控制,从而确保混凝土结构或构件符合设计要求的抗裂能力。
(1)在混凝土浇捣前, 应先将基层和模板浇水湿透, 避免混凝土失水; 振捣时, 应组织好振捣棒的走向, 保证混凝土振捣密实并防止漏振。同时也应避免过度振捣(以混凝土不再下沉、 不冒气泡为准)。
(2)混凝土浇注完毕后可进行二次抹压, 必要时利用吸水泵排出表面泌水。 但表面刮抹应限制到最小程度, 避免在其表面洒水泥干粉刮抹, 加强混凝土早期养护。
(3)严格施工操作程序, 杜绝过早施加荷载和过早拆模, 当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间, 过早拆模, 会在表面引起很大的拉应力, 出现 “温度冲击” 现象; 在浇捣过程中需派专人护筋, 以免踩弯板面负筋的现象发生。
(4)确定合理的搅拌和运输时间, 避免因时间过长而使水分过多蒸发, 降低混凝土的塌落度, 使得在混凝土中出现不规则的收缩裂缝。
(5)采用分层连续浇注并合理设置施工缝, 能够尽快散发水化热, 并放松约束条件的聚集。 由于施工技术和施工组织上的原因, 不能连续将结构整体浇完, 并且间歇时间过长, 应预先选定适当的部位设置施工缝, 以减少裂缝和确保结构安全。
4、改善养护措施
在大体积混凝土施工中,良好的保温保湿养护对于减少混凝土的收缩, 控制内外温差, 降低约束应力, 充分利用其松弛效应具有重要的意义。根据 《混凝土结构工程施工质量验收规范》可知, 大体积混凝土内外温差不应高于25℃。内外温差越大, 裂缝发生可能性越大, 程度越严重。在混凝土浇注完毕后 12h 内,应先盖塑料薄膜 1 层, 然后盖草包或麻袋 2 层, 再盖塑料薄膜 1层进行养护。遇气温突变, 温度急剧下降的情况, 养护措施必须随时跟上。 值得一提的是, 混凝土养护应使其浇筑的内外温差及降温速度满足温控指标的要求; 保温养护的持续时间, 应根据温度应力(包括混凝土收缩产生的应力)加以控制和确定,但不得少于15d。
参考文献:
[1] 汪金福.地下室混凝土裂缝产生原因及预防措施研究[J]. 现代商贸工业. 2010(23)
[2] 杨春福.简析大体积裂缝原因及预防措施[J]. 科技信息(科学教研). 2007(21)
[3] 霍荣成.建筑混凝土裂缝(变形缝)问题探讨[J]. 黑龙江科技信息. 2010(09)