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所屬欄目:建筑設計論文 發布日期:2011-02-02 18:19 熱度:
摘要:當前,混凝土裂縫是施工中較普遍性的質量問題,當裂縫寬度超出一定限度,有時會造成鋼筋銹蝕,影響結構構件的耐久性,因此,在施工中應采取有效的技術措施控制裂縫,以確保工程質量。
關鍵詞:混凝土裂縫,控制,施工,探討
引言
現階段,隨著工程建設要求的不斷提高,如體積大、強度高、抗滲要求等方面,導致混凝土出現裂縫的現象較為多見。樓板裂縫經發現后,如果處理及時,不令其繼續擴展,則仍能達到工程驗收及使用功能的要求。反之,將造成非常大的損失。對此,如何提高混凝土結構的抗裂性及防止裂縫的危害,始終是一項技術難題。本人主要從混凝土裂縫的成因和控制方面進行闡述,談談自己的一些總結及看法。
1原因分析
1.1混凝土的質量問題
現今不少地方采用的都是具有單位資質和相應供應能力的預拌混凝土廠家提供的商品混凝土,但由于各個攪拌站使用的混凝土配合比都不相一致,如果配合比中的水灰比過大,混凝土干縮變形就增大,當然會造成混凝土裂縫的產生。有些工地因為施工需要,在混凝土中添加了早強劑,雖然能夠提高混凝土的早期強度,但是混凝土干縮變形也隨之加大。還有因為天氣炎熱的影響,如果運輸路線又比較長的話,往往會發生混凝土坍落度損失較大的情況,這與現場自拌混凝土相比較,當然更加容易會引起混凝土裂縫的產生。最后是采用含泥量大的粉砂配制的混凝土,其收縮大、抗拉強度低,容易因塑性收縮而產生裂縫。
1.2養護不當
過早養護會影響混凝土的膠結能力;過遲養護,如干燥過快,則通常在表面上產生寬度小且不規則的收縮裂縫。開始養護的時間應該考慮氣溫、濕度、風速等等因素,一般情況下,在混凝土初凝時,需開始養護。養護措施要合理,應該采用麻袋覆蓋澆水養護,以保證混凝土表面能夠充分的濕潤,養護時間應在7天以上。養護不好則對混凝土整體質量影響特別顯著,將直接影響到混凝土的抗裂能力。特別是在冬季和夏季施工期間,更要注意混凝土內外溫差和濕度的控制。
1.3溫度裂縫
目前溫度裂縫產生的主要原因是由溫差造成的。產生機理是是由于溫差過大引起的,混凝土結構,特別是大體積混凝土結構澆灌后,在硬化期間水泥釋放出大量的水化熱而不易散發,內部溫度不斷上升,達到較高溫度,而混凝土表面散熱較快,使混凝土表面和內部溫差較大。如大體積混凝土基礎、墻體澆筑在堅硬地基或厚大的老混凝土墊層上,又沒有采取隔離層等放松約束的措施時,如果混凝土澆灌時的溫度較高,加上水泥水化熱的溫升很大,則會使混凝土的溫度很高;當混凝土冷卻收縮時,因受到地基、混凝土墊層或其它外部結構的約束,將使混凝土內部出現很大的拉應力,稱為約束應力,從而產生降溫收縮裂縫,這種裂縫有時是深進的,有時是貫穿性的,常常破壞結構的整體性。
1.4收縮變形
主要有沉降收縮裂縫和干燥收縮。1)沉降收縮裂縫。骨料沉落若受到鋼筋、預埋件、模板、大的粗骨料以及先期凝固混凝土的局部阻礙,或混凝土本身各部分沉落不同就會產生沉降收縮裂縫,這種裂縫通常在混凝土澆筑后1~3h,尚處在塑性階段,沿著梁上面或樓板上面鋼筋的位置出現,裂縫深度通常達到鋼筋表面,或在側模板移動上表面;這種裂縫與混凝土的坍落度、模板粗糙、干燥程度,以及鋼筋密度、振搗密實度等有關。2)干燥收縮。對于大體積混凝土,當混凝土成形后,表面水分蒸發,這種水分蒸發總是由表及里逐步發展,截面上濕度形成梯度,內外干縮量不一樣,因而混凝土表面收縮變形受到混凝土內部約束,或受其他約束產生拉應力,最常見的是施工中的養護不當,如受到風吹日曬,表面水分散失過快,體積收縮大;而內部濕度變化很小,收縮也小,表面收縮變形受到內部混凝土的約束,在構件表面產生較大的拉應力,當拉應力超過混凝土的極限抗拉強度時,即產生干縮裂縫。
2施工中常見裂縫的特征
施工中裂縫原因中,最常見的裂縫是溫度收縮裂縫,隨著施工水平的提高,由于材料質量、構造設計、施工工藝等原因造成的裂縫越來越少。以下著重就常見的溫度收縮裂縫的分布、形狀、大小與數量、發展變化特征進行分類統計。
表1裂縫位置與分布特征
表2裂縫方向與形狀特征
表3裂縫大小與數量特征
3混凝土裂縫控制措施
3.1針對混凝土材料的措施
材料設計方面的措施主要是用于改善混凝土的性能,從材料方面對混凝土質量進行控制,是一種有效的防裂措施,具體如下:
第一,減小混凝土的收縮。可以選用收縮值比較小的水泥;采用水泥細度相對較大的水泥;采用較低的水灰比;降低砂率,選用質量比較高的骨料及良好的粗骨料級配;利用混凝土的后期強度,盡可能的選用強度等級比較低的混凝土;適當的選用外加劑和摻合料。第二,減小混凝土產生的水化熱。通過減少水泥用量,采用低水化熱水泥和強度等級比較低的水泥,并添加粉煤灰、礦渣等礦物摻合料,以及外摻高效減水劑、引氣劑等,可以減少混凝土水化熱,以降低混凝土絕熱溫升。第三,注意外加劑的選用。選用質量良好的外加劑,并且正確、適當的使用。如設計中可考慮使用防水劑,尤其是復合防水劑,能改善混凝土和易性,減少用水量,延長混凝土的凝結時間,大大提高混凝土的抗滲性能,且具有早強、增強抗裂能力、減緩水化熱的功能,同時防水劑生成的是凝膠體,防水效果持久,而且摻量小,對環境和養護條件要求低。第四,增強混凝土的抗拉性能。根據調查發現,混凝土的抗拉性能比較差是由混凝土自身的組成決定的,所以首先要保證混凝土的質量,讓混凝土充分的發展自身的強度;其次就是可以加入纖維材料來改善混凝土的受拉性能,作為混凝土又一重要組分,纖維材料在提高混凝土韌性、抗彎拉強度和抑制裂縫等方面確實有著諸多的優異性。
3.2混凝土養護
采取合理的養護措施,對于新澆筑混凝土的養護是非常關鍵的,因此混凝土澆筑完畢終凝后應立即開始澆水養護,原則是保持混凝土表面濕潤。保濕養護的混凝土表面經過二次抹壓后。立即覆蓋塑料薄膜。防止表面水分蒸發。保持混凝土在潮濕狀態下養護。特別是對于摻入UEA膨脹劑的混凝土,在最初14d內。必須潮濕養護。方能促使膨脹劑充分發揮膨脹作用。另外,在常溫季節,混凝土終凝后也可采取蓄水養護的辦法,替代前兩種保濕保溫養護辦法,根據混凝土內外溫差數據,及時調整蓄水高度,也可以收到預期效果。在冬期澆筑混凝土后,宜采用蓄墊法養護、覆蓋式養護、暖棚法養護、電熱法養護等,根據施工現場的具體情況選擇適宜的養護方法,但總歸要保證混凝土的環境溫度。混凝土的養護時間嚴格按照混凝土養護時間齡期表執行。
3.3溫度裂縫的對策
(1)混凝土內部的溫度與混凝土厚度及水泥品種、用量有關。對于大體積混凝土,其形成的溫度應力與結構尺寸相關,在一定尺寸范圍內,混凝土結構尺寸越大,溫度應力也越大,因而引起裂縫的危險性也越大。因此防止大體積混凝土出現裂縫最根本的措施就是控制混凝土內部和表面的溫度差;(2)應考慮選擇粉煤灰水泥、礦渣水泥、火山灰水泥或復合水泥,對于體積較大的結構,應優先選擇中熱水泥甚至低熱水泥;(3)可充分利用混凝土后期強度,以減少水泥用;(4)在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、引氣的外加劑。
3.4收縮裂縫的預防
(1)對于沉降裂縫的處置:對松軟土、填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固。另外,防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。保證模板有足夠的強度和剛度,支撐牢固,使地基受力均勻,模板拆除的時間不能太早,要注意拆模的先后次序。在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。
(2)干燥裂縫的對策要解決由于收縮而產生的裂縫,要積極采用補償收縮混凝土技術,添加劑的主要作用有:首先,水灰比是影響混凝土收縮的重要因素,使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少25%。其次,水泥用量也是影響混凝土收縮率的重要因素,摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少15%的水泥用量,其體積用增加骨料用量來補充。最后可以減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度,減少混凝土泌水與收縮變形,提高水泥漿與骨料的粘結力,提高混凝土的抗裂性能。沉陷裂縫的預防措施
4結語
總之,混凝土裂縫的控制是一個綜合性、系統性的問題,需要經過材料、設計、施工及使用方法等多方面的配合。為了避免混凝土的裂縫問題,我們需要采用合理的材料、采用先進的施工工藝、采用必要控制措施、及時養護、嚴格控制施工質量,相信混凝土裂縫問題將會逐漸得以解決。
參考文獻:
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文章標題:混凝土裂縫控制與施工要點探討
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