浅析建筑施工中裂缝产生的原因及控制对策

2010-08-15 00:46刘念豫张宇辉张世宽
河南建材 2010年2期
关键词:骨料构件水泥

刘念豫, 张宇辉, 张世宽

郑州中岳秀峰房地产有限公司(450000)

裂缝是混凝土的一种常见病,在建筑施工中不可能完全避免此种现象的出现。但混凝土裂缝的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,而且会影响建筑物的承载能力和使用功能,影响人们的感官舒适度。裂缝产生的形式和种类很多,要想控制解决混凝土中裂缝问题,需要从混凝土裂缝的形成原因入手,正确判断和分析混凝土裂缝的成因是控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

1 建筑施工中裂缝产生的原因

1.1 建筑结构设计的原因

现代建筑追求形式美的趋势已不可避免,越来越多的建筑外立面变化丰富,功能多样,这就使得建筑平面布置复杂多变,设计中伸缩缝、后浇带的设置不尽合理。不合理的设计会导致混凝土结构中出现裂缝,主要表现在:结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝;构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝;设计中对构件施加的预应力估计不足,造成锚固端偏心、应力过大等引起裂缝;设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形,采用的混凝土等级过高,对混凝土抗裂也极为不利。

1.2 混凝土材料的因素

1)混凝土原材料的配置不当也会引起裂缝,如粗细骨料含泥量过大、骨料颗粒级配不良都会造成混凝土收缩增大,从而诱导裂缝的发生,骨料的密度大、级配好、弹性模量高、骨料粒径大则可减少混凝土的收缩。骨料粒径越细,针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量也会增大。

2)混凝土外加剂、掺合料会影响混凝土的硬化速度、混凝土的用水量、混凝土的收缩和徐变,如果选择不当或掺量不当,会严重增强混凝土收缩。

3)不同种类和不同用量的水泥拌制的砂浆干缩性变化很大。矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。水泥强度等级越高、细度越细、早强越高,对混凝土开裂影响越大。混凝土设计强度越高,混凝土脆性越大,也越容易开裂。

4)混凝土中水的蒸发引起混凝土的收缩,水灰比越大水泥浆越稀,收缩率越大开裂的可能性也越大。

1.3 施工以及养护的因素

1)混凝土拌和不匀、拌和时间过长,运输时间过长、运输泵送时改变了配合比,浇筑顺序不合理、速度太快等施工会改变混凝土的质量,降低混凝土的性能,引起浇筑后混凝土结构或构件的裂缝。现场振捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣抽撤过快,会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的发生。钢筋保护层厚度不足,造成钢筋与混凝土的握裹作用减小,对混凝土变形开裂的约束作用减弱。在风速过大或烈日暴晒的情况下施工,混凝土的收缩值大。大体积混凝土构件浇筑后,抹面的次数和保温工作不到位,易产生表面收缩裂缝。

2)混凝土的养护可改变混凝土的水化反应速度,影响混凝土的强度。养护时保持湿度越高、气温越低、养护时间越长,则混凝土收缩越小。在养护的过程中必须严格控制混凝土的水化热,对拌和好的混凝土进行预冷却以降低温度,使浇筑后混凝土的最高温度与温度梯度最小,外界对混凝土的约束最小。混凝土养护的目的是为了保证混凝土的正常凝结、硬化。混凝土养护时间过短,保持的湿度过低都会使得混凝土收缩变大,会引起裂缝。

2 建筑施工中混凝土裂缝的控制对策

2.1 设计中应考虑的控制对策

设计中,建筑平面应尽量规则,避免平面形状突变,产生应力集中,导致应力裂缝。若不能避免形状突变,如在孔洞和断面的转角部位,由于温度收缩也会引起应力集中,这时应作局部处理,做成逐渐变化的过渡形式,同时还应加配钢筋。建筑长度较长时,要按照相关规范合理布置伸缩缝、后浇带等。同时,有条件的情况下可以在受力较小,影响不大的部位设置施工缝,引导裂缝在此处产生,然后集中处理。

在设计中要注意到那些容易开裂的部位,在设计中加以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且浇筑方便的条件下,钢筋直径越细、间距越小则对预防开裂越有利。设计应用的混凝土标高不要太大。对比较容易产生开裂的区域及开洞四角可相应增加构造配筋。含筋量的增加或配置细而密的钢筋,可以分散裂缝,使裂缝细而密,从而达到不渗水甚至肉眼看不见的要求。设计上尽可能消除人为的非结构承载性裂缝。另外,对结构体不要有太大的局部削弱,例如:管道不要太集中,大的管道要确保有一定的保护层,并要设置构造配筋。

2.2 材料选择中的控制对策

混凝土原材料的选用首先要选择产品质量稳定、生产批量大、社会信誉高的大型水泥生产厂生产的水泥,另外用于做配合比的水泥一定要做水泥净浆安定性试验。对于安定性不良的水泥,严谨用于拌制混凝土。其次用于配置混凝土的砂、石骨料宜选用孔隙率较小,级配良好的材料,可用几种颗粒不同的骨料进行级配的优化,选取密实度较好、便于施工浇筑的级配为最佳级配。同时,严格控制砂、石骨料的含泥量,杜绝含泥量过大的砂、石骨料进入拌合现场,应指派专人对砂、石骨料用干净水边用边西,这样既可控制骨料温度过高,又能控制含泥量。

2.3 施工中应落实的控制对策

1)严格控制水灰比,减少水泥用量同时,把握好混凝土的初凝时间,不得使用已过初凝时间的混凝土,更不能随意加水。

2)混凝土应连续浇筑,如果必须间歇时,其间歇时间宜短,并在前层混凝土凝结之前将次层混凝土浇筑完毕。

3)根据施工对象及混凝土拌和物的性质选择适当的振捣器。按照“快插慢拔”原则施工,避免振动棒与钢筋的接触。

4)对预留洞口或者管线穿越多的部位,要严格按照图纸及规范的要求增设附加钢筋,以抵抗此部位的集中应力。

5)对于梁板构件,要注意拆模时间和拆模顺序。一般后支的模板先拆,先支的模板后拆;先拆非承重部位,后拆承重部位;梁的拆除应先拆除梁的侧模等。对于高支模板的拆除还要有专项的拆除方案。

6)混凝土养护工作,是整个施工过程中非常重要环节,忽视对混凝土的养护,既会降低混凝土的强度,又易使其在硬化过程中失水得不到及时补偿而产生裂缝。更重要的是在高温下施工,应经常浇水养护,一来可减少温度产生的裂缝,二来可降低由于混疑土的收缩而产生的约束应力。有效控制裂缝。

3 结语

控制裂缝的产生和扩展,是建筑工程中必不可少的—个重要环节,应引起足够重视。控制裂缝,重点在防,并需要从设计、施工上共同努力,采取有针对性的防裂措施,加大主动控制的力度,才能提高新建房屋质量的可靠性。只要严格执行规定,做到设计与施工紧密配合,控制裂隙是完全可以做到的。

[1] 富文权,韩素芳.混凝土工程裂缝分析与控制[M].中国铁道出版社,2002

[2] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社,2006

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