摘要:混凝土裂缝问题一直是困扰建筑行业的一个重要问题,混凝土的裂缝一般有表面裂缝、穿越性裂缝、贯穿性裂缝等几种,可以针对不同的裂缝问题采取表面修补法、灌浆法、填充法、结构补强法等各种不同的方式。更彻底有效的办法还是提前采取加强模板施工工程管理、增强对混凝土的成品保护以及根据混凝土最常见的裂缝问题采取相对应的防护措施。
关键词:建筑工程;混凝土;裂缝
随着社会经济的飞速发展,基础建设投入及建设规模日益提高,不同建设规模、形式和结构的工程质量问题凸显重要。其中钢筋混凝土结构的质量问题,特别是混凝土结构的裂缝问题一直是普遍存在而又难于根除的工程实际问题。目前对于钢筋混凝土结构的裂缝,现行规范允许结构上出现与拉应力方向垂直的裂缝,仅对裂缝的宽度规定了无害和有害的限量。其裂缝程度轻重不一、差别很大,轻则影响房屋正常使用和美观,形成工程质量问题,严重的将造成结构安全隐患,甚至引发生工程质量事故。因此分析混凝土结构裂缝及产生原因,并在此基础上探讨裂缝的控制技术尤为重要。
一、建筑工程混凝土结构裂缝主要类型
混凝土裂缝的分类方法较多,按裂缝出现的时间可分为两个阶段;施工期间的早期裂缝和使用期间的后期裂缝。
1.施工期产生的裂缝
(1)塑性收缩裂缝
塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般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。
(2)温度裂缝
温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化期间中,水泥水化产生大量的水化热,由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。
(3)施工工艺质量引起的裂缝
在钢筋混凝土结构浇筑、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理,施工质量差,都可能产生各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现裂缝。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生原因而异,比较且常见的有:(1)钢筋混凝土保护层过厚,或混凝土板绑扎好的上层钢筋被踩踏,使承受负弯矩的钢筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。(2)混凝土震捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞或过早堆放物料引起的裂缝。(3)混凝土分层或分段浇注时,接头部位处理不好,易在新、旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。(4)混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,现象。
2.使用中出现的裂缝
(1)化学反应引起的裂缝
碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。
(2)纵向锈蚀裂缝
沿主筋位置出的纵向裂缝,是钢筋生锈膨胀而产生。如果不进行处理,将会导致混凝土开裂扩大直至保护层全脱落,进一步加深腐蚀,这种裂缝对结构的安全耐久性影响很大,应认真处理。
二、常见的混凝土裂缝问题及原因
(一)常见问题
最常见的是混凝土表面裂缝,混凝土表面裂缝多为收缩裂缝,裂缝较浅,宽度也比较小。造成这一问题的主要原因是浇水养护不足、混凝土水灰比过大、收光过早、过度振捣混凝土,再加上施工时温度较高的天气原因所致。
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(二)主要原因
除了以上两种问题外,还有混凝土穿越性裂缝等问题,由于混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体这一本身原因,再加上外界因素的影响,导致在建筑工程中总是出现裂缝问题,裂缝的形态千差万别,造成裂缝的主要原因有以下几种:
混凝土自身的原因。当混凝土体积比较大时,其水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大,从使混凝土的形变超过极限而引起裂缝。还有,混凝土在硬化的过程中由于体积变形受到约束而产生裂缝,这种裂缝的宽度一般比较大,甚至会贯穿整个构件。
混凝土混合工程中的原因。混凝土加水搅拌后,水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应,析出的硅胶从周围介质中吸水而导致体积迅速变大,体积的突然增大导致混凝土的裂缝。
混凝土的裂缝在一定程度上会受到天气等外界因素的影响。当天气气温较高时,混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩因为受到约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度较低,容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。同时,在炎热或大风天气,混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等,在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时,也容易易产生塑性收缩裂缝。另外,当钢筋混凝土构件处于不利的环境中,由于混凝土保护层厚度过薄,特别是混凝土的密实性不良,环境中的氯离子和溶于海水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈生成氧化铁。
结构构件自身问题。结构构件由于所负载的东西超出了其本身的承受能力,也会导致裂缝。另外,当结构的基础出现不均匀沉降时,结构构件由于受到外在的压力而变形,进而导致开裂。
三、减少建筑工程结构混凝土裂缝的应对措施
1.设计方面
在设计上要注意到容易开裂的部位,如深浅基交接处、高低跨处等薄弱环节。设计中尽量避免结构断面突变带来的应力集中。在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩。在结构设计中,要重视对构造筋的配置,注意对构造钢筋的直径、种类、数量的选择。对于大体积混凝土,在设计中考虑采用60d龄期混凝土强度值作为设计值,以减少混凝土的单方用灰量,并积极采用各类有效的混凝土掺合料。
2.施工方面
1)原材料的选用。尽量避免采用早强高的水泥,水泥品种尽量选用普通硅酸盐水泥。选用级配优良的砂、石材料,有害物质含量要符合规范要求。
2)积极采用掺合料和混凝土外加剂。
3)正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。应通过现场大量的试验确定膨胀剂的最佳用量。
4)要有良好的施工方案。施工方案要确保钢筋间距的措施。浇筑混凝土的施工缝设置、混凝土的浇筑工艺和根据现场实际施工条件确定养护方法。一次浇筑长度设置在变截面处或受力较小的部位,严格按规范设置水平施工缝和垂直施工缝。混凝土浇筑时要尽量避免炎热天气和昼夜温差大的日子,严格控制混凝土的入模温度。在混凝土振捣时要避免过振和漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,二次振捣以排除泌水和混凝土内部气泡。
3.养护方面
在混凝土裂缝的防治工作中,对混凝土的早期养护工作尤为重要。养护的目的是使混凝土正常硬化,强度增长,不受或少受外界影响。技术关键是设法使混凝土温度缓慢下降到接近外界气温,从而缩小降温过程中的温差,以减少混凝土温度裂缝的发生。对于一般混凝土的养护方法为喷水养护,以确保在养护期混凝土表面充分湿润。对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。
四、结语
总之,由于混凝土原材料处理的不当以及在流程方面管理的不当,导致在施工过程中经常出现混凝土裂缝这一问题,根据导致这种问题的不同原因,解决方式也有很大的不同,由于裂缝自身大小的不一,深浅的不同,需要采取不同的处理方式。同时,应该加强对混凝土前期工作的预防措施,防患于未然,将各种隐患扼杀在萌芽状态,既保证了工程本身的质量,也保护了人民群众的生命安全,也避免了因操作不当导致的人力了财力的大量浪费,节约了社会资源。
参考文献:
[1]王海鹏.浅谈建筑混凝土结构裂缝治理[J].建筑工程.2014(21)
[2]戴永速.建筑工程结构混凝土裂缝的分析与处理[J].福建建材.2016(11)
作者简介:
杨建成,1986.12.15出生,内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗人,毕业于呼伦贝尔学院土木工程专业,2011年毕业参加工作,2011年参加工作于内蒙古兴泰建设集团有限公司,先后担任技术员,技术负责人,施工员。现担任杭锦旗蒙医综合医院项目经理。作者:杨建成,性别:男,名族:(汉族默认不写),1986.12,籍贯:内蒙古鄂尔多斯市达拉特旗,学历:本科。毕业学校:呼伦贝尔学院。职称:中级工程师。就职于杭锦旗蒙医综合医院项目。
论文作者:杨建成,撖永平
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/14
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 水化论文; 结构论文; 体积论文; 混凝土结构论文; 《基层建设》2019年第8期论文;