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摘要:随着经济的高速发展,钢筋混凝土结构已经普遍应用于工业和民用建筑中。在钢筋混凝土结构的建设和使用过程中,出现裂缝是一种非常普遍的现象,混凝土结构中裂缝一旦产生,就会随着时间的延续而持续发展,如果不进行良好地控制并采取有效的手段进行修复,裂缝扩大以后可能会造成水分渗入,从而使得钢筋锈蚀,逐步失去抗拉能力与承载能力,尤其是楼板的裂缝,轻者造成渗漏水,重者降低建筑结构的承载力、稳定性和整体性,甚至于完全丧失其使用功能。目前,裂缝问题引起了人们的广泛关注。因此,探讨钢筋混凝土结构裂缝的产生原因和预防措施是我们在实际施工中需要不断完善、加强的。
关键词:建筑混凝土;结构裂缝;成因;防治
1、建筑混凝土裂缝的危害性
钢筋混凝土是多组分混合材料,在各种环境、荷载条件不断变化的情况下,微观裂缝的产生几乎是不可避免的。但实际使用过程中,钢筋混凝土结构在荷载作用下或使用不当时,细微裂缝会逐渐发展并可能相互贯通,从而发展成较大裂缝,对结构造成极大的影响。主要表现在裂缝可能导致构件报废,产生严重的经济损失和资源浪费现象。后续的二次返工将大大延长工期,对于建筑工程整体美观、承载能力和耐久性带来严重影响,甚至会致使建筑无法正常使用。
2、建筑混凝土裂缝成因分析
混凝土是一种由水泥、骨料、砂、水和外加剂等组合而成的混合材料,它有很高的抗压强度,但抗拉、抗折能力很低。在施工和使用过程中,当环境温度、湿度发生较大变化或地基产生不均匀沉降时,极容易产生裂缝。裂缝的形式和种类很多,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。
2.1材料因素
混凝土的配比材料一般有水泥、骨料、砂、水和外加剂等,如果其中一类的材料的含量偏高或者偏低,都会有可能导致混凝土出现裂缝。比如:骨料粒径越细、针片状含量越大,混凝土用灰量、用水量相应增多,造成混凝土的收缩量增大;在混凝土拌和过程中,没有良好地控制用水量,就会加大混凝土结构自身的收缩程度,从而引发结构裂缝的出现;砂石中的含泥量太高,会降低混凝土的强度,同时也会造成混凝土收缩增大,使混凝土产生裂缝;混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量控制不当,也会严重增加混凝土收缩。
2.2施工因素
在施工过程中,施工工艺控制不到位是导致混凝土出现裂缝的主要原因,具体情况如下:一是搅拌时未严格按照设计配合比控制用量,造成混凝土搅拌出场时的质量较差。二是在混凝土搅拌、运输和施工时,有可能会发生较大高度的自由下落,这样就会使得混凝土发生明显离析,使结构出现裂缝;另外漏振或者振捣不到位也是造成混凝土裂缝的主要原因。三是模板的支撑或者构造不当,造成支撑系统变形或漏浆等情况。第四混凝土养护,特别是早期养护质量与混凝土的收缩裂缝的关系密切。早期养护不到位更容易产生裂缝。
2.3其他因素
(1) 设计原因
设计中构造钢筋配置过少或钢筋过粗等会造成构件(墙板、楼板)产生裂缝。
设计中采用的混凝土标号过高,造成水泥用量过大,实际施工中混凝土的收缩比较明显,易造成裂缝。
(2) 外界因素
施工中,为了加快施工进度,楼板上荷过早或过于集中是顶板裂缝产生的主要原因之一。装修时材料集中放置也会造成顶板产生裂缝。
业主装修时,为满足户型布置效果随意拆除承重墙或开门、凿洞等,会造成裂缝的产生甚至影响结构使用。
在钢筋砼结构中,造成结构产生裂缝的主要原因是地基的不均匀沉降(常见于梁的根部)。由于地基变形造成的应力相对较大,使得裂缝一般是贯穿性的。
3、混凝土结构裂缝控制方法
3.1材料措施
(1)材料选用
在原材料选择中,应该在满足施工设计基础上,有针对性选择原材料。水泥材料选择中,尽可能选择水化热较低的水泥材料,在保证混凝土性能的同时,尽可能降低水泥用量;严禁使用安定性不合格的水泥。对于集料的质量控制,需要严格控制含泥量,尽可能选择质地坚硬、表面粗糙、级配良好的石料,砂子采用天然砂,宜选用中砂。拌和时采用减水剂及膨胀剂等外加剂,可以有效改善混凝土工作性能,降低用水量,尽可能避免混凝土裂缝问题的出现。
(2)优化配合比
配合比设计应尽量采用低水泥用量、低水灰比、低用水量。投料计量应准确,同时要保证搅拌时间;混凝土运输过程中,罐车应保持轻度旋转。严禁现场加水调整混凝土的塌落度。
(3)配筋设计
混凝土的配筋对于收缩值起一定的约束作用。合理的配筋,特别是构造配筋,细一点密一点可以提高混凝土的抗拉强度,可有效避免構造性裂缝的产生。施工中严格控制钢筋的间距和保护层的厚度,提升钢筋混凝土施工的质量。
3.2施工措施
(1)混凝土浇筑
在混凝土浇筑作业中,要控制混凝土的自由落差,确保振捣均匀、适度,避免混凝土离析现象出现。避免在雨中浇灌混凝土。对于地下部分混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。混凝土浇筑完成后,严格控制上荷时间。施工材料不得集中放置,放置时要轻放、慢放,减少振动对混凝土的扰动。
(2)模板工程
在混凝土施工中,模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载(特别是动荷载)作用下,模板变形过大造成开裂。在混凝土浇筑前,应该保证模板(尤其木模板)具备足够的湿润度,减少混凝土中的水分损失。浇筑过程中要避免施工荷载过于集中(比如布料杆)造成模板的变形。合理控制拆除模板的时间,确保混凝土强度满足施工要求。
(3)混凝土养护
混凝土浇筑作业活动结束后,需要选择合理有效的养护措施,确保混凝土终凝前,混凝土表面始终保持湿润状态。混凝土浇筑时,平面可以通过覆盖塑料膜或及时洒水进行养护;立面在拆模后可以通过涂刷养护液或缠绕、粘贴塑料薄膜配合喷水进行养护,养护时间控制在7d以上。
4、结语
混凝土裂缝作为一个常见的质量问题,普遍存在于工程施工中。裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗渗能力。而混凝土裂缝的成因是十分复杂的,因此根据裂缝的性质和具体情况要区别对待、及时处理。在工程施工中,加强混凝土裂缝的分析、预防和控制;在投入使用后,合理使用工程、减少破坏结构的现象;对于已经存在的裂缝,也要细致地分析原因,并尽早加以处理,以保证建筑物的结构安全和使用功能。
参考文献:
[1]杨瑞意.浅析钢筋混凝土结构裂缝成因及防治[J].低碳世界,2016,(06):139-140.
[2]郭连金.钢筋混凝土建筑裂缝成因分析与处理措施研究[J].建材与装饰,2016,(12):55-56.
[3]张云通,李晴.大体积混凝土施工裂缝成因及其防治措施的探讨[J].科技创新与应用,2016,(19):249-250.
关键词:建筑混凝土;结构裂缝;成因;防治
1、建筑混凝土裂缝的危害性
钢筋混凝土是多组分混合材料,在各种环境、荷载条件不断变化的情况下,微观裂缝的产生几乎是不可避免的。但实际使用过程中,钢筋混凝土结构在荷载作用下或使用不当时,细微裂缝会逐渐发展并可能相互贯通,从而发展成较大裂缝,对结构造成极大的影响。主要表现在裂缝可能导致构件报废,产生严重的经济损失和资源浪费现象。后续的二次返工将大大延长工期,对于建筑工程整体美观、承载能力和耐久性带来严重影响,甚至会致使建筑无法正常使用。
2、建筑混凝土裂缝成因分析
混凝土是一种由水泥、骨料、砂、水和外加剂等组合而成的混合材料,它有很高的抗压强度,但抗拉、抗折能力很低。在施工和使用过程中,当环境温度、湿度发生较大变化或地基产生不均匀沉降时,极容易产生裂缝。裂缝的形式和种类很多,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因入手。
2.1材料因素
混凝土的配比材料一般有水泥、骨料、砂、水和外加剂等,如果其中一类的材料的含量偏高或者偏低,都会有可能导致混凝土出现裂缝。比如:骨料粒径越细、针片状含量越大,混凝土用灰量、用水量相应增多,造成混凝土的收缩量增大;在混凝土拌和过程中,没有良好地控制用水量,就会加大混凝土结构自身的收缩程度,从而引发结构裂缝的出现;砂石中的含泥量太高,会降低混凝土的强度,同时也会造成混凝土收缩增大,使混凝土产生裂缝;混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量控制不当,也会严重增加混凝土收缩。
2.2施工因素
在施工过程中,施工工艺控制不到位是导致混凝土出现裂缝的主要原因,具体情况如下:一是搅拌时未严格按照设计配合比控制用量,造成混凝土搅拌出场时的质量较差。二是在混凝土搅拌、运输和施工时,有可能会发生较大高度的自由下落,这样就会使得混凝土发生明显离析,使结构出现裂缝;另外漏振或者振捣不到位也是造成混凝土裂缝的主要原因。三是模板的支撑或者构造不当,造成支撑系统变形或漏浆等情况。第四混凝土养护,特别是早期养护质量与混凝土的收缩裂缝的关系密切。早期养护不到位更容易产生裂缝。
2.3其他因素
(1) 设计原因
设计中构造钢筋配置过少或钢筋过粗等会造成构件(墙板、楼板)产生裂缝。
设计中采用的混凝土标号过高,造成水泥用量过大,实际施工中混凝土的收缩比较明显,易造成裂缝。
(2) 外界因素
施工中,为了加快施工进度,楼板上荷过早或过于集中是顶板裂缝产生的主要原因之一。装修时材料集中放置也会造成顶板产生裂缝。
业主装修时,为满足户型布置效果随意拆除承重墙或开门、凿洞等,会造成裂缝的产生甚至影响结构使用。
在钢筋砼结构中,造成结构产生裂缝的主要原因是地基的不均匀沉降(常见于梁的根部)。由于地基变形造成的应力相对较大,使得裂缝一般是贯穿性的。
3、混凝土结构裂缝控制方法
3.1材料措施
(1)材料选用
在原材料选择中,应该在满足施工设计基础上,有针对性选择原材料。水泥材料选择中,尽可能选择水化热较低的水泥材料,在保证混凝土性能的同时,尽可能降低水泥用量;严禁使用安定性不合格的水泥。对于集料的质量控制,需要严格控制含泥量,尽可能选择质地坚硬、表面粗糙、级配良好的石料,砂子采用天然砂,宜选用中砂。拌和时采用减水剂及膨胀剂等外加剂,可以有效改善混凝土工作性能,降低用水量,尽可能避免混凝土裂缝问题的出现。
(2)优化配合比
配合比设计应尽量采用低水泥用量、低水灰比、低用水量。投料计量应准确,同时要保证搅拌时间;混凝土运输过程中,罐车应保持轻度旋转。严禁现场加水调整混凝土的塌落度。
(3)配筋设计
混凝土的配筋对于收缩值起一定的约束作用。合理的配筋,特别是构造配筋,细一点密一点可以提高混凝土的抗拉强度,可有效避免構造性裂缝的产生。施工中严格控制钢筋的间距和保护层的厚度,提升钢筋混凝土施工的质量。
3.2施工措施
(1)混凝土浇筑
在混凝土浇筑作业中,要控制混凝土的自由落差,确保振捣均匀、适度,避免混凝土离析现象出现。避免在雨中浇灌混凝土。对于地下部分混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。混凝土浇筑完成后,严格控制上荷时间。施工材料不得集中放置,放置时要轻放、慢放,减少振动对混凝土的扰动。
(2)模板工程
在混凝土施工中,模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载(特别是动荷载)作用下,模板变形过大造成开裂。在混凝土浇筑前,应该保证模板(尤其木模板)具备足够的湿润度,减少混凝土中的水分损失。浇筑过程中要避免施工荷载过于集中(比如布料杆)造成模板的变形。合理控制拆除模板的时间,确保混凝土强度满足施工要求。
(3)混凝土养护
混凝土浇筑作业活动结束后,需要选择合理有效的养护措施,确保混凝土终凝前,混凝土表面始终保持湿润状态。混凝土浇筑时,平面可以通过覆盖塑料膜或及时洒水进行养护;立面在拆模后可以通过涂刷养护液或缠绕、粘贴塑料薄膜配合喷水进行养护,养护时间控制在7d以上。
4、结语
混凝土裂缝作为一个常见的质量问题,普遍存在于工程施工中。裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗渗能力。而混凝土裂缝的成因是十分复杂的,因此根据裂缝的性质和具体情况要区别对待、及时处理。在工程施工中,加强混凝土裂缝的分析、预防和控制;在投入使用后,合理使用工程、减少破坏结构的现象;对于已经存在的裂缝,也要细致地分析原因,并尽早加以处理,以保证建筑物的结构安全和使用功能。
参考文献:
[1]杨瑞意.浅析钢筋混凝土结构裂缝成因及防治[J].低碳世界,2016,(06):139-140.
[2]郭连金.钢筋混凝土建筑裂缝成因分析与处理措施研究[J].建材与装饰,2016,(12):55-56.
[3]张云通,李晴.大体积混凝土施工裂缝成因及其防治措施的探讨[J].科技创新与应用,2016,(19):249-250.