期刊VIP學術(shù)指導 符合學術(shù)規(guī)范和道德
保障品質(zhì) 保證專業(yè),沒有后顧之憂
來源:期刊VIP網(wǎng)所屬分類:建筑工程時間:瀏覽:次
【摘要】:混凝土裂縫問題是一個普遍存在但是卻又難于解決的工程技術(shù)問題。本文將從設(shè)計、材料、配合比、施工現(xiàn)場養(yǎng)護等幾個方面對混凝土裂縫產(chǎn)生的原因進行分析和探討。并且在混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計、混凝土材料的選擇、配合比的優(yōu)化與施工現(xiàn)場的養(yǎng)護等一些方面提出控制混凝土裂縫措施。
關(guān)鍵詞:混凝土裂縫,問題,施工控制
一、概述
混凝土結(jié)構(gòu)工程裂縫問題,是一個被工程施工人員普通關(guān)注的問題。而且有的裂縫如果繼續(xù)擴展還可能危及建筑結(jié)構(gòu)的安全。很多案例表明:結(jié)構(gòu)的破壞一般是從裂縫開始的。有的裂縫是荷載產(chǎn)生的裂縫,而有些裂縫則是工程疏漏造成的,例如鋼筋的銹蝕,保護層的剝落,降低混凝土的強度,這些原因不但影響房屋的正常使用,而且嚴重的損害了工程耐久性,縮短了房屋建筑工程使用壽命。還有在耦合作用下產(chǎn)生的裂縫以及堿骨料反應膨脹應力引起下產(chǎn)生的裂縫。結(jié)構(gòu)裂縫不但影響建筑美觀,還為房屋的裝飾裝修造成困難。
二、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
混凝土裂縫產(chǎn)生原因很多,有些是設(shè)計方面的原因,但更多的原因是在施工過程中的各種因素組合下產(chǎn)生的,想要從根本上解決混凝土裂縫問題,需要從混凝土裂縫的形成原因下手。裂縫產(chǎn)生的原因主要有五個方面:
(1)設(shè)計原因
在設(shè)計結(jié)構(gòu)中斷面突變的應力集中產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫;對構(gòu)件設(shè)計中施加預應力計算設(shè)計不當,造成構(gòu)件的裂縫(如偏心、應力過大等);設(shè)計失誤造成的構(gòu)造鋼筋配置過少或者過粗等引起的構(gòu)件裂縫;設(shè)計中沒有充分考慮到混凝土構(gòu)件的收縮變形而設(shè)計變形縫;采用的混凝土等級過高,是混凝土構(gòu)件用灰量過大,對構(gòu)件的收縮不利。
(2)材料原因
粗細集料中的含泥量過大,造成的混凝土收縮增大。集料顆粒的級配不正確,造成混凝土收縮的增大,導致裂縫的產(chǎn)生;骨料粒徑過細、針片含量過高,致使混凝土的單方用灰量、用水量增多,而造成收縮量增大;水泥種類選取的原因,礦渣硅酸鹽水泥的收縮比普通硅酸鹽水泥的大;水泥等級與混凝土強度等級的原因:水泥的等級越高、混凝土的強度等級越高,混凝土脆性就越大、越容易造成開裂。
(3)混凝土配合比的原因
施工澆筑水泥用量越大、用水量越高,造成的水泥漿體積就越大、坍落度就越大,收縮也就越大;配合比中的砂率、水灰比選擇不恰當造成混凝土和易性有偏差,致使混凝土離析、泌水不良,增加了構(gòu)件收縮值;配合比中混凝土膨脹劑的摻量不恰當。
(4)施工和現(xiàn)場養(yǎng)護的原因
現(xiàn)場施工澆搗混凝土時,振搗或插入不當,而影響到混凝土的密實性及均勻性,致使裂縫的產(chǎn)生;混凝土拌和不均勻,攪拌的時間不足或者過長,拌和后到澆筑時間擱置的時間過長,都容易產(chǎn)生裂縫;為了快速連續(xù)施工而造成的連續(xù)澆筑時間過長,兩次澆筑的接茬處理不恰當,混凝土構(gòu)建很容易產(chǎn)生裂縫;澆注混凝土后,在養(yǎng)護過程中,風速過大與烈日暴曬,造成混凝土收縮增大;進行大體積混凝土澆注時,現(xiàn)場養(yǎng)護過程中混凝土降溫以及保溫工作做的不到位,造成混凝土構(gòu)建的內(nèi)外溫差過大,致使混凝土構(gòu)建產(chǎn)生溫度裂縫。
(5)環(huán)境因素
構(gòu)筑物基礎(chǔ)的地基不均勻而產(chǎn)生的沉降裂縫;建筑物周圍環(huán)境的影響,酸、鹽、堿等腐蝕性物質(zhì)對構(gòu)筑物的侵蝕,導致的裂縫;建筑物受季節(jié)變化的溫度、濕度差異過大而引起的裂縫。
以上這些因素所造成混凝土較大的收縮,致使混凝土構(gòu)建微小裂縫迅速的擴展變大,形成影響建筑物使用的大裂縫。
三、混凝土裂縫的控制
(1)設(shè)計方面
在建筑構(gòu)建的設(shè)計中應該處理好構(gòu)件在約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)和完全處于自由變形的無約束狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的關(guān)系,使其有足夠的變形余地。設(shè)計人員應靈活地運用約束狀態(tài)的結(jié)構(gòu)和自主變形狀態(tài)的關(guān)系的設(shè)計原則,進行選擇結(jié)構(gòu)方案與使用材料;盡可能的避免結(jié)構(gòu)斷面的突變帶來的集中應力,例如因結(jié)構(gòu)或者造型等方面的原因而充分的考慮采用加強措施;運用補償收縮的混凝土技術(shù), 在比較常見的一些混凝土裂縫中,有很大一部分是因為混凝土收縮造成的。想要解決由于混凝土收縮而產(chǎn)生的裂縫,我們可以選用在混凝土中摻加膨脹劑來補償混凝土的收縮的方法,而事實的實踐證明,其效果是很好的;重視構(gòu)筑物中的構(gòu)造鋼筋,在進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時,設(shè)計人員應當重視構(gòu)筑物中各構(gòu)造鋼筋的配置,特別是樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更加應該注意構(gòu)造鋼筋的直徑、規(guī)格和數(shù)量的選擇。
(2)材料的選擇
根據(jù)構(gòu)件結(jié)構(gòu)的要求選擇適合的混凝土強度等級和水泥的品種、等級;制混凝土時選用級配優(yōu)良的砂與石原材料,砂和原石材料的含泥量也要符合相關(guān)規(guī)范的要求;采用摻合料及混凝土外加劑,摻合料和外加劑可以明顯地起到降低水泥用量、降低混凝土的水化熱、改善混凝土性能作用。
(3)混凝土配合比
混凝土配合比應該嚴格根據(jù)《普通混凝土配合比設(shè)計規(guī)程》JGJ55的規(guī)定、要求的強度等級、抗?jié)B等級以及耐久性等進行設(shè)計;在能夠滿足施工要求的條件下,要盡可能的采用較小的混凝土坍落度;基礎(chǔ)、樓板、梁、屋面的混凝土坍落度應當小于120mm,墻、柱的混凝土坍落度應當小于150mm;混凝土的用水量不應大于170kg/m3;在滿足工作性能要求的前提下,宜采用較小的砂率。
(4)施工和養(yǎng)護方面
應當優(yōu)先采用預拌的混凝土,其質(zhì)量要求應符合《預拌混凝土》GB/T14902的規(guī)定,而且施工者要在事先制定關(guān)于混凝土制備的技術(shù)操作規(guī)程以及質(zhì)量控制措施;混凝土運至澆搗地點時的坍落要符合要求,嚴禁往運輸?shù)綕仓攸c的混凝土中隨意加水;在樓板、墻、梁、柱澆筑時,應該先澆筑墻、柱,等待混凝土沉實后,再進行梁和樓板的澆筑。在澆筑樓板和梁時,先澆筑梁,再筑樓板;當構(gòu)件澆筑時,要防止模板、鋼筋及定位筋等的變形和移動;大體積混凝土構(gòu)件,應該控制澆筑后的混凝土內(nèi)部溫度以及內(nèi)部與表面的溫差、混凝土表面與周圍環(huán)境的溫差,內(nèi)部最高溫度不應高于70℃,內(nèi)外溫差不應超過25℃,混凝土表面與環(huán)境差不宜超過15℃;現(xiàn)場養(yǎng)護是防止混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫的重要措施之一,所以必須制定養(yǎng)護方案,并且派專人進行養(yǎng)護的工作。混凝土構(gòu)件在澆注完畢后,必須進行保溫、保濕養(yǎng)護。對于一般硅酸鹽水泥拌制的混凝土,養(yǎng)護時間不得少于7d,對摻用緩凝添加劑或者抗?jié)B要求的混凝土,時間一般不得少于14d。
(5)環(huán)境方面
密切注意施工季節(jié)、氣候的變化以及環(huán)境的溫、濕度的變化對混凝土收縮變形的影響,嚴格控制澆筑現(xiàn)場的坍落度、大風等不利的環(huán)境影響。
四、總結(jié)
混凝土裂縫現(xiàn)象是混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件中一種普遍存在的現(xiàn)象,它的發(fā)生的原因非常復雜并且是不可避免的,裂縫不但會降低建筑構(gòu)件抗?jié)B、安全等能力,而且會加速構(gòu)件內(nèi)部鋼筋的銹蝕以及建筑物結(jié)構(gòu)構(gòu)件的混凝土的碳化,影響建筑物正常使用,因此混凝土裂縫問題的控制重點在于“防”,應當科學的控制裂縫標準,對混凝土裂縫進行認真的研究、采用合理的措施進行處理,以確保建筑物與構(gòu)件能正常耐久的使用,但是各種各樣的原因仍會有一些的混凝土裂縫產(chǎn)生,所以當裂縫發(fā)生后,我們必須先檢查裂縫產(chǎn)生的原因,分析裂縫產(chǎn)生的類型,才能準確的選擇處理措施,同時我們還要合理控制混凝土配合比、原材料的選用、加強施工現(xiàn)場的監(jiān)控、嚴格遵守施工規(guī)范,才有最大程度上減少混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生,并且把裂縫控制在設(shè)計范圍之內(nèi),盡可能的減少裂縫對建筑結(jié)構(gòu)造成的危害。
【參考文獻】:
[1]徐榮年,徐欣磊. 《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制》——“王鐵夢法”應用事例集[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.
[2]何星華,高小旺. 《建筑工程裂縫防治指南》[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2005.
[3]韓素芳,耿維恕. 《鋼筋混泥土結(jié)構(gòu)裂縫控制指南》[M].北京:化學工業(yè)出版社,2005,12.
[4]過鎮(zhèn)海,時旭東. 《鋼筋混凝土原理和分析》[M].北京:清華大學出版社,2003,5.
[5]郭仕萬,肖欣,趙和平. 《混凝土施工中的裂縫控制》[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社,2000.11.