建筑工程中混凝土裂缝的控制措施

建筑工程中混凝土裂缝的控制措施
摘要:混凝土建筑在施工中,由于结构尺寸大,混凝土用量多,在水泥水化热引起混凝土内部温度变化及外界气温变化的影响下,会产生较大的温度收缩应力,而导致混凝土结构产生裂缝。

造成裂缝的产生路径较复杂,受裂缝的破坏而造成的损失费相当高。

本文在参考了大量文献资料、总结了建筑工程混凝土温度裂缝产生的原因的基础上,探讨和阐述了混凝土裂缝的控制方法。

关键词:建筑工程混凝土裂缝控制措施
混凝土建筑在施工中,由于结构尺寸大,混凝土用量多,在水泥水化热引起混凝土内部温度变化及外界气温变化的影响下,会产生较大的温度收缩应力,而导致混凝土结构产生裂缝。

因此,控制混凝土浇筑块体因水泥水化引起的温升、混凝土浇筑块体的内外温差及降温速度,防止混凝土有害裂缝的出现,是施工技术的关键问题。

1 混凝土裂缝的的产生分析
1.1 原材料
在住宅建设中,也有一部分钢筋混凝土现浇板出现的裂缝,是由于用来制作现浇板的原材料质量不合格所造成的,裂缝多产生在混凝土硬化的早期,如果骨料中含泥量过多,则随着混凝土的干燥,会产生不规则的网状裂缝,有时碱-骨料反应也会引起裂缝。

1.2 混凝土收缩
混凝土引起收缩的原因,在硬化初期主要是由于水泥水化作用,形成一种新的水泥结晶体,这种结晶体化合物较原材料体积小,因而引起混凝土体积的收缩,即所谓的凝缩,后期主要是混凝土内自由水分蒸发而引起的干缩,而且如果混凝土处在一个温差变化较大的环境下,将会使其收缩加剧。

1.3 施工
在施工过程中由于施工工艺不当,致使支座处负筋下陷,保护层过大,使板上部沿梁支座处产生裂缝;或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载,造成混凝土楼板的弹性变形。

后浇带施工不慎而造成的板面裂缝,为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力,规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带不完全按设计要求施工等都可能造成板面的裂缝。

2 混凝土裂缝的控制措施
2.1 原材料方面
(1)水泥:水泥水化热是产生温度应力的主要影响因素,因此水泥是混凝土的关键环节。

混凝土所用水泥应采用水化热低、凝结时间长、后期强度高的水泥,如粉煤灰硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥。

(2)骨料:在配合比相同的条件下,使用碎石的混凝土强度高,抗裂性能也较卵石的高,所以对于混凝土工程,由于抗裂度要求高,施工时宜采用碎石作为粗骨料。

(3)掺合料:混凝土施工中,掺加适量的优质粉煤灰,可以改善混凝土的性能、减少混凝土的水化热,还可以降低工程成本。

(4)外加剂:为保证混凝土工程质量,防止开裂,提高混凝土的耐久性,混凝土外加剂是指在混凝土拌和过程中掺入的,用以改善混凝土性能的物质。

如掺用木质素磺酸盐类减水剂、高效缓凝减水剂、UEA 型膨胀剂等。

2.2 模板方面
选择有足够刚度的模板支撑体系。

不得随意改变技术人员确定的施工方案,避免模板变形、支撑下沉;要保证模板支撑的稳定性,首先要保证模板支撑系统的支承面不能沉降。

在模板支撑系统计算时,要认真考虑支承面的承载力,防止支承面沉降;模板接缝应严密,严禁模板漏浆;由于施工速度快,造成模板周转不足、顶板支撑过早拆模的现象,施工中要严格执行拆模申请单制度,只有在同条件养护试块合格的情况下才允许拆模;混凝土达到拆模强度后方可拆模,不能在低温条件下拆模,以免大梁表面温度陡降,产生表面裂缝;预应力张拉前,应先将梁侧模拆除,以免影响预应力的建立,但梁的底模与支架必须在预应力筋张拉后,以及孔道灌浆材料达到设计强度以后方可拆除。

2.3 钢筋方面
对于板周边支座处的负弯矩钢筋、板四角的放射形钢筋和阳台板钢筋,绑扎时位置正确,同时必须设置钢筋支架,将上述钢筋牢固架设,支架的间距应满足小于或等于lm;混凝土浇捣前,必须在板周边支座处的负弯矩钢筋、板四角的放射形钢筋和阳台板钢筋范围处搭设操作跳板,供操作人员站立,操作人员不得踩踏在上述钢筋上进行施工作业;要严格保证钢筋位置。

固定后的钢筋与模板之间必须严格按规范规定镶嵌保护层垫块,垫块的厚度应控制在20mm左右,采用塑料垫块用铅丝固定在主筋位置的方法值得提倡和推广。

2.4 混凝土施工方面
在混凝土搅拌时,采用二次投料新工艺(也称为裹砂法),即在改变以往的投料程序,采取先把水、水泥和砂拌和后,再投放石子进行搅拌的新方法。

这种搅拌工艺的主要优点是无泌水现象,混凝土上下层强度差减少,可有效地防止水分向石子与水泥砂浆界面的集中,使硬化后的界面过渡层的结构致密、粘结加强,从而可使混凝土强度提高10%左右。

当混凝土强度基本不变时,可减少水泥用量7%左右。

浇筑后的混凝土,在振动界限以前,采取二次振捣,能排除混凝土因泌水在粗骨料、水平钢筋下部生成的水分和孔隙,提高混凝土与钢筋的握裹力,防止因混凝土沉落而出现的裂缝,以减小内部微裂,增加混凝土密实度,从而使混凝土的强度提高10%～20%。

在混凝土基础
的垂直施工缝处留缝与接缝时,均宜采用二次振捣。

混凝土二次振捣的最佳时间与水泥品种、水灰比、坍落度、气温、混凝土运输距离、浇筑速度、振捣条件等有关,一般宜在混凝土浇筑后lh左右。

混凝土养护的目的,是创造各种条件,使水泥充分水化,加速混凝土硬化和防止混凝土在内外因素影响下出现收缩裂缝。

在大面积楼面中,混凝土养护要防止水分散失、延缓温度变化、降低最高温升,避免温度裂缝、沉缩裂缝和收缩裂缝的产生,促进混凝土早强。

2.5 混凝土的养护监测
温度监测是混凝土施工中的一个重要环节,也是防止温度裂缝的关键。

在混凝土浇筑过程中应进行混凝土浇筑温度的监测,在养护过程中应进行混凝土浇筑块体升降温、内外温差、降温速度及环境温度等监测。

这些监测结果能反映混凝土浇筑块体内温度变化的实际情况及所采取的施工技术措施的效果,为施工组织者在施工过程中及时准确采取温控对策提供科学依据,实现情报化施工。

在施工中可采用简易测温法,即在混凝土内预埋钢管,用便携式电子温度计测温。

目前,在混凝土温度、温差监测工作中引入了计算机技术,提高了监测速度与监测精度,并可进行不间断的自动监测,实现了监测工作自动化。

3 结语
在混凝土建筑工程基础施工中,应从原材料的合理选择、配合比的科学确定、施工方法的恰当选择、加强混凝土的养护及温度监测等方面,采取相应措施控制裂缝。

采用分层浇筑的方法,改进混凝土的拌制和振捣,有效降低混凝土的内外温差,减少收缩值并弱化基础的约束作用。

混凝土浇筑完成后要加强养护,严格控制温差,在混凝土浇筑过程中进行混凝土浇筑温度的监测,在养护过程应进行混凝土浇筑块体升降温、内外温差、降温速度及环境温度等监测。

通过这些措施,能够有效防止混凝土基础出现裂缝,保证混凝土的质量。

参考文献
[1]建筑施工手册(第四版).建筑工业出版社(第四版),2003.
[2]谢荣华.高层建筑混凝土裂缝的防治.大众科技,2005(11).
[3]骆戈.浅谈混凝土裂缝产生的原因及其预防措施.中小企业管理与科技(上旬刊),2009(9).
[4]唐涛.混凝土裂缝的成因、预防措施及处理[J]．科技创新导报,2009，27：31.
[5]顾晴，陈智伟.钢筋混凝土裂缝的成因与控制措施[J].科技创新导报，2007，35：76.。