摘 要
結(jié)構(gòu)混凝土施工中易出現(xiàn)裂縫,本文通過對結(jié)構(gòu)混凝土裂縫成因的分析,提出了預(yù)防 措施,供工程技術(shù)人員借鑒。
關(guān)鍵詞
結(jié)構(gòu)混凝土 裂縫 預(yù)防
在結(jié)構(gòu)混凝土施工過程中,混凝土表面常會出現(xiàn)各種病害,其中混凝土裂縫是很普遍的結(jié)構(gòu)性病 害之一。它不僅影響結(jié)構(gòu)的美觀,也會降低結(jié)構(gòu)混凝土的強度,影響結(jié)構(gòu)的使用性能和使用壽命,給 人們的生活、生產(chǎn)帶來不便。因此,對引發(fā)結(jié)構(gòu)混凝土裂縫的成因進行分析、歸納及采取預(yù)防措施很 有必要。
1 結(jié)構(gòu)混凝土常見裂縫原因分析
混凝土是一種抗拉能力很低的脆弱材料,其產(chǎn)生裂縫的成因極為復(fù)雜。在施工和使用過程中,當 溫度、濕度發(fā)生變化,地基不均勻沉降,過早、過大承受荷載等情況時,都容易產(chǎn)生裂縫 。
1.1材料質(zhì)量
水泥、砂、石等質(zhì)量不合格,如水泥受潮、過期,標號不合要求;砂、石含雜質(zhì),骨料級配差、 彈性模量低等都會導(dǎo)致裂縫。
1.2施工工藝
混凝土施工工藝涉及面廣,在一定程度上影響著混凝土的內(nèi)在質(zhì)量和表觀。水分蒸發(fā)、水泥結(jié)石和混凝土干縮通常是導(dǎo)致混凝土裂縫的重要原因?;炷潦且环N人造混合材料,施工中要嚴格控制均 勻和密實程度,避免在極端天氣條件下施工?;炷恋臄嚢?、運輸、澆灌、振實、養(yǎng)護等各道工序中 稍有差錯都會影響其均勻和密實程序,產(chǎn)生裂縫。例如模板支撐不當,漏水、漏漿、支撐強度不足, 支撐的地基下沉,過早拆模等都可能造成混凝土開裂?;炷翑嚢璨痪?、混凝土離析、振搗不實以及 施工過程中鋼筋表面污染,混凝土保護層太小或太大,澆灌中碰觸鋼筋使其移位等都可能引起裂縫。 混凝土養(yǎng)護,特別是早期養(yǎng)護質(zhì)量與裂縫的關(guān)系密切。早期表面干燥或早期內(nèi)外溫差較大更容易產(chǎn)生 裂縫。混凝土達不到設(shè)計強度時,盡量不要承受外來荷載,普通鋼筋混凝土構(gòu)件在承受了30-40%的 設(shè)計荷載時,就可能出現(xiàn)裂縫,肉眼一般不能覺察,而構(gòu)件的極限破壞荷載往往都在設(shè)計荷載的1.5倍 以上。
1.3地基沉陷、變形等
在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中,造成開裂主要原因是不均勻沉降。裂縫的大小、形狀、方向取決于地基變 形的情況,由于地基變形造成的應(yīng)力較大,使得裂縫一般都是貫穿性的。特別是工期短、人工處理的地基更容易變形、沉陷。
1.4溫度變形
混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)。其溫度膨脹系數(shù)一般為(10-14)1×10 -6/℃?;炷恋臏囟茸冃螌Υ篌w積混凝土工程或溫差較大的季節(jié)施工的混凝 土機構(gòu)極為不利,在混凝土施工中,由于水泥水化作用,混凝土內(nèi)部溫度將升高,有時達50-70℃,使 混凝土內(nèi)部產(chǎn)生顯著的體積膨脹。與此同時,混凝土外部受環(huán)境溫度的影響,溫度降低而收縮,導(dǎo)致 外部混凝土產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力,當這種拉應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強度時,外部混凝土就會開 裂?;炷潦┕て陂g溫差較大同樣會發(fā)生上述問題。
1.5溫度變形
混凝土由于內(nèi)部水分蒸發(fā)和在空氣中結(jié)硬時,體積會逐漸減小,出現(xiàn)干縮,干縮裂縫較普遍,常 見于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),如梁板等。其干縮程度與水泥品種用量、單位用水量和集料用量有關(guān),還與施工、 養(yǎng)護不良有關(guān)?;炷恋氖湛s值一般為0.2-0.4%,發(fā)展規(guī)律是早期快,后期緩慢。因此對于超長的 建筑物或構(gòu)筑物,通常是每隔20-40m設(shè)置一道后澆帶,或采用混凝土中摻加膨脹劑等,同時限制 水泥用量并保證一定集料用量,減少水灰比,加強早期養(yǎng)護,這樣可基本解決混凝土的早期干縮 問題。
1.6徐變變形
受彎構(gòu)件截面混凝土受壓徐變,主要是由水泥石的徐變引起的。它可以使構(gòu)件變形增加2-3倍; 特別是預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)應(yīng)徐變會產(chǎn)生較大的應(yīng)力損失,降低了結(jié)構(gòu)的抗裂性能。
另外,混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計構(gòu)造不合理,結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面突變或因開洞、留槽等引起應(yīng)力集中處沒有 設(shè)附加箍筋,或附加箍筋以及各種結(jié)構(gòu)縫設(shè)置不當;混凝土中所用水泥堿含量較高,同時使用活性 集料等,均容易導(dǎo)致混凝土開裂。
2 預(yù)防措施
2.1材料選用
混凝土工程開工前,要慎重選擇原材料,應(yīng)選用水化熱較低的水泥,嚴禁使用安定性不合格的水 泥。石子表面要粗糙、質(zhì)地堅硬,級配良好,空隙率小,無堿性反應(yīng),有害物質(zhì)以及含量不超過規(guī)定。砂采用顆粒較粗、空隙較小,含泥量較低的中砂。 當采用外摻料時,宜采用減水劑等外加劑,以改善混凝土的工作性能,減少收縮。
2.2 配料
嚴格按照施工配合比組織進料,嚴格控制水灰比,禁止隨意增加水泥用量。配置混凝土時計量應(yīng) 準確,攪拌要均勻,離析的混凝土必須重新拌均后,方可澆灌。
2.3配筋
鋼筋的配置應(yīng)嚴格按圖施工,嚴禁隨意改變鋼筋品種、規(guī)格、數(shù)量,設(shè)計圖紙時充分考慮對構(gòu)件 抗裂性能的影響。鋼筋位置要正確,嚴格控制保護層厚度。
2.4混凝土澆筑
鋼筋混凝土澆筑前,要細心檢查模板的支撐情況。模板構(gòu)造要合理,以防止模板各桿件間的變形 不同而導(dǎo)致混凝土裂縫。模板和支架要有足夠的剛度,防止荷載作用下,模板變形過大造成開裂?;?凝土澆筑
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