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淺談混凝土裂縫形成原因與預(yù)防措施
發(fā)布時間:2014-07-15
現(xiàn)如今住房已商品化,建筑工程產(chǎn)品質(zhì)量不僅是自身價值的體現(xiàn),同時也是社會效益的標(biāo)志,而且已經(jīng)成為市場競爭的武器;工程質(zhì)量直接牽動著用戶的切身利益;如何保證混凝土工程質(zhì)量具有很重要意義。混凝土結(jié)構(gòu)工程裂縫,是一個帶有普遍性被全社會很為關(guān)注的問題。有些裂縫的繼續(xù)擴(kuò)展可能危及機(jī)構(gòu)安全,因為結(jié)構(gòu)的最終破壞往往是從裂縫開始,成為結(jié)構(gòu)破壞的先兆,這主要是指荷載產(chǎn)生的裂縫;有些裂縫的出現(xiàn)造成工程滲漏,影響正常使用,使鋼筋銹蝕,保護(hù)層剝落,降低混凝土強(qiáng)度,嚴(yán)重?fù)p害工程耐久性,縮短工程使用壽命,這主要是變形產(chǎn)生的裂縫;同時較大的結(jié)構(gòu)裂縫,也為人的觀瞻難以接受,造成恐懼心里壓力,影響建筑美觀,為裝修造成困難。由于產(chǎn)生裂縫的微觀與宏觀機(jī)理的復(fù)雜性、動態(tài)變化型,它也是困擾工程技術(shù)人員的技術(shù)難題。因此,研究}昆凝土工程裂縫產(chǎn)生的原因及如何控制與防止混凝土開裂是非常重要的。
1 混凝土裂縫成因
1.1 收縮變形裂縫
同構(gòu)件混凝土表面與內(nèi)部收縮或沉縮不同,內(nèi)部的較小收縮對表層較大收縮、沉縮較小部位對沉縮較大部位均會形成約束拉力或剪力作用,大體可表現(xiàn)為如下形式:
(1)沉縮裂縫
混凝土拌合物流動性不足出現(xiàn)漏振、欠振或流動性較大出現(xiàn)過振;由于漏振或欠振,混凝土不密實,在自重作用下的緩慢下沉要受到鋼筋的阻礙,或構(gòu)件截面變化下沉程度不同,結(jié)果在鋼筋下形成孔隙,在截面變化處形成下沉約束,造成表面裂縫;由于過振,沮骨料下沉,形成表面砂漿層,收縮加大,也會造成表面裂縫。
(2)凝縮裂縫
混凝土澆筑后的泌水嚴(yán)重或蒸發(fā)失水較多的凝結(jié)階段,由于過量的失水,混凝土急驟收縮導(dǎo)致表面裂縫。有時在混凝土表面撒干水泥或過度振搗也會產(chǎn)生這種裂縫。
(3)干縮裂縫
混凝土拌合物經(jīng)凝結(jié)階段進(jìn)入硬化階段后,如果在凝結(jié)階段泌水嚴(yán)重,進(jìn)入硬化階段天氣干燥有風(fēng),氣溫又很高,沒有采取有利的濕養(yǎng)護(hù)措施,尤其是對表面系數(shù)大的薄壁結(jié)構(gòu),蒸發(fā)失水較多,容易形成混凝土表面干縮裂縫。因為混凝土的蒸發(fā)失水也是由表及里的過程,不僅是表面粗骨下沉,形成砂漿層收縮加大;由于表面失水比內(nèi)部要大,也必然造成混凝土強(qiáng)度內(nèi)部與表層的不同,一般其內(nèi)部要比表層大;這就使混凝土內(nèi)部小的收縮對表面大的收縮的約束拉應(yīng)力很容易達(dá)到表面的極限抗拉強(qiáng)度,導(dǎo)致表面開裂。
(4)熱縮裂縫 .
由于當(dāng)?shù)仨椖慷啵て诰o,水泥生產(chǎn)廠家少,供應(yīng)緊張,往往水泥廠家剛磨細(xì)還未經(jīng)過散熱冷卻的高溫水泥,運至施工現(xiàn)場進(jìn)行攪拌澆筑,造成結(jié)構(gòu)表面開裂。主要因為過熱水泥用拌合水?dāng)嚢韬螅斐伤执罅考斌E蒸發(fā),同時水泥的熱量傳遞給水,相當(dāng)水化溫度急驟提高,混凝土凝結(jié)硬化速度加快,急驟收縮量加大,導(dǎo)致混凝土開裂。
1.2 溫度變形裂縫
混凝土在澆筑過程中由于水泥水化或環(huán)境的溫度變化或者共同作用在混凝土內(nèi)部產(chǎn)生溫差,引起溫度裂縫。溫度裂縫多發(fā)生在施工期間,縫寬受溫度變化影響較明顯,一般是冬季較寬、夏季較細(xì),并且其走向元一定的規(guī)律性。溫度裂縫的產(chǎn)生多由于混凝土表面與中心溫度差較大而引起的。特別是大體積混凝土,澆筑后在水泥水化期間放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,使混凝土表面和中心溫差不斷增大,若無任何措施其溫差可達(dá)(20—40)℃工,其冷縮值為(0.02 0.04)%。當(dāng)溫差產(chǎn)生非均勻的降溫差時,將導(dǎo)致混凝土表面急劇的溫差變化而產(chǎn)生較大的降溫收縮,使其很容易超過混凝土的極限拉伸變形而造成混凝土開裂,因而出現(xiàn)裂縫。
1.3 地基不均勻沉降引起裂縫
結(jié)構(gòu)相鄰的兩部分,由于荷載或地基隨壓縮能力不同形成結(jié)構(gòu)間的剪切作用,這種剪切作用大于結(jié)構(gòu)抗剪能力,造成結(jié)構(gòu)開裂發(fā)生相對位移,即沉降差。混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生不均勻沉降裂縫,通常有兩種情況:一是本應(yīng)設(shè)沉降縫的部位沒設(shè),而是加強(qiáng)連接剛度,由于基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)整體連接剛度不足,通過剪切作用產(chǎn)生斜裂縫,造成結(jié)構(gòu)不均勻沉降;二是獨立單基礎(chǔ)的框架結(jié)構(gòu),處于軟土地基,由于地基土質(zhì)的差異或上部結(jié)構(gòu)荷載作用差異,各基礎(chǔ)沉降量不同,而上部結(jié)構(gòu)整體連接剛度又較弱,對不均勻沉降的調(diào)節(jié)能力有限,發(fā)生整體結(jié)構(gòu)樓板的斜裂縫。
2 混凝土裂縫施工控制措施
2.1 嚴(yán)格控制混凝土原材料質(zhì)量對混凝土中粗細(xì)骨料的級配,雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及砂率嚴(yán)格控制,提高骨料與摻合料含量,減少水灰比,減少水泥用量和用水量,從而可以減少混凝土自身收縮。
2.2 選用適當(dāng)混凝土外加劑泵送}昆凝土要求坍落度較大,特別是氣溫較高時澆筑,采用緩凝型高效減水劑對降低水灰比,提高28d強(qiáng)度,減少水泥用量,降低水化熱,推遲水化熱溫度峰值時間均具有明顯效果。
2.3 利用膨脹劑補(bǔ)償混凝土收縮為防止混凝土干縮和溫差收縮產(chǎn)生裂縫,在混凝土拌合物中摻人一定量的膨脹劑,增加密實度,使混凝土產(chǎn)生膨脹,提高混凝土抗裂防滲能力。
2.4 嚴(yán)格按混凝土施工規(guī)范要求進(jìn)行施工對混凝土的攪拌、運輸及振搗均需嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行施工。同時,在樓板混凝土施工中,采用二次持壓,消除混凝土干縮、沉縮和塑性收縮產(chǎn)生的表面裂縫,增加混凝土內(nèi)部的密實度。
2.5 混凝土表面處理要認(rèn)真混凝土澆筑后,一般在初凝前選用長刮尺按標(biāo)高刮平,在接近初凝時用抹光機(jī)抹壓或用鐵滾筒碾壓數(shù)遍,并用木楔打磨壓實,提高密實度,減產(chǎn)收縮。
2.6 加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)混凝土澆筑完成后,對柱墻等}昆凝土應(yīng)在拆模后立即澆水并用草簾、塑料薄膜等捆圍,確保混凝土的水分不要過快散失,對基礎(chǔ)樓板等混凝土結(jié)構(gòu)在二次抹壓后,立即覆蓋塑料薄膜,防止表面水分蒸發(fā),保持混凝土處于潮
濕狀態(tài)下養(yǎng)護(hù)。必須保證混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計及規(guī)范要求的強(qiáng)度后,方可在混凝土表面上堆放施工材料及進(jìn)行
下道工序施工,并且不能集中堆放。
2.7 減小約束措施對抗剪強(qiáng)度大的地基,即基礎(chǔ)降溫收縮時摩擦約束阻力大的巖石類地基,可在其表面鋪一定厚度的砂墊層
或爐渣墊層,并對墊層進(jìn)行澆水壓實處理;或在混凝土墊層之上鋪設(shè)油氈滑動層,減小地基對基礎(chǔ)底板的降溫收縮的約束阻力。
3 總結(jié)
 混漲土結(jié)構(gòu)多種多樣,不同情況下的裂縫又各有特點。裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力。因此,更系統(tǒng)、更深人的研究各種混凝土裂縫的發(fā)生、發(fā)展機(jī)制,探討各種裂縫的共性與特殊性,采用合理的方法進(jìn)行處理,并在施工中多觀察、多比較,對提高工程中混凝土結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實意義。

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