探索混凝土施工裂縫成因與防治

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【摘要】本文論述了混凝土施工產(chǎn)生裂縫的多方面原因，結(jié)合工程現(xiàn)狀,施工環(huán)境，提出應(yīng)對(duì)混凝土施工裂縫的有效措施。從而達(dá)到提高混凝土施工技術(shù)的目的,有效控制混凝土施工裂縫發(fā)生,確?；炷潦┕M足工程質(zhì)量要求,使混凝土施工達(dá)到峻工驗(yàn)收時(shí)的優(yōu)良工程。

　　【關(guān)鍵詞】混凝土；溫度應(yīng)力；施工裂縫；養(yǎng)護(hù) 　　 　　引言 　　在各類項(xiàng)目施工中，某些工程都有不同程度的裂縫的形成和產(chǎn)生,各有不同,沒(méi)有共性,有的裂縫屬貫穿性裂縫,有的是不成片、分散性裂縫,其裂縫的大小、裂縫的深度,裂縫的間距、裂縫的位置分布,裂縫的長(zhǎng)度、裂縫的數(shù)量(密度) 都不一樣。由于諸多因素的影響,導(dǎo)致了混凝土施工裂縫的形成,從而使裂縫的產(chǎn)生具有了不確定性和不規(guī)律性。特別是在初期施工中,一旦混凝土產(chǎn)生裂縫必將給混凝土的后續(xù)施工帶來(lái)難題,裂縫的出現(xiàn)不僅影響混凝土的施工質(zhì)量和耐久性,而且也影響正常使用,隨著裂縫的深入和發(fā)展有可能進(jìn)一步影響到結(jié)構(gòu)的承載力和工程的安全性,這是施工方最不愿意看到的,也是不好面對(duì)的問(wèn)題。因此,要預(yù)防混凝土施工裂縫的發(fā)生就必須從裂縫形成的成因入手,認(rèn)真的、科學(xué)的分析引起裂縫的原因,全面掌握應(yīng)對(duì)裂縫和預(yù)防裂縫產(chǎn)生采取的措施,只有這樣,才能避免混凝土施工裂縫,才能有效控制和減少裂縫的發(fā)生,才能達(dá)到混凝土施工標(biāo)準(zhǔn)要求,才能確保工程施工質(zhì)量。 　　1 裂縫的成因分析 　　引起混凝土施工裂縫的原因很多,因素也較為復(fù)雜,筆者認(rèn)為主要有以下五個(gè)方面。 　　1.1 混凝土溫度應(yīng)力引起的裂縫 　　混凝土在硬化過(guò)程期間,水泥會(huì)放出大量的水化熱,促使其內(nèi)溫不斷上升,從而引起表面拉應(yīng)力。在后期降溫過(guò)程中,由于受到老混凝土的約束,會(huì)在內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力,當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土的抗裂能力時(shí),表面應(yīng)力發(fā)生劇烈,就會(huì)出現(xiàn)裂縫。一般而言,當(dāng)水泥用量在350～550kg/m3 時(shí),每立方混凝土將釋放出17500～27500kJ 的熱量,進(jìn)而形成內(nèi)外較大的溫度差引起混凝土裂縫,同時(shí)水泥漿中水分蒸發(fā)也會(huì)產(chǎn)生干縮裂縫?？偠灾?溫度應(yīng)力是引起混凝土施工裂縫的主要原因。要嚴(yán)格控制施工期間混凝土的溫度應(yīng)力變化,要從根本上來(lái)控制和預(yù)防混凝土施工裂縫的發(fā)生。 　　1.2 混凝土原材料質(zhì)量問(wèn)題引起的裂縫 　　混凝土是由水泥、砂、石、水、外加劑和外摻料組成。這些原材料的質(zhì)量和數(shù)量,配料的比例直接影響到混凝土的質(zhì)量,在混凝土建筑工程施工中若水泥的產(chǎn)地不知名,交貨驗(yàn)收不嚴(yán)格,工地貯藏受潮。砂石質(zhì)量不符合要求,石、砂表面含泥量超標(biāo),粗細(xì)砂使用不合理,石料大小沒(méi)有嚴(yán)格把關(guān),砂粒徑控制不嚴(yán),集料級(jí)配不良,結(jié)構(gòu)不合理,都可引起混凝土施工裂縫。因水泥存放受潮或過(guò)久后,質(zhì)地不佳,都將降低混凝土強(qiáng)度,引起混凝土施工裂縫。砂的粒徑越細(xì),用水量用灰量增多,收縮增大,水灰比不穩(wěn)定。砂石表面含泥量過(guò)多,粘結(jié)力下降,尤其是包裹型的泥土更為嚴(yán)重,泥遇水成漿,膠結(jié)在砂石表面,不易分離,容易引起混凝土施工裂縫。 　　1.3 混凝土攪拌和溫度控制不嚴(yán)引起的裂縫 　　混凝土的攪拌質(zhì)量控制不嚴(yán),澆注不達(dá)標(biāo),振搗不及時(shí)、不到位、不均勻、不密實(shí),攪拌時(shí)間過(guò)短或過(guò)長(zhǎng),入模溫度不符合工程要求,入料時(shí)段氣溫條件過(guò)高,澆注速度過(guò)快,都會(huì)引起混凝土施工出現(xiàn)裂縫。一是過(guò)快的澆筑,可引起水泥在水化過(guò)程中釋放出過(guò)大的熱量,引起裂縫。二是入料時(shí)段氣溫偏高,特別熱天中午澆注時(shí),過(guò)高的氣溫更會(huì)加劇澆筑溫度上升引起裂縫。三是攪拌超時(shí),不僅會(huì)產(chǎn)生離析性,而且會(huì)摩損料石引起裂縫。四是氣溫過(guò)低( - 2℃) ,施工時(shí)間選擇不佳,混凝土表面將產(chǎn)生相應(yīng)的拉應(yīng)力,如果這些拉應(yīng)力大于混凝土的抗裂能力,則會(huì)導(dǎo)致混凝土施工裂縫。五是環(huán)境氣溫相差過(guò)大,導(dǎo)致混凝土體內(nèi)收縮過(guò)大,因早期澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)本身鋼筋的約束,不能形成整體收縮,混凝土發(fā)生過(guò)大拉應(yīng)力,引起混凝土裂縫。 　　1.4 混凝土養(yǎng)護(hù)和運(yùn)輸不規(guī)范引起的裂縫 　　運(yùn)料過(guò)程中,如混凝土出現(xiàn)離析性。養(yǎng)護(hù)時(shí)若覆蓋麻袋或草簾不及時(shí)、不到位、不規(guī)范。人工灑水如果不及時(shí)、不均勻,養(yǎng)護(hù)期間時(shí)干時(shí)濕,干濕不均,外干過(guò)早都會(huì)使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生約束,外表面干縮變形,從而產(chǎn)生混凝土施工裂縫。 　　1.5 其它因素引起的裂縫 　　地基的不均勻沉陷,地基土質(zhì)不均,支模不穩(wěn)定,支架發(fā)生水平位移,模板變形,支模間距過(guò)大、松動(dòng)、滑移等,都會(huì)產(chǎn)生位移,在混凝土強(qiáng)度未達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)便會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的剪應(yīng)力開(kāi)裂,為提高模板的周轉(zhuǎn)率,過(guò)早拆模也可引起混凝土的裂縫。 　　2 綜合預(yù)防混凝土裂縫的措施 　　引起混凝土裂縫的原因是多方面的,要預(yù)防和避免混凝土施工裂縫的發(fā)生,就必須嚴(yán)把混凝土施工流程質(zhì)量關(guān)和技術(shù)關(guān),從嚴(yán)監(jiān)管每一施工環(huán)節(jié),客觀分析施工條件和環(huán)境,綜合考慮多方面因素,全方位采取預(yù)防措施,才能達(dá)到預(yù)防混凝土施工裂縫之目地,才能使混凝土施工裂縫得到控制。 　　2.1 支模控制裂縫措施 　　支模是混凝土施工中的第一道程序,應(yīng)該嚴(yán)格施工要求。為有效預(yù)防混凝土裂縫發(fā)生，板最好選用鋼模板支架,有利于散熱,同時(shí)支模一定要穩(wěn)定,確保不發(fā)生移動(dòng)、位移和滑動(dòng)等問(wèn)題,要充分考慮相鄰混凝土施工的整體性,盡可能的減少相鄰結(jié)構(gòu)澆筑混凝土的時(shí)間間隔,越短越好,不宜太長(zhǎng),避免相互的約束性。 　　2.2 集料控制裂縫措施 　　砂石、水泥都是混凝土的原材料,其質(zhì)量是否符合要求,都會(huì)直接影響混凝土的施工質(zhì)量,要預(yù)防混凝土施工裂縫的發(fā)生,就必需嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)。在混凝土工程施工中,原材料應(yīng)選用當(dāng)?shù)夭馁|(zhì)優(yōu)良,產(chǎn)地知名的水泥和集料,嚴(yán)格控制砂的粒徑(中、粗、細(xì)砂) ,并根據(jù)不同工程要求,按規(guī)范規(guī)定合理采用,同時(shí)要從嚴(yán)監(jiān)控砂石的含泥量,確保砂石料質(zhì)量檢驗(yàn)滿足混凝土工程施工要求,以達(dá)到預(yù)防因集料不合格,而引起混凝土的施工裂縫。 　　2.3 入料、攪拌、運(yùn)料控制裂縫措施 　　進(jìn)料的配合比、水灰比能否滿足混凝土工程施工要求,也同樣影響混凝土施工裂縫的發(fā)生,因此,進(jìn)料前對(duì)砂石、水泥做到抽樣檢測(cè),并根據(jù)檢測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整配合比,同時(shí),要嚴(yán)格把握混凝土的攪拌時(shí)間(規(guī)范規(guī)定2min) ,常規(guī)施工攪拌時(shí)間不宜過(guò)短,也不宜過(guò)長(zhǎng),否則會(huì)使碎石摩損,破壞材料的結(jié)構(gòu),改變混凝土的配合比。運(yùn)料地點(diǎn)和時(shí)間要規(guī)范選定,運(yùn)料與等待的時(shí)間一般在15min～20min 左右即可。 　　2.4 放料、振搗控制裂縫措施 　　入料時(shí)應(yīng)首先優(yōu)選入料環(huán)境和氣溫,最好是白天氣溫在25℃,夜間氣溫在16℃為宜,溫差不宜過(guò)大。放料時(shí)一定要做到均勻出料、放料,澆筑的速度可根據(jù)結(jié)構(gòu)部位因情況而定，工澆筑速度36m3/ h ,厚度為30cm ,較為合理,振搗一定要密實(shí)、勻到位。 　　2.5 溫度控制裂縫的措施 　　溫度應(yīng)力是引起混凝土施工裂縫的最直接的原因,要預(yù)防混凝土施工裂縫就必須嚴(yán)格控制混凝土施工溫度,要達(dá)到控制混凝土施工溫度應(yīng)力要求,就必須采取以下措施,首先將入模溫度控制在30℃～ 36℃之內(nèi),混凝土內(nèi)溫控制在50℃內(nèi)。二是熱天澆筑混凝土?xí)r要減少混凝土澆筑的厚度,充分利用澆筑層面散熱,氣溫下降時(shí)注意表面保濕。三是采用冷水冷卻碎石(卵石) ,以達(dá)到降低混凝土澆筑溫度之目的。四是可在混凝土的骨料中加塑化劑等,以改善水泥用量。五是在澆注混凝土的過(guò)程中,可采用邊澆筑,邊降溫的方法,即在澆注混凝土的同時(shí),在鋼模上噴冷水降溫,以防混凝土內(nèi)部溫度過(guò)高,而引起混凝土施工裂縫。其次,施工的時(shí)段及環(huán)境也應(yīng)有相對(duì)的選擇,施工時(shí)段最好采用早、晚施工,環(huán)境可根據(jù)當(dāng)天的環(huán)境對(duì)應(yīng)確定,同時(shí)應(yīng)采用正確的合理的分塊和分縫。 　　2.6 養(yǎng)護(hù)預(yù)防裂縫措施 　　混凝土澆筑成型后,所處的環(huán)境溫度和濕度對(duì)混凝土的強(qiáng)度影響很大,混凝土在硬化過(guò)程中,一定要在一定時(shí)間內(nèi)必須保持一定的溫度和濕度,才能使水泥充分水化,以獲得較好質(zhì)量的混凝土。因此,混凝土收漿后在表面應(yīng)及時(shí)覆蓋草簾(或麻袋、泡沫海棉) 輕型材料,人工灑水養(yǎng)護(hù),可以防止表面拉應(yīng)力產(chǎn)生,使相對(duì)濕度達(dá)到90%以上,對(duì)防裂有很好的效果,夏天水分蒸發(fā)太快,更應(yīng)及時(shí)人工灑水,精心養(yǎng)護(hù)。 　　3 結(jié)語(yǔ) 　　要使混凝土施工不產(chǎn)生裂縫,就必須結(jié)合工程現(xiàn)狀,施工環(huán)境,認(rèn)真分析施工條件,嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān),規(guī)范支模、配料、運(yùn)料、攪拌、振搗、拆模等施工環(huán)節(jié),控制混凝土入料溫度,按要求及時(shí)養(yǎng)護(hù),進(jìn)而達(dá)到提高混凝土施工技術(shù)之目的,有效控制混凝土施工裂縫發(fā)生,確?；炷潦┕M足工程質(zhì)量要求,使混凝土施工達(dá)到峻工驗(yàn)收時(shí)的優(yōu)良工程?？傊?通過(guò)預(yù)防措施,混凝土施工裂縫是完全可以避免的。 　　 　　參考文獻(xiàn): 　　[1]紅玉. 混凝土裂縫的原因及措施[J].中國(guó)建設(shè)息,2004 ,(24) :1112113. 　　[2] 混凝土常見(jiàn)裂縫的成因及其防止[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè),2006 ,(11) :57258. 　　[3] 李明柱,高銘悅. 混凝土溫度應(yīng)力裂縫的控制[J].科技資訊,2006 , (9) :89290. 　　[4] 姬鴻云. 低溫下混凝土力學(xué)性能試驗(yàn)研究[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2003. 　　[5] 孔詳勤. 論混凝土裂縫的預(yù)防與處理[J].吉林水利,2004 ,(12) :46247.