建筑施工中钢筋混凝土施工裂缝的成因与控制措施论文_陈国恒

建筑施工中钢筋混凝土施工裂缝的成因与控制措施论文_陈国恒

广东中孚建设有限公司

摘要: 本文主要对钢筋混凝土施工裂缝的成因及控制措施进行了探讨,以供同仁参考。

关键词:大体积混凝土;裂缝成因;控制措施

一、前言

近年来,随着我国城镇化建设的不断推进,城市建筑和道路桥梁建设也在不断增加,不论是道路桥梁,还是房屋建筑,大都是采用钢筋混凝土结构,因为该建筑材料价廉物美,施工方便,承载力大,可装饰强的特点,日益受到人们的欢迎。但钢筋混凝土工程施工过程中,经常会出现裂缝而影响结构的安全,如何最大限度的消除裂缝,保证工程结构安全,是工程管理人员急需掌握的。本文主要对钢筋混凝土施工裂缝的成因及控制措施进行了探讨,以供同仁参考。

二、钢筋混凝土产生裂缝的主要原因

(1)设计方面的原因。混凝土材料配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度,是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大,水灰比大,含砂率不适当,骨料种类不佳,选用外加剂不当等,这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示:用水量不变时,水泥用量每增加10%,混凝土收缩增加5%;水泥用量不变时,用水量每增加10%,混凝土强度降低20%,混凝土与钢筋的粘结力降低10%。

(3)施工方面的原因。混凝土浇筑施工中,振捣不均匀,或是漏振、过振等情况,会造成混凝土离析、密实度差、降低结构的整体强度。混凝土内部气泡不能完全排除时,裂缝在钢筋表面泡则降低了混凝土与钢筋的粘结力。钢筋若受到过多振动,则水泥浆在钢筋周围密集,也将大大降低粘结力。从实践中观察到,配筋间距大,配筋率小的混凝土结构开裂多,无筋混凝土比有筋混凝土开裂多。

(3)养护方面的因素。混凝土内的水泥在水化反应中散出大量热量,使混凝土升温,并与外部气温形成一定的温差,从而产生温度应力。其大小与温差有关,并直接影响到混凝土的开裂及裂缝宽度。而收缩是混凝土的一个主要特性,对混凝土的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展,则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。一般在混凝土浇注完成后,在标准养护条件下,混凝土硬化正常,不会开裂,但只适用于试块或是工厂的预制件生产,现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到,现场混凝土养护越接近标准条件,混凝土开裂可能性就越小,但如果没有恰当的养护就会引起混凝土收缩和温差过大而产生裂缝。

三、钢筋混凝土裂缝的控制措施

针对钢筋混凝土设计和施工和养护不当形成的裂缝问题,笔者建议对进场的施工原材料要严格按照国家相关标准进行检查、验收,对于质量不合格的材料应坚决弃用,或者降低其使用等级。

(1)优化设计。设计时优选原材料。1)水泥。水泥由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥,由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数,要降低水泥的水化热,主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数,硅酸盐水泥的矿物组成主要有:C3S、C2S、C3A和C4AF,试验表明:水泥中铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)含量高的,水化热较高,所以,为了减少水泥的水化热,必须降低熟料中C3A和C3S的含量。2)骨料。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆①粗骨料尽量扩大粗骨料的粒径,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利;②细骨料,宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少,另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料尽量用干净的中粗沙。3)加入外加剂。加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会,外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响:①减水剂对混凝土开裂的影响减水剂的主要作用改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量,而水灰比的降低,水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的;②引气剂对混凝土开裂的影响引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。在这里值得注意的是:外加剂不能掺量过大,否则会产生负面影响,在GB8076~1977中规定,掺有外加剂的混凝土,28d的收缩比不得大于135%,即掺有外加剂的混凝土收缩比基准混凝土的收缩不得大于35%。

(2) 采用合理的施工方法。针对施工中存在的各种不利因素,比如因浇筑不良而产生的冷缝、模板结构下沉或变形、混凝土材料配制过程中的搅拌不匀和坍落度过大以及混凝土离析、振捣不实、过早的拆模等问题,可以通过加强思想重视和实际施工中的监督管理解决。大体积混凝土如果振捣不密实出现了蜂窝,易形成各种裂缝的起点。施工人员应该严格保证混凝土的拌制、浇筑和振捣质量;采用对混凝土蜂窝的补强措施。当用泵送混凝土施工时,为了保证流动性,增加水泥和水的用量,导致大体积混凝土结构凝结硬化时的收缩量明显增大,致使混凝土结构中出现了大量不规则的接茬裂缝。针对这点我们要控制水泥的用量,也要保证水灰比不大于0.7。如果浇筑工作间歇时,施工缝一定要处理好,不然在接茬处也会出现裂缝,加强施工操作控制其中重点做好防止混凝土浇筑产生施工冷缝,而预防混凝土出现冷缝的主要措施是保证混凝土材料供应的连续性,具体应做好以下方面的工作:第一,混凝土浇筑之前,要先对其进行科学的模拟计算,如果采用分层浇筑的方法,则需要计算出每一层的摊铺量。实践中,我们可以安排施工现场的混凝土运送设备数量,确认混凝土材料的供应渠道,同时要保证输送泵的输送能力以及相关配套设备的正常运行;第二,混凝土浇筑之前要做好各种物资供应准备,比如,施工现场混凝土搅拌楼的准备、混凝土浇筑前的砂石料储备,同时还要将水泥和粉煤灰等备足,并保证各种施工设备和所需材料之间的有序供应,尤其是外加剂等材料的投放时间和剂量。

(3)搞好混凝土养护工作。混凝土浇注完毕后,应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,这样既减少外界高温倒罐,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12~18h内立即开始养护,连续养护时间不少于28d或设计龄期。若是在高温季节施工,则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值,但注意,通水时间不能过长,因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。为了削减内外温差,还应在夏末秋初进行中期通水冷却,中期通水一般采用河水,通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施,一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。

四、结 语

总之,钢筋混凝土结构裂缝的控制是一个综合性的问题,需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合,处理不当将引起混凝土保护层剥落及钢筋锈蚀,使钢筋混凝土强度和刚度削弱、耐久性降低,甚至会影响结构的正常使用。因此,控制混凝土裂缝是非常必要的,而在以后的实践过程中我们更应该深入学习相关知识和经验,切实、深入的解决该方面的问题,保证工程质量。

参考文献

[1]李献灿.钢筋混凝土结构裂缝的成因及防治措施[J].山西建筑,2010,36 (1):171-172.

[2]王与相.混凝土结构裂缝的产生原因及防治措施[J].山西建筑,2011,37 (36):72-73.

论文作者:陈国恒

论文发表刊物:《基层建设》2017年第10期

论文发表时间:2017/7/26

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