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【摘要】建筑混凝土结构裂缝是极为普遍的建筑物质量通病,其中较多的出现在混凝土结构上。就目前的建筑工程裂缝分析总结而言,目前建筑裂缝形式不仅种类繁多、形态各异,而且存在区域极为普遍。这些裂缝的存在轻微者只是引起建筑物外表美观受损,造成言渗水现象,而严重的情况则容易降低建筑结构的承载力、刚度、稳定性、整体性和耐久性,甚至会酿成重大的质量事故,因此在工程项目中做好混凝土裂缝的防治工作十分必要。本文就施工中常见的混凝土结构裂缝进行分析,并提出相关的预防和控制措施。
【关键词】混凝土结构;裂缝;预防措施
当前建筑结构中,混凝土裂缝现象较为普遍,是常见的工程质量隐患之一。经过多年施工实践总结得出,这些裂缝普遍的存在于混凝土构件中,是一种不可避免的工程隐患,其微观裂缝是本身的物理性质所决定的。在目前建筑工程项目中,混凝土材料特性就决定了混凝土极容易产生裂缝,其在施工中出现裂缝的概率也是相当大的。这些裂缝的存在不但容易影响建筑物美观性和使用功能,而且也容易造成建筑物整体性与安全性受损。因此在施工中对常见裂缝加以防治就显得十分必要和迫切。
1.混凝土裂缝产生的主要原因
1.1沉陷裂缝
沉陷裂缝的产生主要是由于结构地基土质不达标、质量不合理,在施工的过程中出现土质不均、疏松或者回填土不实等不均匀沉降现象;也有的裂缝是由于在工程施工的过程中模板刚度不足,支撑间距过大或者模板底部出现松动导致混凝土在振捣中出现了影响。
1.2温度裂缝
温度裂缝的产生多在于大体积混凝土表面或者温度差变化较大的地区,在这些混凝土结构施工中由于混凝土内外温度变化和差异较大,受到热胀冷缩的影响而使得混凝土表面出现了裂缝,这种裂缝通常都只是在混凝土表面较浅的范围内产生。
1.3塑性裂缝
塑性裂缝多在新浇注的混凝土构件暴露于空气中的上表面出现,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千热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态,较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。
塑性裂缝产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,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。
2.主要的施工控制措施
2.1材料选用
2.1.1水泥
在混凝土施工的过程中,水泥用量越大、含水量越高则引起的水泥坍落度越大,收缩强度越高。一般在高强混凝土施工中,比中的墙混凝土收缩大,这就使得在工程项目中极容易出现收缩裂缝。因此在工程项目中,要严格控制水泥的用量,严谨使用安全性不合格的水泥。
2.1.2粗骨料
宜用表面粗糙、质地坚硬的石料;级配良好,孔隙率小,无碱性反应;有害物质及粘土含量不超过规定。
2.1.3细骨料
宜用颗粒较粗、孔隙较小,含泥量较低的中粗砂。
2.1.4外掺料
宜采用减水剂等外加剂,以改善混凝土的工作性能,降低用水量,减少收缩。
2.2混凝土的制备
混凝土的制备就是根据混凝土的配合比,把水泥、砂、石、外加剂、矿物掺和料和水通过搅拌的手段使其成为均质的混凝土。水泥进场时应对其品种、级别,包装或散装仓号、出厂日期等进行检查,并应对其强度、安定性进行复验。
2.2.1混凝土配合比
混凝土应根据实际采用的原材料进行配合比设计,并按普通混凝土拌和物性能试验方法等标准进行试验、试配,以满足混凝土强度、耐久性和工作性能(坍落度等)的要求,不得采用经验配合比。严格控制水灰和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。
2.2.2混凝土搅拌
为了拌制出均匀优质的混凝土,除合理地选择搅拌机外,还必须正确地确定搅拌制度,即一次投料量、搅拌时间和投料顺序等。
2.3模板工程
(1)模板构造要合理,以防止模板各杆件问的变形不同而导致混凝土裂缝。
(2)模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载(特别是动荷载)作用下,模板变形过大造成开裂。
(3)合理掌握拆模时间,拆模时间不能过早,应保证早龄期混凝土不损坏或开裂。但也不能太晚,尽可能不要错过混凝土水化热峰值。
(4)在保证合理工期的时候,采用3套模板。这是因为楼板裂缝主要是在初期混凝土强度很低时,受力后产生,而用3套模板后,保证了施工荷载不是由其单独承受,而是4层楼板同时在承担,有效地减少了楼板的压力。
2.4混凝土浇筑
在混凝土浇筑前,应检查模板的标高、位置、尺寸、强度和刚度是否符合要求。检查钢筋和预埋件的位嚣、数量和保护层厚度,并将检查结果填入隐蔽工程记录表。清除模板内的杂物和钢筋的油污,对模板的缝隙和孔洞应堵严;对木模板清水湿润,但不得有积水。混凝土的浇筑,应由低处往高处分层浇筑。每层的厚度应根据捣实、结构的配筋情况等因素确定。混凝土浇筑时应防止离析显现,振捣应均匀、适度。
2.5混凝土的捣实
混凝土的捣实就是使人模的混凝土完成成型与密实的过程,从而保证混凝土结构构件外形正确,表面平整,混凝土的强度和其他性能符合设计的要求。
2.6基础的处理
(1)加强地基的检查与验收工作,基坑开挖后及时通知勘察及设计单位到场验收。
(2)开挖基槽时,要注意不扰动其原状结构。
(3)当房屋建于土质差别较大的地基上,或房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度等有显著差别时,应在差异部位设置沉降缝,将其划分成刚度较好、长度变化较小的几个单元,可以减少因基础不均匀沉降引起的应力,避免产生裂缝。
(4)尽量避免用软弱土层做持力层,若无法避免,可调整上部结构刚度,或采用筏式基础,以减少建筑的沉降。
(5)混凝土尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上.混凝土的现场试块强度不低于C5.7)采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。根据相关施工要求和施工模式进行分析与总结控制。
2.7季节性的影响
在干燥、多风季节施工时,应增加收而次数,临近混凝土初凝前必须二次收面,并在二次收面后及时用薄膜覆盖,避免水分过早失去后形成于缩缝。
3.结论
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真、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,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。 [科]
【关键词】混凝土结构;裂缝;预防措施
当前建筑结构中,混凝土裂缝现象较为普遍,是常见的工程质量隐患之一。经过多年施工实践总结得出,这些裂缝普遍的存在于混凝土构件中,是一种不可避免的工程隐患,其微观裂缝是本身的物理性质所决定的。在目前建筑工程项目中,混凝土材料特性就决定了混凝土极容易产生裂缝,其在施工中出现裂缝的概率也是相当大的。这些裂缝的存在不但容易影响建筑物美观性和使用功能,而且也容易造成建筑物整体性与安全性受损。因此在施工中对常见裂缝加以防治就显得十分必要和迫切。
1.混凝土裂缝产生的主要原因
1.1沉陷裂缝
沉陷裂缝的产生主要是由于结构地基土质不达标、质量不合理,在施工的过程中出现土质不均、疏松或者回填土不实等不均匀沉降现象;也有的裂缝是由于在工程施工的过程中模板刚度不足,支撑间距过大或者模板底部出现松动导致混凝土在振捣中出现了影响。
1.2温度裂缝
温度裂缝的产生多在于大体积混凝土表面或者温度差变化较大的地区,在这些混凝土结构施工中由于混凝土内外温度变化和差异较大,受到热胀冷缩的影响而使得混凝土表面出现了裂缝,这种裂缝通常都只是在混凝土表面较浅的范围内产生。
1.3塑性裂缝
塑性裂缝多在新浇注的混凝土构件暴露于空气中的上表面出现,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千热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态,较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。
塑性裂缝产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,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。
2.主要的施工控制措施
2.1材料选用
2.1.1水泥
在混凝土施工的过程中,水泥用量越大、含水量越高则引起的水泥坍落度越大,收缩强度越高。一般在高强混凝土施工中,比中的墙混凝土收缩大,这就使得在工程项目中极容易出现收缩裂缝。因此在工程项目中,要严格控制水泥的用量,严谨使用安全性不合格的水泥。
2.1.2粗骨料
宜用表面粗糙、质地坚硬的石料;级配良好,孔隙率小,无碱性反应;有害物质及粘土含量不超过规定。
2.1.3细骨料
宜用颗粒较粗、孔隙较小,含泥量较低的中粗砂。
2.1.4外掺料
宜采用减水剂等外加剂,以改善混凝土的工作性能,降低用水量,减少收缩。
2.2混凝土的制备
混凝土的制备就是根据混凝土的配合比,把水泥、砂、石、外加剂、矿物掺和料和水通过搅拌的手段使其成为均质的混凝土。水泥进场时应对其品种、级别,包装或散装仓号、出厂日期等进行检查,并应对其强度、安定性进行复验。
2.2.1混凝土配合比
混凝土应根据实际采用的原材料进行配合比设计,并按普通混凝土拌和物性能试验方法等标准进行试验、试配,以满足混凝土强度、耐久性和工作性能(坍落度等)的要求,不得采用经验配合比。严格控制水灰和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。
2.2.2混凝土搅拌
为了拌制出均匀优质的混凝土,除合理地选择搅拌机外,还必须正确地确定搅拌制度,即一次投料量、搅拌时间和投料顺序等。
2.3模板工程
(1)模板构造要合理,以防止模板各杆件问的变形不同而导致混凝土裂缝。
(2)模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载(特别是动荷载)作用下,模板变形过大造成开裂。
(3)合理掌握拆模时间,拆模时间不能过早,应保证早龄期混凝土不损坏或开裂。但也不能太晚,尽可能不要错过混凝土水化热峰值。
(4)在保证合理工期的时候,采用3套模板。这是因为楼板裂缝主要是在初期混凝土强度很低时,受力后产生,而用3套模板后,保证了施工荷载不是由其单独承受,而是4层楼板同时在承担,有效地减少了楼板的压力。
2.4混凝土浇筑
在混凝土浇筑前,应检查模板的标高、位置、尺寸、强度和刚度是否符合要求。检查钢筋和预埋件的位嚣、数量和保护层厚度,并将检查结果填入隐蔽工程记录表。清除模板内的杂物和钢筋的油污,对模板的缝隙和孔洞应堵严;对木模板清水湿润,但不得有积水。混凝土的浇筑,应由低处往高处分层浇筑。每层的厚度应根据捣实、结构的配筋情况等因素确定。混凝土浇筑时应防止离析显现,振捣应均匀、适度。
2.5混凝土的捣实
混凝土的捣实就是使人模的混凝土完成成型与密实的过程,从而保证混凝土结构构件外形正确,表面平整,混凝土的强度和其他性能符合设计的要求。
2.6基础的处理
(1)加强地基的检查与验收工作,基坑开挖后及时通知勘察及设计单位到场验收。
(2)开挖基槽时,要注意不扰动其原状结构。
(3)当房屋建于土质差别较大的地基上,或房屋相邻部分的高度、荷重、结构刚度等有显著差别时,应在差异部位设置沉降缝,将其划分成刚度较好、长度变化较小的几个单元,可以减少因基础不均匀沉降引起的应力,避免产生裂缝。
(4)尽量避免用软弱土层做持力层,若无法避免,可调整上部结构刚度,或采用筏式基础,以减少建筑的沉降。
(5)混凝土尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上.混凝土的现场试块强度不低于C5.7)采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性。根据相关施工要求和施工模式进行分析与总结控制。
2.7季节性的影响
在干燥、多风季节施工时,应增加收而次数,临近混凝土初凝前必须二次收面,并在二次收面后及时用薄膜覆盖,避免水分过早失去后形成于缩缝。
3.结论
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真、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,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。 [科]