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摘要:混凝土以其物美价廉的优点被广泛应用于现代生产生活的工程建筑中。而其裂缝问题屡见不鲜,是建筑施工中出现的一个普遍问题,本文归纳总结了混凝土裂缝的分类,分析了各种裂缝形成的原因,进而提出针对性的控制对策,为实际工程提供参考和依据。
关键词:混凝土;裂缝;防治措施
Abstract: Concrete with high quality and inexpensive advantage has been widely applied in modern production and life of the engineering construction. While it is often seen. The crack problem, it is a common problem in construction, this paper summarizes the classification of concrete cracks, analyzes the reasons of cracks, and to put forward the control countermeasure, provides the reference and the basis for the practical engineering.
Key words: concrete; crack; prevention measures
中图分类号:TU74 文献标识码:文章编号:
一、混凝土浇筑施工技术
1.1 柱与墙混凝土浇筑技术柱与墙浇筑前,底部应填以5~10 cm厚的砂浆,同混凝土配合比。应分层振捣柱混凝土,每层厚度不要大于50 cm。插入式振捣棒使用时,不得触动钢筋和预埋件。不但上面要振捣实在,下面也要随时敲打敲实模板。若柱墙高超过3 m,必须采用串筒措施,或者在模板侧面开洞,以便安装溜槽实施分段浇筑。每段高度不要超过2 m,应在每段混凝土浇筑后,封实洞口模板,用柱箍箍牢。柱墙混凝土应一次浇筑成功。由于梁板混凝土强度等级与柱混凝土强度等级不同,所以,应在梁柱节点接头部位,其梁板混凝土要按柱子强度等级,浇筑和振捣混凝土,采用钢板网作临时隔断缝。浇筑完毕后,应随时将伸出的搭接钢筋整理到位。
1.2 梁与板混凝土浇筑技术
本工程梁与板混凝土浇筑将采用泵送的方法,将混凝土输送到应浇捣部位。同时采用“赶浆法”进行梁与板的浇筑,即先从一端开始浇筑梁,当到达板底时,再与板混凝土一起浇筑。注意梁柱节点钢筋较紧密,浇筑该处混凝土时,应采取小粒径石子的混凝土(同强度等级),并采用小直径振捣棒振捣振实。板混凝土虚铺厚度应比板厚稍微厚,用平板振捣器沿着浇筑的垂直方向,来回振捣振实。在浇筑板混凝土时,禁用振捣棒铺摊混凝土。楼板不能留缝隙,如果遇到特殊情况,需要保留缝隙,应该沿着次梁的方向进行楼板浇筑,施工缝不能留有斜槎,表面应与梁轴线或板面垂直,而且缝隙需要在次梁跨度的中间1/3内。施工缝处已浇筑混凝土的表面应凿毛,剔除浮动石子,用水冲干净。
1.3 楼梯混凝土浇筑
楼梯混凝土宜采用自下而上浇筑。先振实底板混凝土,到达踏步位置时,再与踏步混凝土一起浇捣,不断依次推进,并随时用木抹子抹平踏步表面。宜连续浇筑楼梯混凝土,多层楼梯施工缝应留在楼梯段1/3处,并垂直于梯板面。
二、混凝土浇筑质量控制技术
2.1 产生蜂窝。可能原因是混凝土一次下料过厚,振捣不实,或者漏振,模板产生缝隙从而导致水泥浆流失。或钢筋较密,或混凝土坍落度过小或过大,柱与墙根部模板产生缝隙,导致混凝土中的砂浆从下部涌出。施工时,可采用密封胶条将模板封边,以防止漏浆的发生。
2.2 产生露筋。可能原因是钢筋垫块存在位移现象,或间距过大,或漏放,或钢筋紧贴模板导致露筋,或梁与板底部振捣不实而产生。
2.3 产生孔洞的原因。混凝土在钢筋较密处卡住,没有进行振捣,就实施上层混凝土的浇筑工作。
2.4 混凝土浇筑后,其表面没有及时用抹子仔细抹平,从而使得现浇楼板面平整度偏差太大。所以,浇楼梯时,应派专人随浇随抹平,浇好后应立即封闭通道,严禁人员上下。
通过以上混凝土质量分析,笔者认为对混凝土浇筑应适当采取以下施工控制技术来避免混凝土的质量缺陷出现。浇筑混凝土时,采用插入式振捣器,作用半径为30~40 cm。加强砼的振捣,采用振捣器振至表面浮浆,砼不再下沉为准。专人振捣,分片负责,不得漏振,也不得过分振捣。振捣棒快插慢拔,各插点间距均匀,间距不超过40 cm,距模板边不大于10 cm。分层浇注时,振捣上层砼振动棒插入下层砼20 cm左右,以消除接缝。浇筑混凝土时,必须派专人观察模板、钢筋等有无移动、变形或堵塞等不良情况发生,发现问题应及时处理,不留后遗症。为保证混凝土浇筑质量,要及时清除混凝土表面泌水。因此,现场安置施工人员负责泌水的清理工作,将混凝土泌水通过浇筑过程中形成的坡度和基础后浇带排出基础以外。
三、砌体结构裂缝分析及处理措施
(1)砌体结构裂缝调查情况
通过对90年代以来修建的部分砌体结构住宅楼的裂缝情况调查,有59栋砌体结构住宅楼存在裂缝,由于墙体裂缝,降低了房屋的整体刚度,并随之出现渗、漏水的情况,住户反应强烈,裂缝调查情况如下:59栋砌体结构的层数为四~八层,长度为2一5个单元,由于温度应力造成的裂缝有54栋,占91.53%;由于地基不均匀沉降引起的裂缝住宅有2栋,占3.39%;由于温度应力和地基不均匀沉降共同造成的裂缝住宅有3栋,占50.8%。裂缝分布情况:裂缝普遍在房屋的两端对称产生,54栋住宅楼裂缝的方向和部位基本相同或相似,整栋房屋的纵墙裂缝呈“八”字形,还有的横墙上也出现“八”字形温度裂缝,极个别房屋也有一端产生裂缝或为水平裂缝的,凡外纵墙上窗口处的裂缝,一般都通过窗洞的上下角呈对角线,裂缝基本上呈枣核状,即中间宽、两头尖细,与地基不均匀沉降裂缝存在明显的区别。
横墙裂缝的特点是墙端部裂缝严重,向中间逐渐减轻;纵墙是顶层普遍有裂缝,少数向下一层有裂缝,个别向下二层有裂缝。大多数裂缝出现在纵墙上,内纵墙裂缝的宽度、长度、深度和条数、范围均较外纵墙严重。钢筋混凝土平屋顶的墙体裂缝最为严重,双层屋面较轻,坡顶屋面最轻微。屋面保温隔热做得比较好,墙体裂缝就轻微。墙体裂缝与窗的关系很大,开窗越大,墙体裂缝现象也越严重;房端墙垛越小,则裂缝越严重。
(2)原因分析
在温度应力的作用下,砖墙剪应力和拉应力的分布,大体是房屋的中間为零,两端最大,当砌体的抗主拉应力强度小于钢筋混凝土屋盖变形产生的主拉应力时,在纵墙上部就会产生正“八”字裂缝;而圈梁底与墙体顶部的水平抗剪强度小于剪应力和主拉应力时,则在此部位出现水平裂缝。温差大、裂缝就大,如果坡顶瓦屋面保温隔热好,墙体就基本不裂,双层屋面次之。施工时的气温与一年中最高或最低气温的差值,决定建筑物温度变形的幅度。在冬期施工的砌体温差大,容易开裂。短期温差产生的应力较小,随时间的推移,应力逐渐增大,故一般裂缝在夏季高温时就明显出现。
(3)处理方法
墙体出现温度裂缝后,应加强监测,如裂缝不大,并已趋于稳定,不影响结构安全,可不作处理。对影响结构的墙体裂缝,应根据裂缝的性质和严重程度进行加固,对于上述房屋的裂缝处理,根据其情况的不同,采用了以下方法:
a)覆贴钢板网片法:沿裂缝铲除墙面抹灰层,宽度不小于300~,扫刷清洗干净。先用水泥浆填嵌缝隙,再用1:2.5水泥砂浆抹灰,随即将钢板网铺平订牢,分层用与原抹灰面层相同的材料和配合比的砂浆抹平压实。
b)嵌锚拉钢筋法:沿裂缝的水平砖缝,每隔五皮砖缝将砂浆剔除长1004~、深50~,埋入1根。6钢筋(钢筋端部加直钩,直钩伸入砖墙竖缝中),用1:2.5水泥砂浆填嵌密实,注意:因先加固好一面,待砂浆养护9d后再处理另一面,防止扰动过多影响墙体的安全度。
c)压力灌浆法:浆液用聚合物水泥浆、化学浆液,灌注前先将裂缝内外用水泥砂浆嵌补、上下各留一个小孔,从上孔中压注浆液,当下孔流出浆液时封闭。
d)条件许可时,可采用抽砖重砌法,即在裂缝处拆除50一1000~长的砖块,采用比原设计强度高一等级的砂浆重新砌筑。
四、现浇钢筋混凝土楼面裂缝原因分析及防治
随着预制空心楼面的应用逐渐减少,目前的建筑基本上都采用现浇钢筋混凝土楼面。现浇钢筋混凝土楼面对房屋的整体性、抗不均匀沉降性和结构安全性均有很大提高,但也伴随产生了一些楼面裂缝的情况,大部分裂缝表现为:表面龟裂,纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。虽然,这些裂缝一般被认为对使用无多大危害,但在实际设计与施工中仍有必要对其进行有效控制,特别是避免有害裂缝的产生
4.1材料方面引起裂缝
1)水泥用量越大,含水量越高,坍落度越大,收缩越大。水泥是混凝土中的胶凝材料,它在凝结硬化过程中,体积要缩小。用量越大,收缩就越大。所以水泥用量的增多也增加了裂缝出现的机会,一般高强混凝土比中低强度混凝土收缩大。
2)砂石作骨料收缩幅度增加。骨料粒径越粗,收缩越小;骨料粒径越细,砂率越高,收缩越大;粗细骨料中含泥量越大,收缩越大。为了便于泵送混凝土,一般商品混凝土的砂率在40%以上,比普通混凝土的用砂量高;石子粒径5一25~,比普通混凝土的石子粒径要小。由于细骨料的增多,减弱了混凝土之间的粘结能力,增大了裂缝发生的机会。
3)坍落度大,水灰比大,收缩也越大。由于混凝土泵送的要求,商品混凝土的坍落度一般在10cm以上;对于高层建筑,坍落度甚至要超过20cm。水灰比每增加O‘05,强度降低10MPa,所以水灰比一般在045左右,比普通混凝土的大,造成混凝土在硬化过程中,由于水分蒸发和胶凝体失水后干缩量值加大,因此产生裂缝的概率加大。
4)水泥活性越高,颗粒越细,比表面积越大,收缩越大。矿渣水泥收缩比普通水泥大,粉煤灰水泥及矾土水泥收缩较小,快硬水泥收缩较大。
5)长距离运送管理失控,《混凝土质量控制标准》(GB50164一92)中规定:混凝土搅拌机出料后到浇筑完毕的持续时间,若采用搅拌车运送,气温25OC,混凝土强度等级C20时为12Omin,混凝土强度等级C30时为90min;气温35℃,混凝土强度等级CZo时为gomin,e3o时为60min。在长距离运送(10km)途中由于堵车极易出现问题。
五、结语
目前,随着建筑工程结构的发展,对混凝土的施工技術要求大大提高了。高层建筑施工过程混凝土工程质量的控制措施包括施工过程中的工序质量控制、工程项目施工中的技术复合制度、质量控制点的设立和工程质量的预控。混凝土施工在建筑工程施工过程中是一个重要的步骤,特别是在高层建筑不断发展的今天,混凝土施工技术就更为重要,只有控制好混凝土施工技术,才能有效保证工程质量。
关键词:混凝土;裂缝;防治措施
Abstract: Concrete with high quality and inexpensive advantage has been widely applied in modern production and life of the engineering construction. While it is often seen. The crack problem, it is a common problem in construction, this paper summarizes the classification of concrete cracks, analyzes the reasons of cracks, and to put forward the control countermeasure, provides the reference and the basis for the practical engineering.
Key words: concrete; crack; prevention measures
中图分类号:TU74 文献标识码:文章编号:
一、混凝土浇筑施工技术
1.1 柱与墙混凝土浇筑技术柱与墙浇筑前,底部应填以5~10 cm厚的砂浆,同混凝土配合比。应分层振捣柱混凝土,每层厚度不要大于50 cm。插入式振捣棒使用时,不得触动钢筋和预埋件。不但上面要振捣实在,下面也要随时敲打敲实模板。若柱墙高超过3 m,必须采用串筒措施,或者在模板侧面开洞,以便安装溜槽实施分段浇筑。每段高度不要超过2 m,应在每段混凝土浇筑后,封实洞口模板,用柱箍箍牢。柱墙混凝土应一次浇筑成功。由于梁板混凝土强度等级与柱混凝土强度等级不同,所以,应在梁柱节点接头部位,其梁板混凝土要按柱子强度等级,浇筑和振捣混凝土,采用钢板网作临时隔断缝。浇筑完毕后,应随时将伸出的搭接钢筋整理到位。
1.2 梁与板混凝土浇筑技术
本工程梁与板混凝土浇筑将采用泵送的方法,将混凝土输送到应浇捣部位。同时采用“赶浆法”进行梁与板的浇筑,即先从一端开始浇筑梁,当到达板底时,再与板混凝土一起浇筑。注意梁柱节点钢筋较紧密,浇筑该处混凝土时,应采取小粒径石子的混凝土(同强度等级),并采用小直径振捣棒振捣振实。板混凝土虚铺厚度应比板厚稍微厚,用平板振捣器沿着浇筑的垂直方向,来回振捣振实。在浇筑板混凝土时,禁用振捣棒铺摊混凝土。楼板不能留缝隙,如果遇到特殊情况,需要保留缝隙,应该沿着次梁的方向进行楼板浇筑,施工缝不能留有斜槎,表面应与梁轴线或板面垂直,而且缝隙需要在次梁跨度的中间1/3内。施工缝处已浇筑混凝土的表面应凿毛,剔除浮动石子,用水冲干净。
1.3 楼梯混凝土浇筑
楼梯混凝土宜采用自下而上浇筑。先振实底板混凝土,到达踏步位置时,再与踏步混凝土一起浇捣,不断依次推进,并随时用木抹子抹平踏步表面。宜连续浇筑楼梯混凝土,多层楼梯施工缝应留在楼梯段1/3处,并垂直于梯板面。
二、混凝土浇筑质量控制技术
2.1 产生蜂窝。可能原因是混凝土一次下料过厚,振捣不实,或者漏振,模板产生缝隙从而导致水泥浆流失。或钢筋较密,或混凝土坍落度过小或过大,柱与墙根部模板产生缝隙,导致混凝土中的砂浆从下部涌出。施工时,可采用密封胶条将模板封边,以防止漏浆的发生。
2.2 产生露筋。可能原因是钢筋垫块存在位移现象,或间距过大,或漏放,或钢筋紧贴模板导致露筋,或梁与板底部振捣不实而产生。
2.3 产生孔洞的原因。混凝土在钢筋较密处卡住,没有进行振捣,就实施上层混凝土的浇筑工作。
2.4 混凝土浇筑后,其表面没有及时用抹子仔细抹平,从而使得现浇楼板面平整度偏差太大。所以,浇楼梯时,应派专人随浇随抹平,浇好后应立即封闭通道,严禁人员上下。
通过以上混凝土质量分析,笔者认为对混凝土浇筑应适当采取以下施工控制技术来避免混凝土的质量缺陷出现。浇筑混凝土时,采用插入式振捣器,作用半径为30~40 cm。加强砼的振捣,采用振捣器振至表面浮浆,砼不再下沉为准。专人振捣,分片负责,不得漏振,也不得过分振捣。振捣棒快插慢拔,各插点间距均匀,间距不超过40 cm,距模板边不大于10 cm。分层浇注时,振捣上层砼振动棒插入下层砼20 cm左右,以消除接缝。浇筑混凝土时,必须派专人观察模板、钢筋等有无移动、变形或堵塞等不良情况发生,发现问题应及时处理,不留后遗症。为保证混凝土浇筑质量,要及时清除混凝土表面泌水。因此,现场安置施工人员负责泌水的清理工作,将混凝土泌水通过浇筑过程中形成的坡度和基础后浇带排出基础以外。
三、砌体结构裂缝分析及处理措施
(1)砌体结构裂缝调查情况
通过对90年代以来修建的部分砌体结构住宅楼的裂缝情况调查,有59栋砌体结构住宅楼存在裂缝,由于墙体裂缝,降低了房屋的整体刚度,并随之出现渗、漏水的情况,住户反应强烈,裂缝调查情况如下:59栋砌体结构的层数为四~八层,长度为2一5个单元,由于温度应力造成的裂缝有54栋,占91.53%;由于地基不均匀沉降引起的裂缝住宅有2栋,占3.39%;由于温度应力和地基不均匀沉降共同造成的裂缝住宅有3栋,占50.8%。裂缝分布情况:裂缝普遍在房屋的两端对称产生,54栋住宅楼裂缝的方向和部位基本相同或相似,整栋房屋的纵墙裂缝呈“八”字形,还有的横墙上也出现“八”字形温度裂缝,极个别房屋也有一端产生裂缝或为水平裂缝的,凡外纵墙上窗口处的裂缝,一般都通过窗洞的上下角呈对角线,裂缝基本上呈枣核状,即中间宽、两头尖细,与地基不均匀沉降裂缝存在明显的区别。
横墙裂缝的特点是墙端部裂缝严重,向中间逐渐减轻;纵墙是顶层普遍有裂缝,少数向下一层有裂缝,个别向下二层有裂缝。大多数裂缝出现在纵墙上,内纵墙裂缝的宽度、长度、深度和条数、范围均较外纵墙严重。钢筋混凝土平屋顶的墙体裂缝最为严重,双层屋面较轻,坡顶屋面最轻微。屋面保温隔热做得比较好,墙体裂缝就轻微。墙体裂缝与窗的关系很大,开窗越大,墙体裂缝现象也越严重;房端墙垛越小,则裂缝越严重。
(2)原因分析
在温度应力的作用下,砖墙剪应力和拉应力的分布,大体是房屋的中間为零,两端最大,当砌体的抗主拉应力强度小于钢筋混凝土屋盖变形产生的主拉应力时,在纵墙上部就会产生正“八”字裂缝;而圈梁底与墙体顶部的水平抗剪强度小于剪应力和主拉应力时,则在此部位出现水平裂缝。温差大、裂缝就大,如果坡顶瓦屋面保温隔热好,墙体就基本不裂,双层屋面次之。施工时的气温与一年中最高或最低气温的差值,决定建筑物温度变形的幅度。在冬期施工的砌体温差大,容易开裂。短期温差产生的应力较小,随时间的推移,应力逐渐增大,故一般裂缝在夏季高温时就明显出现。
(3)处理方法
墙体出现温度裂缝后,应加强监测,如裂缝不大,并已趋于稳定,不影响结构安全,可不作处理。对影响结构的墙体裂缝,应根据裂缝的性质和严重程度进行加固,对于上述房屋的裂缝处理,根据其情况的不同,采用了以下方法:
a)覆贴钢板网片法:沿裂缝铲除墙面抹灰层,宽度不小于300~,扫刷清洗干净。先用水泥浆填嵌缝隙,再用1:2.5水泥砂浆抹灰,随即将钢板网铺平订牢,分层用与原抹灰面层相同的材料和配合比的砂浆抹平压实。
b)嵌锚拉钢筋法:沿裂缝的水平砖缝,每隔五皮砖缝将砂浆剔除长1004~、深50~,埋入1根。6钢筋(钢筋端部加直钩,直钩伸入砖墙竖缝中),用1:2.5水泥砂浆填嵌密实,注意:因先加固好一面,待砂浆养护9d后再处理另一面,防止扰动过多影响墙体的安全度。
c)压力灌浆法:浆液用聚合物水泥浆、化学浆液,灌注前先将裂缝内外用水泥砂浆嵌补、上下各留一个小孔,从上孔中压注浆液,当下孔流出浆液时封闭。
d)条件许可时,可采用抽砖重砌法,即在裂缝处拆除50一1000~长的砖块,采用比原设计强度高一等级的砂浆重新砌筑。
四、现浇钢筋混凝土楼面裂缝原因分析及防治
随着预制空心楼面的应用逐渐减少,目前的建筑基本上都采用现浇钢筋混凝土楼面。现浇钢筋混凝土楼面对房屋的整体性、抗不均匀沉降性和结构安全性均有很大提高,但也伴随产生了一些楼面裂缝的情况,大部分裂缝表现为:表面龟裂,纵向、横向裂缝以及斜向裂缝。虽然,这些裂缝一般被认为对使用无多大危害,但在实际设计与施工中仍有必要对其进行有效控制,特别是避免有害裂缝的产生
4.1材料方面引起裂缝
1)水泥用量越大,含水量越高,坍落度越大,收缩越大。水泥是混凝土中的胶凝材料,它在凝结硬化过程中,体积要缩小。用量越大,收缩就越大。所以水泥用量的增多也增加了裂缝出现的机会,一般高强混凝土比中低强度混凝土收缩大。
2)砂石作骨料收缩幅度增加。骨料粒径越粗,收缩越小;骨料粒径越细,砂率越高,收缩越大;粗细骨料中含泥量越大,收缩越大。为了便于泵送混凝土,一般商品混凝土的砂率在40%以上,比普通混凝土的用砂量高;石子粒径5一25~,比普通混凝土的石子粒径要小。由于细骨料的增多,减弱了混凝土之间的粘结能力,增大了裂缝发生的机会。
3)坍落度大,水灰比大,收缩也越大。由于混凝土泵送的要求,商品混凝土的坍落度一般在10cm以上;对于高层建筑,坍落度甚至要超过20cm。水灰比每增加O‘05,强度降低10MPa,所以水灰比一般在045左右,比普通混凝土的大,造成混凝土在硬化过程中,由于水分蒸发和胶凝体失水后干缩量值加大,因此产生裂缝的概率加大。
4)水泥活性越高,颗粒越细,比表面积越大,收缩越大。矿渣水泥收缩比普通水泥大,粉煤灰水泥及矾土水泥收缩较小,快硬水泥收缩较大。
5)长距离运送管理失控,《混凝土质量控制标准》(GB50164一92)中规定:混凝土搅拌机出料后到浇筑完毕的持续时间,若采用搅拌车运送,气温25OC,混凝土强度等级C20时为12Omin,混凝土强度等级C30时为90min;气温35℃,混凝土强度等级CZo时为gomin,e3o时为60min。在长距离运送(10km)途中由于堵车极易出现问题。
五、结语
目前,随着建筑工程结构的发展,对混凝土的施工技術要求大大提高了。高层建筑施工过程混凝土工程质量的控制措施包括施工过程中的工序质量控制、工程项目施工中的技术复合制度、质量控制点的设立和工程质量的预控。混凝土施工在建筑工程施工过程中是一个重要的步骤,特别是在高层建筑不断发展的今天,混凝土施工技术就更为重要,只有控制好混凝土施工技术,才能有效保证工程质量。