探索混凝土施工裂縫成因與防治

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【摘要】本文論述了混凝土施工產生裂縫的多方面原因，結合工程現(xiàn)狀,施工環(huán)境，提出應對混凝土施工裂縫的有效措施。從而達到提高混凝土施工技術的目的,有效控制混凝土施工裂縫發(fā)生,確?；炷潦┕M足工程質量要求,使混凝土施工達到峻工驗收時的優(yōu)良工程。

　　【關鍵詞】混凝土；溫度應力；施工裂縫；養(yǎng)護 　　 　　引言 　　在各類項目施工中，某些工程都有不同程度的裂縫的形成和產生,各有不同,沒有共性,有的裂縫屬貫穿性裂縫,有的是不成片、分散性裂縫,其裂縫的大小、裂縫的深度,裂縫的間距、裂縫的位置分布,裂縫的長度、裂縫的數(shù)量(密度) 都不一樣。由于諸多因素的影響,導致了混凝土施工裂縫的形成,從而使裂縫的產生具有了不確定性和不規(guī)律性。特別是在初期施工中,一旦混凝土產生裂縫必將給混凝土的后續(xù)施工帶來難題,裂縫的出現(xiàn)不僅影響混凝土的施工質量和耐久性,而且也影響正常使用,隨著裂縫的深入和發(fā)展有可能進一步影響到結構的承載力和工程的安全性,這是施工方最不愿意看到的,也是不好面對的問題。因此,要預防混凝土施工裂縫的發(fā)生就必須從裂縫形成的成因入手,認真的、科學的分析引起裂縫的原因,全面掌握應對裂縫和預防裂縫產生采取的措施,只有這樣,才能避免混凝土施工裂縫,才能有效控制和減少裂縫的發(fā)生,才能達到混凝土施工標準要求,才能確保工程施工質量。 　　1 裂縫的成因分析 　　引起混凝土施工裂縫的原因很多,因素也較為復雜,筆者認為主要有以下五個方面。 　　1.1 混凝土溫度應力引起的裂縫 　　混凝土在硬化過程期間,水泥會放出大量的水化熱,促使其內溫不斷上升,從而引起表面拉應力。在后期降溫過程中,由于受到老混凝土的約束,會在內部出現(xiàn)拉應力,當拉應力大于混凝土的抗裂能力時,表面應力發(fā)生劇烈,就會出現(xiàn)裂縫。一般而言,當水泥用量在350～550kg/m3 時,每立方混凝土將釋放出17500～27500kJ 的熱量,進而形成內外較大的溫度差引起混凝土裂縫,同時水泥漿中水分蒸發(fā)也會產生干縮裂縫?？偠灾?溫度應力是引起混凝土施工裂縫的主要原因。要嚴格控制施工期間混凝土的溫度應力變化,要從根本上來控制和預防混凝土施工裂縫的發(fā)生。 　　1.2 混凝土原材料質量問題引起的裂縫 　　混凝土是由水泥、砂、石、水、外加劑和外摻料組成。這些原材料的質量和數(shù)量,配料的比例直接影響到混凝土的質量,在混凝土建筑工程施工中若水泥的產地不知名,交貨驗收不嚴格,工地貯藏受潮。砂石質量不符合要求,石、砂表面含泥量超標,粗細砂使用不合理,石料大小沒有嚴格把關,砂粒徑控制不嚴,集料級配不良,結構不合理,都可引起混凝土施工裂縫。因水泥存放受潮或過久后,質地不佳,都將降低混凝土強度,引起混凝土施工裂縫。砂的粒徑越細,用水量用灰量增多,收縮增大,水灰比不穩(wěn)定。砂石表面含泥量過多,粘結力下降,尤其是包裹型的泥土更為嚴重,泥遇水成漿,膠結在砂石表面,不易分離,容易引起混凝土施工裂縫。 　　1.3 混凝土攪拌和溫度控制不嚴引起的裂縫 　　混凝土的攪拌質量控制不嚴,澆注不達標,振搗不及時、不到位、不均勻、不密實,攪拌時間過短或過長,入模溫度不符合工程要求,入料時段氣溫條件過高,澆注速度過快,都會引起混凝土施工出現(xiàn)裂縫。一是過快的澆筑,可引起水泥在水化過程中釋放出過大的熱量,引起裂縫。二是入料時段氣溫偏高,特別熱天中午澆注時,過高的氣溫更會加劇澆筑溫度上升引起裂縫。三是攪拌超時,不僅會產生離析性,而且會摩損料石引起裂縫。四是氣溫過低( - 2℃) ,施工時間選擇不佳,混凝土表面將產生相應的拉應力,如果這些拉應力大于混凝土的抗裂能力,則會導致混凝土施工裂縫。五是環(huán)境氣溫相差過大,導致混凝土體內收縮過大,因早期澆筑的混凝土結構本身鋼筋的約束,不能形成整體收縮,混凝土發(fā)生過大拉應力,引起混凝土裂縫。 　　1.4 混凝土養(yǎng)護和運輸不規(guī)范引起的裂縫 　　運料過程中,如混凝土出現(xiàn)離析性。養(yǎng)護時若覆蓋麻袋或草簾不及時、不到位、不規(guī)范。人工灑水如果不及時、不均勻,養(yǎng)護期間時干時濕,干濕不均,外干過早都會使混凝土內部產生約束,外表面干縮變形,從而產生混凝土施工裂縫。 　　1.5 其它因素引起的裂縫 　　地基的不均勻沉陷,地基土質不均,支模不穩(wěn)定,支架發(fā)生水平位移,模板變形,支模間距過大、松動、滑移等,都會產生位移,在混凝土強度未達到一定強度時便會產生過大的剪應力開裂,為提高模板的周轉率,過早拆模也可引起混凝土的裂縫。 　　2 綜合預防混凝土裂縫的措施 　　引起混凝土裂縫的原因是多方面的,要預防和避免混凝土施工裂縫的發(fā)生,就必須嚴把混凝土施工流程質量關和技術關,從嚴監(jiān)管每一施工環(huán)節(jié),客觀分析施工條件和環(huán)境,綜合考慮多方面因素,全方位采取預防措施,才能達到預防混凝土施工裂縫之目地,才能使混凝土施工裂縫得到控制。 　　2.1 支模控制裂縫措施 　　支模是混凝土施工中的第一道程序,應該嚴格施工要求。為有效預防混凝土裂縫發(fā)生，板最好選用鋼模板支架,有利于散熱,同時支模一定要穩(wěn)定,確保不發(fā)生移動、位移和滑動等問題,要充分考慮相鄰混凝土施工的整體性,盡可能的減少相鄰結構澆筑混凝土的時間間隔,越短越好,不宜太長,避免相互的約束性。 　　2.2 集料控制裂縫措施 　　砂石、水泥都是混凝土的原材料,其質量是否符合要求,都會直接影響混凝土的施工質量,要預防混凝土施工裂縫的發(fā)生,就必需嚴把原材料質量關。在混凝土工程施工中,原材料應選用當?shù)夭馁|優(yōu)良,產地知名的水泥和集料,嚴格控制砂的粒徑(中、粗、細砂) ,并根據(jù)不同工程要求,按規(guī)范規(guī)定合理采用,同時要從嚴監(jiān)控砂石的含泥量,確保砂石料質量檢驗滿足混凝土工程施工要求,以達到預防因集料不合格,而引起混凝土的施工裂縫。 　　2.3 入料、攪拌、運料控制裂縫措施 　　進料的配合比、水灰比能否滿足混凝土工程施工要求,也同樣影響混凝土施工裂縫的發(fā)生,因此,進料前對砂石、水泥做到抽樣檢測,并根據(jù)檢測結果及時調整配合比,同時,要嚴格把握混凝土的攪拌時間(規(guī)范規(guī)定2min) ,常規(guī)施工攪拌時間不宜過短,也不宜過長,否則會使碎石摩損,破壞材料的結構,改變混凝土的配合比。運料地點和時間要規(guī)范選定,運料與等待的時間一般在15min～20min 左右即可。 　　2.4 放料、振搗控制裂縫措施 　　入料時應首先優(yōu)選入料環(huán)境和氣溫,最好是白天氣溫在25℃,夜間氣溫在16℃為宜,溫差不宜過大。放料時一定要做到均勻出料、放料,澆筑的速度可根據(jù)結構部位因情況而定，工澆筑速度36m3/ h ,厚度為30cm ,較為合理,振搗一定要密實、勻到位。 　　2.5 溫度控制裂縫的措施 　　溫度應力是引起混凝土施工裂縫的最直接的原因,要預防混凝土施工裂縫就必須嚴格控制混凝土施工溫度,要達到控制混凝土施工溫度應力要求,就必須采取以下措施,首先將入模溫度控制在30℃～ 36℃之內,混凝土內溫控制在50℃內。二是熱天澆筑混凝土時要減少混凝土澆筑的厚度,充分利用澆筑層面散熱,氣溫下降時注意表面保濕。三是采用冷水冷卻碎石(卵石) ,以達到降低混凝土澆筑溫度之目的。四是可在混凝土的骨料中加塑化劑等,以改善水泥用量。五是在澆注混凝土的過程中,可采用邊澆筑,邊降溫的方法,即在澆注混凝土的同時,在鋼模上噴冷水降溫,以防混凝土內部溫度過高,而引起混凝土施工裂縫。其次,施工的時段及環(huán)境也應有相對的選擇,施工時段最好采用早、晚施工,環(huán)境可根據(jù)當天的環(huán)境對應確定,同時應采用正確的合理的分塊和分縫。 　　2.6 養(yǎng)護預防裂縫措施 　　混凝土澆筑成型后,所處的環(huán)境溫度和濕度對混凝土的強度影響很大,混凝土在硬化過程中,一定要在一定時間內必須保持一定的溫度和濕度,才能使水泥充分水化,以獲得較好質量的混凝土。因此,混凝土收漿后在表面應及時覆蓋草簾(或麻袋、泡沫海棉) 輕型材料,人工灑水養(yǎng)護,可以防止表面拉應力產生,使相對濕度達到90%以上,對防裂有很好的效果,夏天水分蒸發(fā)太快,更應及時人工灑水,精心養(yǎng)護。 　　3 結語 　　要使混凝土施工不產生裂縫,就必須結合工程現(xiàn)狀,施工環(huán)境,認真分析施工條件,嚴把材料質量關,規(guī)范支模、配料、運料、攪拌、振搗、拆模等施工環(huán)節(jié),控制混凝土入料溫度,按要求及時養(yǎng)護,進而達到提高混凝土施工技術之目的,有效控制混凝土施工裂縫發(fā)生,確?；炷潦┕M足工程質量要求,使混凝土施工達到峻工驗收時的優(yōu)良工程。總之,通過預防措施,混凝土施工裂縫是完全可以避免的。 　　 　　參考文獻: 　　[1]紅玉. 混凝土裂縫的原因及措施[J].中國建設息,2004 ,(24) :1112113. 　　[2] 混凝土常見裂縫的成因及其防止[J].現(xiàn)代農業(yè),2006 ,(11) :57258. 　　[3] 李明柱,高銘悅. 混凝土溫度應力裂縫的控制[J].科技資訊,2006 , (9) :89290. 　　[4] 姬鴻云. 低溫下混凝土力學性能試驗研究[D].楊凌:西北農林科技大學,2003. 　　[5] 孔詳勤. 論混凝土裂縫的預防與處理[J].吉林水利,2004 ,(12) :46247.