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淺析建筑施工中混凝土裂縫的控制

2014-09-24 05:42嵇加星
城市建設理論研究 2014年25期
關鍵詞:裂縫控制混凝土建筑工程

賀永康

摘要:城市的發展催生了建筑產業的繁榮,在建筑業不斷發展的同時,人們對于建筑的質量與規格水平要求也逐漸升高,客觀上為建筑施工企業帶來了巨大的挑戰。在建筑施工中,常面臨的一個質量問題就是混凝土裂縫問題。本文就主要對建筑施工中混凝土裂縫控制相關問題進行了簡要分析。

關鍵詞:建筑工程;混凝土;裂縫控制

中圖分類號:TU198文獻標識碼: A

引言

長期以來在建筑工程施工過程中,混凝土裂縫都是不可避免的,由于裂縫的產生,使結構的質量受到較大的影響,所以為了有效的保證建筑工程質量,使其結構具有更好的耐久性,在施工過程中需要做好控制裂縫產生的因素,對于出現的裂縫要做好修補措施,同時在修補過程中還要注意修補材料的和易性,防止裂縫的再次發生?;炷亮芽p做為建筑施工中普遍存在的現象,所以做好預防工作是十分必要的。

一、混凝土裂縫產生的原因

1、混凝土自身的因素

混凝土自身會出現收縮情況,在溫度、化學反應、沉降以及氣候因素影響下都會導致收縮問題出現,在這種情況下會出現裂縫。水泥在進行水化的過程中會產生大量的熱量,在這種情況下,大體積的混凝土會出現裂縫。大體積的混凝土在齡期不斷增長的情況下,其強度和彈性也會出現不斷增加情況,在這種情況下,混凝土在不斷降溫的過程中是不會出現收縮變形情況的。在兩者之間會出現較大的拉應力,因此,溫度的變化會導致裂縫出現。

隨著商品混凝土的普及,為解決運輸時間問題,普遍都使用添加緩凝劑和提高水灰比等措施,這也是導致混凝土產生裂縫的因素。

2、結構設計及受力荷載因素

在進行結構設計和受力荷載因素分析的時候,通常以下幾個情況會導致裂縫出現。在進行設計荷載時通常都有荷載的范圍,一旦出現超過設計荷載范圍的情況,或者是在進行設計的時候出現沒有考慮充分的情況都會導致裂縫出現。在建筑施工過程中,出現構件斷面尺寸不足或者是鋼筋的用量不足都會導致裂縫出現。而且,在進行設計的時候要對受力情況進行分析,這樣能夠更好的對出現的裂縫情況進行控制,同時也能更好的保證其施工質量。

3、施工因素

在混凝土施工過程中會出現施工不當導致混凝土裂縫問題,在施工過程中,一些施工人員為了更好的使混凝土具有良好的流動性,同時會出現人為向混凝土中加水的情況,這樣就會導致混凝土中的水灰比發生很大的變化。同時,混凝土的強度也會出現很大的變化,在強度不斷降低的過程中,裂縫會慢慢出現?;炷猎谶M行振搗的時候振搗方式的不正確也會導致裂縫出現。當混凝土進行振搗的時候,振搗的方式不正確會導致混凝土出現分層和離析情況,這樣在混凝土的表面會出現浮漿情況,導致混凝土材料在分布和收縮的過程中出現不均勻的情況,在進行澆筑的時候非常容易在交界處出現裂縫情況。在混凝土澆筑以后要及時進行養護,養護不當也會導致混凝土出現開裂情況?;炷猎跐仓瓿梢院笠獙ζ浔砻孢M行覆蓋,這樣做的目的是為了避免出現表面水分過快蒸發情況,避免混凝土表面和內部出現溫度不同的情況,這樣會導致收縮裂縫出現。在實際施工過程中,通常在進行養護的時候存在著很多的問題,在混凝土澆筑完成以后經常會出現覆蓋不及時的情況,同時在一些高溫的天氣會導致表面出現開裂情況。

4、早期破壞因素

混凝土澆筑終凝后,強度尚未上漲到能夠承受施工貨載時,施工企業為搶工期,盲目進行施工材料堆放以及施工震動,造成混凝土早期破壞,形成微裂紋。隨著溫度的變化,冷熱交替,早期破壞形成的裂紋會逐漸增大,形成裂縫。該類裂縫更多的出現在房屋建筑的樓面板上,導致樓面板滲漏。樓面板鋼筋與空氣和水的接觸致使樓面板鋼筋腐蝕加快,影響混凝土結構的耐久性。

筆者管理的廣元市國土資源局職工住宅一號樓災后重建項目其樓面板裂縫較多,產生的主要原因便是施工材料堆放和施工振動。當時為搶工期,因是磚混結構,未待樓面板混凝土強度上漲足夠時變進行砌塊吊運堆放,致使樓面板混凝土結構早期破壞。房屋竣工后裝修過程中便發現很多不規則的裂縫,并出現滲漏現象。為保證混凝土結構的耐久性,不得不用環氧樹脂對裂縫進行密封。

二、建筑施工中混凝土裂縫的控制技術

1、加強混凝土結構設計

建筑物施工之前,一般都會設置一個藍圖,而對于混凝土結構的設計,在藍圖中提出來也是十分有必要的,在施工的時候,選擇的混凝土的強度最好是在中高強度以上,混凝土結構并不是單一的指混凝土的使用,鋼筋也是混凝土結構中的一部分,在設計混凝土結構的時候,可以適當的加入鋼筋的用量,雖然僅靠提高鋼筋的用量是不能夠明顯的縮小混凝土裂縫,但是混凝土結構的整體質量可以有一定的提升,可以加強結構的整體性,此外,增加鋼筋的用量可以減少混凝土因為溫度而產生的裂縫的寬度,在混凝土結構的設計中,合理的加大鋼筋的用量對控制混凝土裂縫起著關鍵性作用。

2、混凝土原材料的質量控制分析

(1)骨料

拌制混凝土時對骨料的要求很高,應該盡量采購那些質量高、強度高、物理化學性比較穩定的粗細骨料。在投入使用砂、石前應該對產地、品種規格進行取樣試驗,試驗的項目可以包括含泥量的測試、密度、顆粒等的測量等?;炷猎谶x用粗骨料時,所選骨料的最大粒徑不得超過截面最小尺寸的1/4,同時也必須小于等于鋼筋最小間距的3/4。如果適用于澆筑混凝土實心板,選擇骨料時最好選擇粒徑在板厚1/2以下的骨料,并且最大粒徑也要控制在50mm以下為宜,盡量少采用那些風化砂、特細砂、鐵路道渣石作為骨料材料。

(2)水泥

應保證所有入場水泥都具有質量證明書,在入場時,應對水泥的品種、強度等級以及包裝和出廠日期進行檢查驗收,確保水泥合格后才可放行入場。如對水泥的質量產生懷疑,或者水泥的出廠日期超過三個月,應對其進行抽查并進行抗壓強度、抗折強度測試,依照測試結果決定是否使用。凡是水泥強度低于水泥強度等級規定指標的一律認定為不合格,嚴禁入場。

(3)混凝土外加劑

拌制混凝土的過程中還需要添加一定的外加劑,當添加外加劑的時候,一定要確保這些外加劑的質量是符合現行國家標準要求的。所選外加劑也是要有質量證書的,在投入使用前還得對外加劑進行減壓,特別是對其中含有的氯化物以及硫酸鹽等有害物質進行檢測,確認所含有害物不會影響到混凝土才可投入使用。

在選用外加劑過程中,一定要以混凝土的性能要求以及施工工藝等諸多方面的因素為依據,在結合拌制混凝土的原料性能及水泥特性等因素,最終確定外加劑的品種及摻量。

此外在儲存外添劑時,還要做到不同品種應分開儲存,盡量用多少采購多少,一方面可以減少資金的占用,另一方面可以減少儲存期限,降低存儲時發生損耗及變質。摻用氯鹽類防凍劑時,用量不得超過水泥重量的1%。

3、加強混凝土澆筑施工工藝

混凝土澆筑施工工藝也是控制混凝土裂縫的因素之一,澆筑混凝土時需要一定的技術,而且在澆筑之后一天,可以進行的工程也就僅限于測量、定位、彈線等準備工作,禁止進行大宗材料的吊卸工作,以免造成沖擊震動,使得已經澆筑好的混凝土出現變形現象。一天之后才可以對一些小材料的搬運、吊卸工作,要有充足的時間讓混凝土固定,之后樓板層之間的一些工作也要根據實際情況確定開工的具體時間,一定要在保障混凝土施工工藝不被影響的提前下,再去進行其他工作。

4、加強施工的后期保護

溫度對混凝土裂縫的產生有著巨大的影響,不論是在配制混凝土,還是在澆筑混凝土抑或是施工之后,都要注意溫度對其的影響,加強施工的后期保護工作控制建筑施工中混凝土裂縫的方法之一,保溫養護其實是混凝土施工過程中的關鍵環節,因為澆筑混凝土的時候內外是具有溫度差的,這個溫度差可以引起溫度裂縫,而保溫養護可以防止在澆筑之后混凝土外部溫度驟然降低的同時內部的溫度遲遲不降而形成的溫度差,進而引起溫度裂縫的現象。

施工后期對混凝土的養護工作是后期工作中最重要的環節,因為混凝土質量是控制混凝土裂縫的主要因素,如果在澆筑之后忽視對混凝土的養護工作,可能會使得混凝土的強度有所降低,此外,在澆筑混凝土之后,混凝土其實一直在處于一個硬化的過程,在其強度不斷降低并且處于硬化的過程中,如果沒有及時的給混凝土補充所需的水份,會造成混凝土干燥而產生裂縫的現象。夏天一般都是高溫天氣,如果是在夏天施工,更要注意經常澆水養護,這樣可以減少因高溫水份減少而產生的裂縫,更可以避免混凝土因為強度的降低出現硬化進而產生裂縫的現象。

合理安排施工工序,待混凝土結構的強度上漲到能承受施工荷載時方進行下一步工序施工,避免因施工材料堆放以及施工振動造成混凝土結構早期破壞形成裂縫。

結束語

近年來,混凝土越來越成為建筑工程的最主要原料,混凝土施工越來越多,所以對于混凝土裂縫的控制是貫穿于整個施工過程中的重要問題,針對導致混凝土裂縫產生的原因而采取科學有效的控制措施,從而盡量避免裂縫的產生,特別是對結構整體有害的裂縫,有效的保證混凝土結構的強度的及耐久性,從而保證混凝土工程的質量。

參考文獻

[1]徐宜.淺談建筑工程中混凝土裂縫的控制[J].中華民居,2011.

[2]金學俊.混凝土裂縫的成因及預防[J].黑龍江科技信息,2011.

[3]趙愛書,趙浩.探討混凝土裂縫產生原因及控制措施[J].科技信息,2010.

嵇加星

【摘 要】混凝土在現代工程建設中的普遍使用,在工程中盡管采取了各種預防措施,但混凝土的裂縫仍然時有出現,嚴重威脅了工程質量和財產安全。因此,在建筑施工中,混凝土裂縫的控制成為目前主要需要解決的問題之一。

中國

【關鍵詞】建筑施工;混凝土裂縫;控制技術

中圖分類號:TU7文獻標識碼: A

裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區別對待,采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展,保證建筑物和構件的安全。

一、建筑施工中混凝土裂縫形成的原因

1、材料質量問題

1.1水泥作為混凝土結構重要原材料,其質量對混凝土質量有直接影響。穩定性不達標、水化熱較高的水泥會導致混凝土內部溫度升得過高過快,與表面產生較大的溫差。此時,在混凝土內部產生壓力,在混凝土表面產生拉力。當表面拉力超過早期混凝土抗拉強度時就會產生溫度裂縫。

1.2如果所選骨料中混有吸水膨脹、失水收縮的物質,則會導致混凝土構件強度降低,從而在表面產生裂縫。

1.3摻合料和外加劑質量不過關或使用不當,則無法起到增強混凝土強度、抗凍性能、耐久性等作用,導致混凝土質量較差,產生裂縫。

2、設計原因

結構斷面突變產生應力集中,容易所產生結構裂縫;預應力構件中應力計算不當,施加應力容易造成構件偏心、應力過大而產生裂縫;設計時構造鋼筋配置過少或過粗也容易引起構件裂縫;.設計中未充分考慮混凝土的收縮變形;設計中采用的混凝土強度等級過高,造成水泥用量過大,對收縮不利;混凝土結構使用環境溫度變化,管線配置不當,保護層厚度不夠

3、溫差變形問題

在混凝土硬化過程中,會由于水化熱導致在混凝土內部溫度急劇升高。當混凝土內部溫度升高數值與環境溫差相差高于25℃時,所產生的溫度應力通常遠遠大于混凝土本身的抗拉強度,形成裂縫。這種現象在寒冷地區冬季施工中尤其常見。因為冬季環境溫度較低,混凝土內部升溫造成與環境溫度的巨大溫差,產生較大的溫度應力,在混凝土表面造成大面積裂縫。

4、地基沉降不均問題

如果施工中對地基情況勘察不明,或者對基礎夯實程度和平整工作達不到標準,就會導致混凝土在自身重力和外荷載的雙重作用下,產生不均勻沉降,出現裂縫。

5、拆模時間問題

在具體施工中,一些施工人員為了趕工期,在混凝土內部反應還不穩定的情況下就急于拆模,這會導致混凝土構件變形,產生裂縫。

6、施工原因

由于施工工藝的問題產生混凝土裂縫,比如混凝土并沒有滿足終凝時間要求就上負荷,導致混凝土結構產生彈性變形或是支座位置的負筋沉降,保護層過大,導致在其上部沿梁的支座位置出現裂縫現象。另外,施工后澆帶時,施工工藝不當或不按設計施工,也會造成混凝土的板面裂縫。

7、外界因素

構筑物的不均勻沉降;野蠻裝修,隨意拆除承重墻或鑿洞;周圍環境影響,如酸、堿、鹽等對構筑物的侵蝕;火災、輕度地震等意外事件;使用中短期或長期超載也會引起混凝土裂縫。

二、建筑施工中混凝土裂縫的控制技術的應用

1、控制原材料質量

1.1根據結構的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強的水泥。

1.2選用級配優良的砂、石原料,含泥量應符合規范要求。

1.3積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標已作為混凝土的第五、六大組份,可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

1.4正確掌握好混凝土補償收縮技術的運用方法。對膨脹劑應充分考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應通過大量的試驗確定膨脹劑的最佳摻量。

1.5模板構造要合理,以防止模板間的變形不同而導致混凝土裂縫;模板和支架要有足夠的剛度,防止施工荷載作用下,模板變形過大造成開裂,合理掌握拆模時機,拆模時間不能過早,應保證早齡期混凝土不損壞或不開裂,但也不能太晚,盡可能不要錯過混凝土水化熱峰值,即不要錯過最佳養護時機。

2、控制混凝土水化熱升溫,減小溫度應力

在施工中,可以采取一些措施減小混凝土因水化熱升溫與環境產生的溫差值,進而減小溫度應力,避免產生裂縫。尤其是環境溫度低于混凝土施工溫度的時候,可以采取以下的方法降低溫差值:首先,對原材料進行加熱,在混凝土拌制、運輸和澆筑過程中儲備熱量,加快水泥水化放熱,降低混凝土內部溫度。其次,在混凝土澆筑過程中可以通過搭設暖棚,提高入倉環境溫度,減少溫度應力。最后,隨時觀察混凝土內部溫度變化情況,根據混凝土內部溫度變化隨時提高保護溫度,降低溫差。通過降低混凝土內部溫度與提高環境溫度的雙重作用,有效降低溫度差,減小或避免溫度應力,可以有效防止裂縫產生。

3、重視基礎處理,防止不均勻沉降

首先,在施工前要對地基地質情況進行細致勘察,避免在土質松軟、容易塌陷的地基上修建建筑物。其次,針對軟弱層要進行必要的技術處理,使地基達到平整、緊實的施工要求。冬季施工中,可以采用大棚對基礎中的凍土和冰塊進行徹底清除,以免在溫度升高的情況下凍土和冰塊熔化,出現塌陷。

4、合理控制拆模時間

要合理控制拆模時間,在拆模前,對現場同條件的試塊進行測試,達到指導強度,符合設計要求的百分率后,方可拆模,嚴禁提早拆模。

5、重視混凝土的澆筑過程

混凝土澆筑方面應該注意以下問題:在沒有采取其他措施的情況下,混凝土從料口投放的自由傾落高度要控制在2米以內;在混凝土澆筑過程中,應分層分段連續進行。每層澆筑高度應根據實際情況具體分析,一般分層高度為振搗器作用部分長度的1.25倍,最大不超過50厘米;使用插入式振搗器應快插慢拔,確保插點排列均勻,逐點移動,順序進行,不得遺漏,做到均勻振實。移動間距不大于振搗棒作用半徑的1.5倍(一般為30-40cm)。振搗上一層時應插入下層5cm,以消除兩層間的接隙;在澆筑混凝土的過程中,應避免出現間歇。如果不能避免,則應該嚴格控制間歇時間。并保證在前層混凝土初凝之前,將次層混凝土澆筑完畢;在澆筑混凝土過程中,應該密切觀察模板、鋼筋、預留孔洞、預埋件和插筋的工作情況,如果發現問題,應該及時停止作業,并在澆筑好的混凝土凝結前,將問題排除,以保證正常作業。

三、結語

混凝土裂縫問題一直是同行們認為比較棘手的問題。造成混凝土裂縫的原因還有很多,控制方法也不一而足,以上提及的是相對常見的情況??刂苹炷亮芽p是一門復雜的學問,還需要我們在不斷的學習和實踐中總結經驗和規律,爭取從根本上解決混凝土裂縫問題,提高建筑物的使用性能和安全性。

參考文獻:

【1】張志文.淺析混凝土建筑物裂縫問題的成因及解決對策[J].中國科技信息,2011(13).

【2】莫海波,廖獻勉.淺析民用建筑混凝土裂縫的成因及其控制[J].科技資訊,2011(29).

【3】施文進.建筑工程中混凝土裂縫的控制措施[J].科技創新導報,2011(17).

【4】楊梅,史磊,古軍.混凝土裂縫種類及檢測技術[J].陜西水利,2011(4)

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