混凝土结构裂缝原因及控制措施探讨
所属栏目:化学教学论文
发布时间:2011-02-25 11:44:36 更新时间:2025-01-07 10:43:23
高翔
山东省轻工业设计院山东济南250014
摘要:随着建筑行业的发展,钢筋混凝土建筑结构已成为当前建筑领域内使用最为广泛的结构形式。大多数混凝土建筑结构在施工及后期使用过程中会产生裂缝,裂缝的存在和发展会对建筑结构产生安全隐患和危害。通过对裂缝产生类型和主要部位及原因的分析并加以不同措施进行预防控制,可以避免或减少裂缝发展对混凝土建筑结构安全性、耐久性、美观性的危害及影响。
关键词:混凝土结构;裂缝;产生原因;控制措施
一、混凝土结构裂缝产生的原因
1水泥水体的硬化。
在进行混凝土浇筑的时候,水是必要的条件,在进行用水的时候,通常情况下,为了满足工程的需要,就要加足倍的水,一般情况下,会多出很多的水,这些水被称为游离水,在进行浇筑的过程中,游离水会慢慢蒸发,蒸发的时候就会引起干缩的现象,这种现象也不利于混凝土的固定,干缩和温度的不均匀就会引起混凝土的拉力增加,同时加剧了裂缝的产生。
2施工工艺原因
施工工艺是造成混凝土结构裂缝病害的又一主要原因。在实际施工中,会导致混凝土结构产生裂缝病害的原因很多,如集料、骨料的运输、搅拌、浇灌、捣实存在缺陷和疏漏;未按要求和标准进行养护,混凝土早期脱水;模板搭设不当造成漏水、漏浆,或支撑下沉、过早拆模或拆模不当等;施工过程未注意钢筋表面污染问题;在混凝土浇注时对水化计算不准,未注意混凝土降温和保温工作;现场预应力张拉不当出现超张或偏心等情况,都有可能引起混凝土结构裂缝病害。
3在实际的使用过程中由于混凝土面积比较大容易出现开裂的现象
在实际的使用中,混凝土浇筑完以后,经常由于承受过大的压力相应的结构就会出现裂缝,这种承载力主要也是受到的是直接应力和次应力的作用,受到了这种应力,就比较容易产生裂缝,这种裂缝随着温度的变化也会逐渐膨胀甚至变大,而且混凝土的大面积使用可有可能造成这种现象在进行混凝土浇筑的过程中,由于用力的原因,没有达到强度,也会引起混凝土的裂缝,这种裂缝引起的原因是由于在进行水泥化热所引起的温度变化所造成的,在进行工程建筑的时候,由于需要使用比较大面积的水泥,所以比较容易出现此类的状况,在进行混凝土浇筑的时候,由于散热状况不好,体积有比较大,外部的散热比内部的散热快,所以内部的热量由于散发不出来,就非常容易导致内部混凝土的膨胀,这些是混凝土开裂的主要原因。
二、混凝土结构裂缝控制措施
1选择优质材料
混凝土工程结构裂缝的控制,选用合格的建筑材料是保证结构安全性的重要一环。首先要从原材料上进行把关,应选择合格的建筑材料,且在材料进场后进行检验,主要材料还需进行反复检验。
施工前,通过试配确定混凝土配合比,严格控制混凝土的拌合用水量及水泥用量。因水泥用量越大,含水量越高,收缩变形就会越大,且延续的时间越长,裂缝就越容易产生。在以往工程项目的地面施工中,经过试配调整,地面混凝土选择了配合比1:1.79:4.13,水灰比为0.43,水泥用量为330kg/m3.由于抗折混凝土的石子级配要求用石量较大,所以掺入了0.75%水泥用量的减水剂,掺入减水剂后不仅使混凝土的和易性有了明显的改善,同时又减少了10%左右的拌合水,拌合水减少后使混凝土回缩量有所减小。
混凝土骨料中的砂子采用中、粗砂,根据有关实验资料表明,当采用细度模数为2.80、平均粒径为0.385的中、粗砂,比采用细度模数为2.10、平均粒径为0.335的细砂,每1m3混凝土可减少用水量21~24kg,水泥用量可相应减少25~30kg。施工过程中,如采用细度相对较低的砂子,可以加大高效减水剂的剂量方法,降低混凝土拌合用水量,达到减小混凝土的收缩变形控制裂缝的目的。
如果施工工期不紧张,也可以考虑掺加适量的粉煤灰(因掺入粉煤灰后早期强度较低),因为普通硅酸盐水泥的自身收缩是正的(缩小变形),而粉煤灰的自身收缩是膨胀变形,有效利用粉煤灰的这一特性,这对混凝土的抗裂性是有益的,同时也可以改善混凝土的和易性,减少混凝土中拌合水和水泥用量,达到控制有害裂缝出现的目的。
2施工方面的措施
合理安排施工计划和施工进度,避免在恶劣环境下的施工;对于模板的支护工程要保证模板的刚度;合理安排施工顺序以减少相邻建筑物由于荷载差而引起的沉降裂缝;严格按照施工图进行施工,对于钢筋的绑扎要注意其保护层和钢筋间距的准确性;在商品混凝土的运输和浇筑过程中要保证混凝土的和易性,浇筑过程中要振捣均匀密实;对于大体积混凝土的浇筑要通过一定措施降低其水化热来减少裂缝的出现;对于浇筑的混凝土构件要有足够的养护时间和合理的养护温度湿度,避免由于温度突变引起的温度裂缝。
现场操作方面:(1)浇捣工作:浇捣时,振捣棒要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除混凝土内部的水分和气泡;(2)避免在雨中或大风中浇灌混凝土;(3)对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利;(4)夏季应注意混凝土的浇捣温度,采用低温人模、低温养护,必要时经试验可采用冰块,以降低混凝土原材料的温度。
3结构加固法
对于建筑工程中的裂缝来说,则对混凝土的结构具有重要的影响。比如说,承载的压力超过所规定的承受能力所导致成的裂缝,若裂缝不及时进行处理就会降低混凝土的耐久性。另外,火灾所导致成的裂缝也会直接影响着混凝土的强度,这就需要采用结构加固法对混凝土进行有效的处理。结构加固法主要体现在对混凝土结构截面面积的加大,并且在其构件的角部采取包型钢的措施,还可以应用预应力法加固以及采取粘贴钢板进行加固,另外,还可以增设支点进行加固以及采用喷射混凝土进行有效的补强加固。
4加强施工监测
在施工中,要加强对混凝土温度和变形程度的检测,对现场情况进行及时记录和反馈,促进工程顺利进行,还要努力改善混凝土性能,加强养护,提高其抗裂能力,在施工中,混凝土质量对裂缝的产生有重要影响,尤其是对贯穿裂缝的影响更为明显,一旦发生贯穿裂缝,再想恢复混凝土结构的整体性就变的十分困难,因此,在施工过程中一定要更加重视对贯穿性裂缝的预防。
三、结语
混凝土裂缝的防治是一项重要的工作,需要相关人员仔细操作。一旦发现裂缝,则应根据调查结果和获取的数据分析各个影响因素和建筑物本身存在的问题,再制定修补细节和应对措施,而非盲目的进行修补。总而言之,混凝土裂缝的修补是一项细致的工作,我们在预防和修补的过程中,一定要根据实际情况,科学分析并制定结局措施,保证结构的安全。
参考文献:
[1]刘继红.大体积混凝土施工裂缝控制[J].鞍山科技大学学报.2006(03)
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