混凝土构件裂缝原因的探讨论文_郑延延

混凝土构件裂缝原因的探讨论文_郑延延

郑延延 桐庐奔腾建材制品有限公司 311500

摘要:在建筑行业迅猛发展的背景下,建筑材料从以往的砖砌体转变为混凝土材料,加上混凝土材料具有整体性好、性能稳定、强度高等特点,在建筑领域的应用愈加广泛。当前裂缝是混凝土构件中最为常见的一种缺陷,影响裂缝的因素有很多,而不同的影响因素会产生不同形式的裂缝。本文就对混凝土构件裂缝原因及预防对策进行分析和探究。

关键词:混凝土构件;裂缝;原因;预防对策

混凝土构件由于设计底板较厚,外侧板较长,而采用预拌混凝土水胶用量又较大,集料较细。从而产生因内外温差、温度收缩、材料收缩等造成的种种裂缝。原则上来说,这些裂缝是很难彻底避免的,为减少裂缝的出现,采用了各种不同处理的方法。本文就混凝土构件裂缝原因与处理方法进行了探讨。

一、 混凝土沉降收缩裂缝

(一) 产生原因及危害

混凝土沉降收缩裂缝主要表现为沿混凝土构件的箍筋方向或主筋方向出现,裂缝的深度属于实际钢筋保护层厚度,基本出现在一次成型的剪力墙或大截面的粱中,裂缝的宽度较小。该裂缝产生的原因为:振捣混凝土之后,混凝土拌合物内的水分和空气上升,而粗骨料下沉,且在下沉过程中受钢筋的阻碍而出现裂缝,这不会对构件的承载力造成影响,但会影响构件的耐久性。

(二) 预防对策

第一,商品混凝土搅拌站对配合比加以确定时,应该测试混凝土原材料的性能,合理控制水灰比,并测试混凝土拌合物的坍落度,以不影响混凝土强度为前提,保障混凝土的强度。第二,对截面高度较大的梁进行浇筑时,如果粱的高度大于800mm,梁的顶部和中部布置了较多的腰筋及构造筋数量,这时需要采用分层浇筑的方式,尽可能降低浇筑速度。当然浇筑工作需在混凝土不出现冷缝的情况下进行,尽量将两层混凝土浇筑时间的间隔控制在1~1.5h,直至其稳定后再浇筑上层混凝土。

二、 混凝土塑性收缩裂缝

(一)产生原因及危害

通常混凝土结构中最为常见的裂缝形式就是混凝土收缩裂缝,多出现在构件表面,裂缝的走势不规则、无规律。对于混凝土塑性收缩裂缝而言,其产生的原因包括:混凝土表面失水快、水灰比过大、水泥用量过多、养护不到位等。浇筑完混凝土之后,混凝土拌合物内的水与水泥会产生化合反应,一旦混凝土失水较快,则体积有所减小,致使表面水泥浆尚未达到初凝强度,受拉应力的影响而出现不规则裂缝。这种裂缝基本都是混凝土表面裂缝,对混凝土构件的承载力不会造成影响,但会使裂缝处钢筋保护层的厚度有所削弱,继而降低混凝土构件的耐久性。

(二)预防对策

a)商品混凝土搅拌站对配合比予以确定时,应该精确各材料的用量,对矿粉、粉煤灰、水泥等胶凝材料的掺量进行严格把控,特别是要控制细骨料的用量。建筑材料的颗粒越小,浇筑完混凝土拌合物后产生的体积变化则越大,收缩裂缝数量也越多,程度更加严重,所以在设计配合比与搅拌进料环节,必须要严格控制各原材料之间的比例。

b)混凝土搅拌站需要对混凝土水灰比进行严格控制,浇筑时不能将水加入到泵送的混凝土中,从而避免出现混凝土收缩裂缝。有些施工人员为了方便振捣,私自将水加入到混凝土中,致使混凝土的含水量有所增加,增大混凝土收缩裂缝的严重程度及出现概率,严重时甚至引发混凝土离析,影响混凝土的强度。

c)浇筑混凝土之前要充分湿润待浇构件模板,无流动水,防止模板过于干燥而吸收混凝土拌合物内的水分,避免改变与模板交接处的混凝土水灰比,或者是避免模板的过分湿润而影响混凝土拌合物的水灰比,减少收缩裂缝的出现。同时浇筑混凝土时,不能在太阳暴晒或大风的情况下进行施工,若无法避免,则应采取有效的遮阳或防风措施,避免拌合物表面失水过快,降低收缩裂缝的出现几率。此外,浇筑完混凝土之后,需要对其实施二次振捣及抹压施工,重新分配混凝土拌合物内的水分,保证水分分布的均匀性,以此避免混凝土塑形收缩裂缝的出现。

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三、 混凝土受力变形裂缝

(一) 产生原因及危害

混凝土受力变形裂缝基本都是贯穿型裂缝,产生于板、粱构件的中部,如果其出现在板构件上,裂缝的形成往往呈直线型,出现在沿支模时板中位置或底部支撑位置;如果其出现在混凝土梁构件上,则表现为地面与粱侧面的角度为45°~60°,不受温度变化的影响。一般该裂缝产生的原因为:施工中较早拆模,且拆模时混凝土尚未达到规定的强度;在支模过程中,若底部支撑设置过大的间距,则会减小底部支撑的刚度,出现构件的沉降变形;若混凝土无法达到制定龄期且在构件顶部堆载,超过构件所能承受的荷载,构件也会出现裂缝。值得注意的是,该类裂缝会影响混凝土构件的耐久性、承载力,一旦施工中出现这类现象,需要实施相应的加固处理。

(二) 预防对策

施工单位进行支模施工时,必须要对模板上荷载进行严格计算,以相关施工规范和荷载情况为依据,恰当布置竖向支撑,防止因支撑刚度不足而引起弯曲变形,促进浇筑施工质量的提高。当然在拆模之前,需要以预留混凝土试块强度为基础,对拆模时间加以确定,以免因强度不足而出现混凝土开裂现象;在上层混凝土浇筑施工过程中,不能在楼板上堆载,防止出现裂缝。

四、 混凝土竖向结构温度裂缝

(一) 产生原因及危害

混凝土竖向结构温度裂缝大多出现在暗桩或地下室剪力墙构件的中部,即便在施工现场和当前的设计资料中都采用后浇带,以避免该类裂缝的出现,但温度裂缝依旧会产生在后浇带的中部。温度裂缝的产生机理类似于收缩裂缝,然而其主要受外界温度变化的影响,形成的是通透型裂缝,且裂缝上下连通,贯穿剪力墙的截面厚度。针对竖向结构温度裂缝,其主要是因外界温度的变化而引起,也会受其他因素的影响,如在设计过程中,即便设计的配筋率与地震力作用和竖向承载相符,但其依旧无法满足抵抗混凝土温度变形的要求;对混凝土配合比进行计算时,加入水化热较大的胶凝材料,水灰比小,产生的水化热大,引起混凝土温度变形开裂;养护不充分、振捣不到位等也会引起温度裂缝。当然该类裂缝虽不会影响构件的承载力,但会影响构件的耐久性、整体性、抗渗性。

(二) 预防对策

①在浇筑施工过程中,需要充分考虑混凝土构件内外温度的影响,如果温差较大,则应采取切实可行的措施进行降温处理,或者是暂停施工;在养护施工环节,需要对混凝土构件进行洒水养护或覆盖,避免构件表面失水过快而出现裂缝。②地下室外剪力墙拆模之后,应该及时加以验收,回填其外侧,有效减小室内外的温差,避免出现温度裂缝。③冬季施工时要适当延长拆模的时间,构件养护过程中要做好相关的保湿、保温工作。

五、 混凝土膨胀变形裂缝

(一) 产生原因及危害

对于混凝土膨胀变形裂缝而言,其主要是因混凝土材料自身引起,可出现在混凝土构件的任何部位,多发生于水泥水化反应的中期,能让混凝土构件外观呈网状或龟裂状。该裂缝产生的原因包括:受水泥安定性的影响而引起,这是因为水泥中含有很多氧化镁与游离氧化钙等物质,这些物质的体积在水解作用下会出现不均匀的膨胀变形,一旦变形量超过材料极限抗拉应变,往往会引起构件的裂缝。该类裂缝虽不会过多影响混凝土构件的承载力,但因水泥质量不达标,使得制作的混凝土质量出现相应的缺陷,影响构件的使用性能。

(二) 预防对策

首先,混凝土搅拌站选用水泥时,必须要选择合理且质量稳定的水泥,以免使用不合格的水泥;在水泥采购环节,应该认真检查水泥的合格证,抽样检测水泥的安定性,直至其合格后方可进场使用。其次,当混凝土原材料进场时,应该检验原材料的杂质含量,以免易膨胀物质在搅拌时遇水发生膨胀变形,进而提高混凝土的质量。

结束语:

综上所述,裂缝是混凝土构件施工中最为常见的问题,一直都影响着混凝土施工的质量,在生产及施工环节要立足实际,制定科学的裂缝控制方案,有针对性实施相应的措施,以防止或减少裂缝的出现。本文通过分析混凝土构件裂缝的类型、产生原因及危害,提出科学的预防对策,以此保障构件的安全性、稳定性、耐久性,降低混凝土构件裂缝出现的概率,促进混凝土浇筑施工质量的提升。

论文作者:郑延延

论文发表刊物:《中国住宅设施》2018年3月下

论文发表时间:2018/11/20

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