卢震
哈尔滨市政建设有限公司
摘要:随着我国经济的快速增长,建筑行业发展十分迅速,施工控制是混凝土结构裂缝控制的主要措施,同时也是必要条件,混凝土结构施工控制可以保证控制材料、结构设计的顺利进行,还可以采用辅助功能提高混凝土结构的抗裂性能。
关键词:混凝土结构裂缝;施工控制;种类
一、混凝土裂缝成因及危害
收缩变形是混凝土材料的缺陷,收缩受到的约束产生的拉应力导致混凝土开裂,裂缝典型的非荷载裂缝,所以裂缝控制的材料措施就是控制混凝土收缩变形,在设计和构造措施中通过平面布置、施工缝的设置及钢筋的布置等进行控制,提高应力集中部位混凝土抗拉轻度,控制裂缝的宽度,混凝土是一种复合材料,当混凝土出现局部缺陷,就会形成不稳定的运行状态,这种情况下混凝土材料优化、设计和构造控制措施将无法发挥其作用。由于施工现场缺乏管理,在应用过程中混凝土的组成和配合比产生变化,使得收缩和抗裂性能不同,还有就是由于浇筑、成型、振捣等操作问题,混凝土的均质性发生变化,容易出现混凝土局部缺陷。在实际的施工过程中,由于施工进度、模板周转、原材料运输等要求,硬化的混凝土短期内难免受到荷载的作用,荷载与约束收缩应力就会叠加,容易产生应力集中,形成微缺陷。
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、混凝土表面裂缝的控制
1.严格控制原材料,减少混凝土自身收缩
(1) 水泥。水泥应符合国家现行标准《普通硅酸盐水泥》(GB175-92)、《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》(GB1344-92)。水泥颗粒愈细,硬化时收缩越大,矿渣水泥咻水性较差,泌水性较大,干缩性较普通水泥大,应优选普通硅酸水泥。大体积混凝土应选用发热量较低的水泥,防止混凝土内外温差较大发生裂缝。
(2) 细骨料。细骨料宜选用中砂,细度模数控制在2.4-3.0,砂子过粗,拌制的混凝土易产生离析、泌水现象。砂子过细,水泥用量较多,增加混凝土自身收缩量。砂子级配要良好,减少颗粒间空隙,减少水泥用量。砂子中的有害物质如云母、硫酸盐及硫化物、有机质、粘土、淤泥等能降低混凝土强度和耐久性,增大混凝土的干缩性,使用前应进行检测,控制在标准以内。
(3) 粗骨料。粗骨料级配应合理,减小粗骨科空隙率,在满足施工要求前提下,粗骨料最大粒径尽量增大,以节约水泥,提高混凝土密实度。控制粗骨料的针、片状含量,减少混凝土的薄弱层面。
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(4) 配合比。科学设计配合比,确定适且的水灰比、水泥用量、砂率。在保证强度的前提下,不宜过多增加水泥用量,坍落度不宜过大。大体积混凝土配比设计要考虑选用适宜的掺和料和缓凝减水型外加剂,减少混凝土单位用水量,降低水泥早期水化热。
2.加强施工过程控制
(1) 拌和。拌制混凝土时,必须严格遵守实验室签发的配料单进行配料,水、水泥、砂、石子均应以重量计,不得以车、锨数计量。称量偏差控制在允许偏差范围内。拌和程序和拌和时间应通过试验决定,并严格控制。有资料证明,离差系数Cv值小的混凝土相应的抗裂能力就高,出现裂缝的机率就小。Cv值应控制在0.15以内。
(2) 降低混凝土浇筑温度。降低混凝土浇筑温度应从降低混凝土出机口温度,减少运输和仓面的温度回升两方面入手。降低混凝土出机口温度采取的主要措施为:预冷骨料、遮阳防晒、洒水降温和加冰拌和。运输时对运输车进行遮阳防晒和保温措施。混凝土浇筑仓面要遮阳,减少混凝土冷量损失。
(3) 浇筑仓面控制。混凝土裂缝最先出现在混凝土的薄弱部位,所以应最大限度地减少薄弱部位出现。浇筑时应严格控制以下几方面:①不合格料严禁入仓,入仓的不合格料要清除,严禁在仓内加水。②每一浇筑层收仓要平整,不要出现台阶,否则相对应的面层混凝土部位在气温骤降情况下,应力集中易出现裂缝。③振捣混凝土时以混凝土不再显著下沉,不出现气泡,并开始泛浆为准,防止漏振、过振,以防混凝土离析或不密实产生裂缝。④因事故停仓,间歇时间不宜超过混凝土允许间歇时间,否则按施工缝处理,防止出现薄弱层。⑤同一仓面严禁使用不同强度和不同水泥的混凝土。
(4) 二次抹压。混凝土浇筑完毕,抹压成型。在混凝土初凝前进行二次抹压,消除因混凝土干缩。塑性收缩产生表面裂缝,以增加表面混凝土密实度。二次抹压对消除以上原因产生的混凝土表面裂缝效果显著。
(5) 高温季节混凝土浇筑时间控制。高温季节混凝土浇筑,混凝土中水份损失过快造成混凝土浇筑困难,又易产生干缩裂缝。浇筑时间应尽量避开大风、高温天气,赶在夜间或气温较低时进行。否则应在仓面上遮阳防晒,防止阳光直射仓面。(下转第2页)
3.养护和表面保护
(1) 浇筑完毕12h后即可开始养护,养护时间不得低于14d.高温季节和重要部位应适当加长养护时间,并用保水材料覆盖。严禁阳光直射新浇混凝土表面,充分养护是防止混凝土干缩裂缝的重要措施。
(2) 冬季浇筑混凝土拆模时间不宜过时,一般在5d左右。拆模后应立即对混凝土面进行保温。防止混凝土突然暴露在寒冷的空气中产生温度裂缝。冬季混凝土严禁洒水养护,应采取喷涂养护剂、覆盖保水材料等措施。
(3) 当日平均气温在2-4d内连续下降6-9℃时,未满28d龄期混凝土表面必须进行保温,防止气温骤降出现裂缝。
(4) 应避免混凝土结构早龄期过水,过水会造成混凝土环境温度骤降,极易出现温度裂缝。
结语
混凝土结构施工控制措施对于工程的整体质量十分重要,其中施工管理是裂缝施工控制措施的关键,为了保证预期的效果,施工前应对工程采用裂缝施工控制措施进行了解,并且制定周密的施工方案,预防混凝土裂缝,必须对原材料、浇筑过程、养护和表面保护进行严格控制,防止混凝土早龄期表面裂缝的发生,对于施工措施进行技术交底,对工程施工过程中进行连续的监督、控制,并根据工程进度实际情况进行调整,以保证工程质量。
参考文献:
[1]傅德建.浅谈房屋建筑混凝土施工裂缝控制措施[J].科技传播,2010(24).
[2]骆志勇.浅谈住宅建筑混凝土楼面板裂缝成因及控制措施[J].建材发展导向:下,2013(4).
[3]李跃龙.浅谈房屋建筑混凝土施工裂缝控制措施[J].引文版:工程技术,2015(29):111.
论文作者:卢震
论文发表刊物:《防护工程》2018年第9期
论文发表时间:2018/9/4
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