摘要:目前,在建筑施工中最显著的问题是混凝土裂缝,并且近年来日趋增强,它困扰着工程技术人员和管理人员,是我们迫切需要解决的技术难题,本文就如何控制混凝土裂缝进行简单地探讨。
关键词:建筑施工;混凝土裂缝;控制技术
混凝土是现在建筑业最常使用的材料之一,并且由于本身的特点,体积大、原材料丰富、价格低廉、操作简单,使得混凝土的使用率一再提高。随着使用率的不断提高,混凝土在建筑工程中的缺陷也暴露出来。在实际工程施工中,由于混凝土施工和自身的变形等诸多问题,其成形的混凝土中存在一定量的微孔隙、气穴和微裂缝,而恰恰由于这些缺陷才使得混凝土出现非均质的特性,这就是我们经常说的微裂缝,但是在混凝土整体受到荷载、温差等作用以后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成裂缝。建筑施工裂缝的危害是十分巨大的,一方面会降低建筑施工工程的质量,另一方面也不仅影响了混凝土的耐久性,严重时甚至建筑施工的垮塌破坏的严重事故。事实上,建筑施工工程裂缝的产生通过一定有效的施工措施是可以控制甚至避免的。
1.建筑施工混凝土裂缝成因
通常混凝土在浇筑初期,其内部混凝土由于水泥水化作用产生放热反应而温度升高,且不易散热,但外部混凝土虽然也同样产生放热反应,由于容易散热,温度较低,所以这个时候会产生内外温差。尤其是当气温骤然下降时,内外温差更大。外部混凝土则产生收缩,互相约束,使混凝土产生强迫变形而引起温度应力。当外部混凝土所产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时,就会发生表面裂缝。同时,内部混凝土逐渐散热降温而收缩时,如受到地基基础的约束,也将产生强迫变形,同样会使底部混凝土发生垂直方向的内部裂缝。这样以来,就逐步形成了混凝土的裂缝。具体来说,这主要体现在以下几个方面:
1.1 塑性收缩导致的裂缝
像这样的裂缝,一般会在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。据不完全统计,较短的裂缝一般长20-30cm,较长的裂缝可达2-3m,宽1-5mm。在施工中为什么会出现这样的裂缝呢,主要是因为混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,所以也会产生裂缝。
1.2环境气候造成的
由于外界气温的变化对防止混凝土开裂亦有影响。当在具体施工中,因外界气温高,混凝土的浇筑温度也越高。如果外界温度下降,会增加混凝土的降温幅度,特别是在外界温度骤降时,会增加外层混凝土与内部混凝土的温差,这时就会出现混凝土裂缝。
1.3 砼材料及配合比不均匀所致
根据近年来的施工总结可知道,当用水量不变时,水泥用量每增加10%,混凝土收缩增加5%;当水泥用量不变时,用水量每增加10%,混凝土强度就会降低20%,混凝土与钢筋的粘结力降低10%。这就充分说明,如果配合比设计不当就会直接影响砼的抗拉强度,这几个因素是互相关联的。所以在施工中会因砼材料及配合比不均匀造成裂缝。
除了以上几种裂缝在施工中比较经常出现之外,还有我们因在施工中操作不当造成的裂缝问题。这具体会体现在混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发过多,导致混凝土坍落度损失较大,使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。还有就是混凝土初期养护工作管理不严,造成混凝土早期强度增长时失水,收缩量大,使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝。
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2.建筑施工裂缝的控制技术
2.1控制配合比
在混凝土中,若选择的骨料吸收率较大,骨料有较大的含泥量、干缩较大时,将会使混凝土干索性明显增大。骨料的级配、粒径较大时,因可以将混凝土中水泥浆的用量有所减少,因此混凝土存在较小的干缩率。在混凝土中掺和粉煤灰,可使水泥用量有所减少,并可将水化热有效降低,使混凝土体积收缩减少。在混凝土中掺和高效的减水剂,可增加混凝土的可泵性、抗离析、和易性和抗渗性,降低渗水率,减少裂缝;因此,在施工过程中,要严格按照通过实验制定的配合比例进行配合。根据石和砂的原料质量,对施工配合比进行及时的调整,做好构件养护。同时,将骨料的级配改善,通过掺和高效减水剂或者粉煤灰,以使水泥用量和水化热有所降低;选择的外加剂和水泥必须是无碱或低碱的。在混凝土搅拌时候,要拌合均匀,搅拌时间不得少于规定的时间;混凝土自由倾落高度要少于2m,超过上述高度时,要采取串筒,溜槽等措施下料。混凝土的振捣应分层捣固,振捣间距要适当,用插入式振捣器和附着式振捣器间距30cm。
2.2 掺加合成纤维
这种合成纤维混凝土更适合于大面积混凝土结构中,也就是说它可用于阻止或尽量减少大面积混凝土结构中裂缝的出现。施工中,合成纤维的加入,对混凝土性能的影响是全面的、综合性的;其对早龄期混凝土体积稳定性的提高,进而降低混凝土早期收缩裂缝这一特点的应用价值最高。使混凝土在开裂后仍能保持一定的抗拉强度,阻裂效应作用的结果是提高了硬化混凝土的变形能力,它使混凝土基材在破坏后仍能保持一定的延性。
2.3 强化混凝土浇筑控制
因砼存在泌水性,骨料的下沉,极易发生塑性的收缩裂缝,所以在初凝之后终凝之前,必须二次压实抹光砼表面。在完成浇筑混凝土的一天内,只可做相应的弹线、定位和测量工作,禁止吊卸大量材料,防止冲击振动。在24h之后,可以分批的方式,先运入少量的小型材料,注意分散、轻放和轻卸。在第三天时,楼面、墙板的支模施工可正常进行。在吊卸材料位置,在进行塔设之前,就应该选择横杆、加密立杆,以使支撑架的刚度有所增加,使应力得到扩散和保护,以防止裂缝的出现。
2.4降温和保温工作。对于厚大体积混凝土,我们在施工时应充分考虑水泥水化热问题。在这里要采取必要的降温措施,避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,做好混凝土的保温与保湿养护,可采用蓄水养护,混凝土表面初凝后覆盖塑料薄膜,终凝后注水,蓄水深度不少于80㎜,当混凝土表面温度与养护水温差超过20℃时应注入热水令温差降到10℃左右。养护时间不少于21天。
2.5监测措施
大体积混凝土浇筑前应先进行温度和温度应力的估算,有针对性地采取抗裂措施,对重要结构应进行实时温度监控。一般采用在结构物内部预埋温度传感器,实时测量结构物内部温度值,然后根据外界温度的变化计算内外温差,再有针对性地采取措施控制温差。大体积混凝土的温控施工中,除应进行水泥水化热的测定外。在混凝土浇筑过程中还应进行混凝土烧筑温度的监测,在养护过程中应进行混凝土浇筑块体升降温、内外温差、降温速度及环境温度等监测。这些监测结果能及时反馈现场大体积混凝土浇筑块内温度变化的实际情况,以及所采用的施工技术措施的效果、为工程技术人员及时采取温控对策提供科学依据。
3结束语
综上所述,裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象。它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力。所以,在建筑施工的施工过程中,我们要严格施工工艺和规范,多加强研究和比较,综合利用房屋裂缝的多种防治措施,尽量减少建筑施工裂缝的出现,为人民的生产和生活提供更加优越、安全的环境。
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[3]高富,徐建康. 防治建筑物大体积混凝土裂缝的措施探析[J].民营科技.2009(12)
论文作者:卓上智
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/21
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 建筑施工论文; 温度论文; 温差论文; 水化论文; 体积论文; 《基层建设》2018年第20期论文;