谈混凝土结构裂缝的施工控制张庆波

谈混凝土结构裂缝的施工控制张庆波

关键词:混凝土结构;裂缝;施工控制

一、裂缝产生的原因

裂缝产生的原因主要是由于外荷载的直接应力产生的裂缝、结构变形产生的裂缝和外荷载作用产生结构次应力引起的裂缝。其中外荷载直接应力产生的裂缝是按照常规计算的主要应力,结构受力状态与设计一致,而外荷载作用产生结构次应力引起的裂缝是当计算模型与实际工程状态有很大的差异时,外荷载作用下的结构会产生次应力,钢筋混凝土结构受到温度影响导致的收缩与膨胀、不均匀沉降产生的应力引起的裂缝是结构变形产生的裂缝。混凝土结构裂缝形成是十分复杂的,从技术角度分析为设计缺陷、原材料缺陷、使用维护不当、外力作用、施工质量差等。

1.原材料、配比、搅拌工艺因素

(1)原材料质量

原材料质量是影响混凝土结构裂缝中主要原因,水泥:水泥强度高,细度小,则强度高,发热量大,体积收缩大,凝固时间短,高强度容易产生间接的收缩裂缝。砂石:石子良好的级配及大粒径,大含量的石子有利于控制收缩,但和易性差,不利于泵送和振捣密实,良好的砂可以提高密实度,增加强度,提高保水性,砂石含泥量过高,影响与水泥粘结锚固,影响强度,容易导致裂缝。掺和料:粉煤灰等掺和料掺量过大可能引起不良效果。外加剂:不同外加剂功效不同,忌盲目添加乱用。

(2)配合比设计

混凝土配合比设计十分重要,建筑混凝土强度等级一般在C40以上,高强混凝土减少受力裂缝,但是会出现收缩裂缝,水灰比大会降低强度,导致分层、离析引发裂缝,快速硬化也容易使混凝土开裂。

(3)搅拌工艺及运输

搅拌时计量过大,就会造成混凝土配合比失控,由于拌合物性能缺陷导致的裂缝,混凝土在运输过程中,运输路线不宜过长,影响拌合物质量引起的混凝土缺陷,混凝土搅拌不均匀,导致水泥水化不充分引起的裂缝。

2.施工浇筑过程因素

(1)施工流程不合理

在施工过程中,施工方案没有被审批,施工缝过多,浇筑顺序不合理,超厚体积混凝土没有分层施工,就会产生裂缝。

(2)钢筋发生移位

在浇筑过程中工人会踩踏钢筋,使得钢筋移位,受弯构件负弯矩筋下移直接降低抗力导致裂缝,板面负弯矩钢筋向下移位,导致板边裂缝或板角斜裂缝。

(3)浇筑振捣失当

在工程施工浇筑过程中,混凝土入模后需要充分振捣,如果出现不均匀、蜂窝、孔洞、分层等问题,就会导致各种形式的裂缝出现。

(4)管线预埋未采取措施

由于建筑中的管线比较多,而且混凝土楼面或剪力墙内密布排放,由于管线与混凝土粘结锚固性能力很差,管线处没有采取铺设钢筋网片措施,容易产生裂缝,影响外观和使用性能,最重要的是影响其使用寿命。

二、混凝土结构常见裂缝种类

1.收缩裂缝

浇注(浇筑)混凝土后一段时间,当混凝土硬化后将达到一定的强度,在混凝土硬化过程中因脱水而收缩,收缩裂缝在炎热的夏天小而没有规则。表面水分流失过快,一般认为在混凝土施工时,混凝土迅会发生收缩变形,但是混凝土抗拉强度很低,抗拉强度无法抵抗去混凝土收缩产生的应力,因而产生不规则的裂缝。与此同时,混凝土发生水化会产生水化热,这会引起混凝土的收缩,这种现象经常会发生在大面积浇筑的梁、板、柱等构件上的小体积构件上,对于暴露在空气中的混凝土构件,危害更加严重。如果不阻止,可能会导致严重的后果。影响混凝土收缩和开裂的主要因素是原料和混(配)合比,外部环境温度、湿度等。

2.沉降裂缝

建筑物由于地基沉降都会产生沉降,早期沉降速度较快、沉降量较大,后期沉降逐渐趋于稳定。由于基础沉降的差异,会产生沉降差,反应到混凝土上使得建筑结构产生裂缝。沉降裂缝通常是贯穿的,这种裂缝一般情况下出现在大跨度刚性小的地方,沉降裂缝较大的地方,裂缝宽度越大,沉降量也越大。

3.施工质量隐患产生的裂缝

将施工设计转化为现实的过程就是施工,施工质量的好坏直接反映在建筑结构上。在混凝土结构的施工过程中,引起裂缝的原因有很多,以下列举的几种:(1)振动混凝土时,时间不充足或者是振动过度引起裂缝。(2)浇筑混凝土时高度高,直接浇筑时会产生混凝土离析。(3)混凝土养护不及时,导致失水过多产生裂缝。(4)为了加快梁、板等构件的施工,模板早期拆除,构件底部因上部荷载引起裂缝。

三、控制裂缝

1.控制荷载裂缝

现阶段,由于混凝土规格是根据具体情况和功能的要求而来的,钢筋对腐蚀具有高度敏感性,需要时间充分考虑裂纹控制等级。我国考虑了混凝土内各种因素的影响,将控制分为三个不同的层次,一是严禁使用带裂纹的构件,使用任何带裂缝的构件将导致裂缝开展,在标准规范的组合内使用,确保围绕构件不会出现压力集中现象。二是采用一般情况下使用不会开裂的构件,即适用的标准条件下的拉应力的构件不应大于能够承受的强度标准值,按照具体要求,构件周围不存在拉应力。三是可以使用有裂缝的构件,但应保证在承受压力标准最大值的范围内使用。

2.控制变性裂缝

对温度变化产生温度裂缝的现象,应避免建筑结构的温度差异的存在所产生的危害,在具体的设计过程中我们可以统一采取措施和手段,首先,增加钢梁提高裂纹抵抗力,可以增加直径小、间距小的钢梁。在整个施工过程中,钢筋混凝土结构应浇成一个连续无缝的结构。此外,控制裂缝应力集中现象,因为一旦出现孔洞,可能由于温度收缩引起的外部应力产生裂缝,整个建筑的安全受到威胁。一般来说,有两种主要的应对措施,一是先将角度设置在孔内,避免出现裂缝,然后在拐角处可增加钢筋。在钢筋混凝土裂缝由于基础问题产生的情况下,主要是以抵抗为主要原则,这一原则将结构的最大刚度放大,并拉长,从而避免了裂缝出现。而且还要以释放为主,这一原则是显示相反的趋势,整个建筑的设计刚度减少,并适应整个地基的变形。

四、混凝土裂缝常见补救措施

施工中的经验积累,对混凝土裂缝修补的措施有很多:表面处理方法、结构加固法、混凝土置换法、注浆封堵法、电化学法。具体的加固方法:

1.表面处理法。这种修补方法适用于混凝土裂缝,表面难以填充裂缝,不影响结构的安全使用,无泄漏、无裂纹发展。表面修复,不影响外观,这种修复方法更经济实用。

2.灌浆加固法。这是一种修补范围很广的方法,不同尺寸的裂缝应用不同的填补材料,使用防水混凝土效果更好。修补方法多,可与其它方法相结合使用。例如,地下室裂缝可以先用灌浆修补,再进行表面处理。

3.结构加固法。混凝土结构具有一定的承载能力,在建筑材料施工过程中或后期装修时经常会集中物品堆放现象,过载情况时有发生,超过构件正常极限状态,导致钢筋混凝土结构裂缝,钢筋暴露、腐蚀,影响结构耐久性。这应该尽快采取结构加固措施,包括增加构件截面尺寸,外包钢箍等方法。

结语

工程建筑混凝土工程的施工质量十分重要,所以应从设计、材料等环节做好施工工作,并不断提高施工技术的水平,采用科学的方法,混凝土结构裂缝是可以避免的,使得工程整体质量有所提高。

参考文献

[1]陆岗;;大体积混凝土温度应力裂缝控制的工程实践[J];广西城镇建设;2009年05期

[2]吴毅;;地下室外墙混凝土裂缝机理分析及控制措施[J];工程建设与设计;2009年11期

[3]王智平;马纯滔;;浅谈大体积混凝土裂缝的成因及防治措施[J];科技信息(学术研究);2008年27期

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