混凝土施工裂缝控制策略分析

混凝土施工裂缝控制策略分析

随着混凝土技术的不断发展,其在建筑工程领域的应用也日益广泛。然而,混凝土施工裂缝的控制,是当前研究的焦点。文章阐述了混凝土裂缝相关状况,基于其形成机理,探讨了在控制裂缝的施工优化技术。

标签：混凝土裂缝建筑工程策略

0 引言

随着我国建筑业的高速发展,对混凝土结构裂缝的控制要求也十分严谨。由于混凝土属于脆性材料,混凝土结构产生不同程度、不同形式的裂缝相当普遍,在某些情况下,裂缝会导致非常严重的后果,轻则影响建筑物的外观,严重时会使混凝土结构的承载力降低,直接影响结构的安全,因此研究混凝土结构的裂缝产生原因及控制具有重要的社会和经济意义。

1 建筑工程混凝土裂缝概述

在实际工程中,混凝土结构的裂缝经常可见,裂缝的存在影响了结构的美观和正常使用,削弱了结构的刚度和整体性,导致工程事故的发生。常见的混凝土裂缝无外乎两种:温度裂缝和力学裂缝。

1.1 温度裂缝因水泥具有快硬、高强、水化热大的特点,再加上多数工程的主体施工发生在夏季,混凝土浇捣后又未及时浇水养护,混凝土在较高温度下失水收缩,水化热释放量较大,而又未及时得到水分的补充,因而出现裂缝。目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种:混凝土浇注初期,产生大量的水化热,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常使混凝土内部温度上升,而混凝土表面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;另外,在拆模前后,表面温度降低很快,造成了温度陡降,也会导致裂缝的产生;当混凝土内部达到最高温度后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。

1.2 力学裂缝力学裂缝,又称应力裂缝,其包括各种收缩引起的裂缝,如干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。众所周知,混凝土在硬化过程中,由于水分蒸发、体积逐渐缩小,产生收缩,而板的四周由于受到支座的约束,不能自由伸展。当混凝土的收缩所引起板的约束应力超过一定程度时,必然引起现浇板的开裂,开裂的部位往往产生在应压力相对集中的地方。还有一种情况,便是施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未到终凝时间就上荷载等,这些因素都可直接造成混凝土楼板的弹性变形,致使混凝土早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致混凝土裂缝。施工中不注意钢筋的保护,板的上层钢筋一般较细较软,各工种交叉作业,造成施工人员众多,行走十分频繁,无处落脚后难免被大量踩踏,钢筋弯曲变形、下沉,保护层过大,导致结构裂缝。

2 混凝土裂缝控制施工策略

2.1 混凝土裂缝一般控制技术施工中应严格控制混凝土配合比,测定集料含水量,针对不同的气温条件及时调整施工配合比,控制好坍落度,保证出槽混凝土具有良好的和易性,避免因配合比控制不严,使含水量过大,以至在采用整体钢模时水分无法排出而导致水泡,影响梁体质量和美观。在施工过程中,加强对混凝土的施工管理,确保配料准确和合理的搅拌时间,定期校验各种称量仪器,保证原材料用量准确。

浇筑前,模板制作方面:侧模,根据梁体结构形式进行设计,在满足几何尺寸的前提下,尽量减少直角连接,减少应力集中点;模板表面打磨光滑,减小摩阻力。在施工过程中,控制好混凝土的浇注时间和浇筑时的温度,安排在早、晚或温度低的时候进行混凝土浇注并及时掩护,并用塑料布进行覆盖,经常保持混凝土湿润,从而防止温度裂缝的产生。施工采用插人式振捣器振捣时,移动间距不应超过振捣器作用半径的1.5倍,对每一振捣部位必须振动到混凝土停止下沉,不在冒出气泡,表面呈现平坦、泛浆,边振动边徐徐提出振动棒,避免过振,造成混凝士离析,从而产生结构裂缝。

2.2 温度裂缝控制施工策略由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥。经过试验表明比表面积每增加100cm2/g,1d的水化热增加17J/g～21 J/g,7d和20d 均增加4J/g～12J/g。在混凝土拌制过程中,要严格控制原材料计量准确,同时严格控制混凝土出机塌落度。要尽量降低混凝土拌合物出机口温度,拌合物可采取以下两种降温措施:一是送冷风对拌和物进行冷却,二是加冰拌合,一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。

浇注过程中要进行振捣方可密实,振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜,间距要均匀,以振捣力波及范围重叠二分之一为宜,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝。尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注,若由于工程需要在夏季施工,则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排在夜间进行。混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到设计强度的75%以上,混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。大体积混凝土的温度裂缝,主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后,由于内部较表面散热快,会形成内外温差,表面收缩受内部约束产生拉应力,但是这种拉应力通常很小,不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击,或者过分通风散热,使表面温度降温过大就很容易导致裂縫的产生,所以在混凝土在拆模后,特别是低温季节,在拆模后立即采取表面保护。混凝土浇注完毕后,应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,这样既减少外界高温倒罐,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。若是在高温季节施工,则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值,但注意,通水时间不能过长,因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。

2.3 力学裂缝控制策略工程中经常采用以下几种措施来控制力学裂缝:①表

面处理法:包括表面涂抹和表面贴补法,表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补法适用于大面积漏水的防渗堵漏。②填充法:用修补材料直接填充裂缝。一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开v型槽,然后作填充处理。③灌浆法:从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。利用压送设备(压力0.2～0.4MPa)将补缝浆液注入混凝土裂隙,达到闭塞的目的,该方法属传统方法,效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝,不用电力,十分方便,效果也很理想。④结构补强法:因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验;钻心取样试验;压水试验;压气试验等。

3 结语

混凝土施工是建筑工程中最为重要的一环,而混凝土裂缝控制,是混凝土施工中的重中之重,因此必须加强混凝土裂缝控制技术,控制温度裂缝以及力学裂缝的产生,一切按相关规范进行施工。然而,混凝土工程中的裂缝,或多或少地存在,对于产生的裂缝,我们必须采取积极主动的方式去进行修复,只有通过预控、修复等多方式结合,才能充分保障混凝土施工质量。

参考文献:

[1]邵明波.混凝土结构工程中常见变形裂缝的防治[J].山西建筑,2007,3

3(1):163—164.

[2]韩素芳,耿维恕.钢筋混凝土结构裂缝控制指南(第二版)[M].北京:化学工业出版社,2006.

[3]GB 50204—2002,混凝土结构工程施工质量验收规范[S].