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摘 要:当今建设规模在不断发展,人们也随之提高建筑工程质量的认识,工程业主对建筑的质量标准非常重视。混凝土因为技术、经济上产生的优越性,尤其是稳定、可靠、优良的质量深受青睐。本文主要介绍了砼裂缝形成的原因以及应对措施。
关键词:混凝土,砼,裂缝产生,控制,措施
一、前言
当今建设规模在不断发展,人们也随之提高建筑工程质量的认识,工程业主对建筑的质量标准非常重视。混凝土因为技术、经济上产生的优越性,尤其是稳定、可靠、优良的质量深受青睐。但目前使用混凝土施工的工程,会出现质量事故的案例,其中最常见的是裂缝的产生,特别是那些表面系数大的板、墙以及大体积的混凝土加工工艺不好等因素,造成了结构裂缝的产生。
二、混凝土的定义
混凝土,又称为"砼",是由胶凝材料将集料胶结成整体,工程复合材料的统称。通常所说的混凝土是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料,与水(加或不加外加剂和掺合料)配合一定比例,经过搅拌、成型、养护,来得到的水泥混凝土,一般称为普通混凝土。它广泛的应用在土木工程中。
三、裂缝的成因
1、设计原因
(1)设计结构中的断面产生突变,产生的应力集所造成构件裂缝。
(2)设计中对构件所要施加预应力不过大,形成构件裂缝(偏心、应力过大等)。
(3)设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。
(4)设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。
(5)设计中采用等级过高的混凝土,造成使用的灰量过大,使其收缩不良。
(6)菏载的收缩,环境温度发生变化,管线的配置不当,保护层的厚度不充足,抗温度收缩配筋的不足。
2、材料原因
(1)粗细集料的含泥量太大,会使混凝土的收缩增大。集料颗粒级配不好,采取不适合的间断级配,容易使混凝土收缩变大,致使裂缝产生。
(2)骨料的粒径越细、针片的含量越大,混凝土用灰量、用水量会增大,导致其收缩量增大。
(3)混凝土的外加剂、掺和料选择不恰当、或掺杂量不正确,会严重加大混凝土收缩。
(4)水泥的品种带来的原因,矿渣硅酸盐水泥的收缩性比普通硅酸盐水泥的收缩性大、粉煤灰及矾土水泥产生的收缩较小、快硬水泥产生的收缩大。
(5)水泥等级、混凝土强度等级所造成的:水泥的等级高、细度细、早强高会对混凝土开裂带来巨大的影响。混凝土设计强度等级高,混凝土脆性会增大、容易产生裂缝。
3、混凝土配合比例的设计原因
(1)设计中水泥等级或品种不合适。
(2)配合比中水灰比(水胶比)过大。
(3)单方水泥的用量越大、用水量就越大,所以水泥浆的体积越大、坍落度就会增大,收缩就会大。
(4)配合比设计中砂率、水灰比的选择不恰当,会造成混凝土和易性出现偏差,使混凝土离淅、泌水、保水性能不好,会加大收缩值。
(5)配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。
4、施工原因
(1) 混凝土是一种人工制造的混合材料,其成型后混凝土均匀性和密实程度是质量好坏一个重要标志。因此在制造混凝土过程中的搅拌、运输、浇灌、振实,在各道工序中产生的任何不足和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接因素。
(2) 一般导致混凝土裂缝的重要原因是水分蒸发、水泥结石和混凝土产生干缩。
(3) 模板的构造不合理,漏水、漏浆、支撑的刚度不行、支撑的地基下沉、过早拆模等都是造成混凝土开裂的原因。在施工过程中,钢筋表面形成的污染,混凝土的保护层不正确,以及浇灌中产生碰撞促使钢筋移位等,都会产生裂缝。
(4)混凝土的养护,最重要的是早期养护质量。早期表面干燥、早期内外温差较大都会产生裂缝。
(5)避免在天气不好的情况下施工,可以减少砼结构的开裂问题。这些因素都会造成混凝土收缩,产生龟裂裂缝或疏松裂缝,致使混凝土微观裂缝迅速扩大,形成宏观裂缝。养护是使混凝土正常硬化的手段。养护条件对裂缝的出现有着重大的影响。在标准养护的过程中,混凝土硬化是正常的,不会开裂,但只适合在试块或是工厂的预制件生产下,现场施工这种条件不可能存在。但是必须知道,现场混凝土养护越靠近标准条件,混凝土开裂可能性就越小。
5、使用造成的(外界因素)
(1)构筑物基础带有不均匀的沉降,所以会产生沉降裂缝。
(2)野蛮式装修,随意的拆除承重墙,随便凿洞等,都会引起裂缝。
(3)周围环境影响,酸、碱、盐等化学药品都会对构筑物造成侵蚀,产生裂缝。
(4)意外事件,火灾、地震等都可能使构筑物产生裂缝。
(5)在短期或长期使用中超载。
(6).结构构件的各个区域的温度、湿度差异太大。
四、混凝土裂缝的控制措施
1、材料的选用;
(1)对于大体积的混凝土,可以使用水化热低的矿渣水泥、粉煤灰水泥。
(2)掺杂适宜的外加剂,可添加碱水防裂剂,会改善水泥浆的稠度,从而来提高混凝土的抗拉强度。
(3)精细骨料的选择,应该采用合适的砂率。
2、搅拌技术措施:
(1)各种材料称量精确。
(2)严格控制水灰比,混凝土要完全搅拌。
3、混凝土的运输:
(1)采取的混凝土运输方式,应当严格会把混凝土从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间,不得超出规范的要求,超过试配的初凝时间。
(2)对商品混凝土应选择就近的搅拌站,并向搅拌站提出所需的技术要求,其中施工部位、强度等级、坍落度及偏差,有无早强、缓凝要求、初凝时间、浇筑速度等。
4、混凝土浇筑
对于不同的混凝土构件来说,应采用相应的浇筑工艺,浇筑大体积混凝土要制定详细的浇筑施工方案,采取可行的措施。
(1)要求合理的分缝分块,合理的安排浇筑的顺序。
(2)在热天浇筑混凝土时,要求分层浇筑,并减小浇筑的厚度,利用浇筑层面来散热。
(3)在混凝土中应该埋设降温水管,通入冷水使其降温。
(4)需要合理的浇筑顺序,避免高差过大、不能侧面长期暴露。
(5)注意控制钢筋位置,防止钢筋移位混凝土保护层过大导致开裂。
5.设计中的“抗”与“放”关系。在建筑设计中应好好处理‘抗’与‘放’之间的构件关系。所谓‘抗’就是在约束状态下的结构,没有足够的可以变形的余量时,使防止裂缝的有力措施,而所谓‘放’就是结构完全在自由变形无约束状态下,有充足变形余地时所采取的措施。
6.设计中应避免结构断面突变,带来的应力过于集中。如过是结构或造型方面原因时,应考虑采用加强的具体措施。
7.积极使用补偿收缩混凝土技术。在常见混凝土的裂缝中,有许多部分都是因为混凝土的收缩而造成的。要想解决因为收缩而带来的裂缝,可以在混凝土中掺杂膨胀剂来补偿混凝土的收缩,经过实践证明,效果良好。
8.对于大体积混凝土,在设计过程中应该考虑采用60天龄期混凝土强度值来作为设计值,来减少混凝土单位的用灰量,并积极采用各类可以使用的混凝土。
五、結束语
所以混凝土裂缝的控制是综合性的问题,需要设计、监理、施工及使用方等各个部门的配合。随着我们对混凝土不断深入的研究,材料科学的不断发展完善,以及建筑技术水平的提升,相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以完善。
参考文献:
[1]曾力军.浅析混凝土裂缝的原因、预防和处理[J].江西建材,2007,(03):33-35.
[2]徐荣年,徐欣磊.工程结构裂缝控制——“王铁梦法”应用事例集[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
[3]昊瑾. 建筑材料[M]. 南京,河海大学出版社,1999。
关键词:混凝土,砼,裂缝产生,控制,措施
一、前言
当今建设规模在不断发展,人们也随之提高建筑工程质量的认识,工程业主对建筑的质量标准非常重视。混凝土因为技术、经济上产生的优越性,尤其是稳定、可靠、优良的质量深受青睐。但目前使用混凝土施工的工程,会出现质量事故的案例,其中最常见的是裂缝的产生,特别是那些表面系数大的板、墙以及大体积的混凝土加工工艺不好等因素,造成了结构裂缝的产生。
二、混凝土的定义
混凝土,又称为"砼",是由胶凝材料将集料胶结成整体,工程复合材料的统称。通常所说的混凝土是指用水泥作胶凝材料,砂、石作集料,与水(加或不加外加剂和掺合料)配合一定比例,经过搅拌、成型、养护,来得到的水泥混凝土,一般称为普通混凝土。它广泛的应用在土木工程中。
三、裂缝的成因
1、设计原因
(1)设计结构中的断面产生突变,产生的应力集所造成构件裂缝。
(2)设计中对构件所要施加预应力不过大,形成构件裂缝(偏心、应力过大等)。
(3)设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。
(4)设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。
(5)设计中采用等级过高的混凝土,造成使用的灰量过大,使其收缩不良。
(6)菏载的收缩,环境温度发生变化,管线的配置不当,保护层的厚度不充足,抗温度收缩配筋的不足。
2、材料原因
(1)粗细集料的含泥量太大,会使混凝土的收缩增大。集料颗粒级配不好,采取不适合的间断级配,容易使混凝土收缩变大,致使裂缝产生。
(2)骨料的粒径越细、针片的含量越大,混凝土用灰量、用水量会增大,导致其收缩量增大。
(3)混凝土的外加剂、掺和料选择不恰当、或掺杂量不正确,会严重加大混凝土收缩。
(4)水泥的品种带来的原因,矿渣硅酸盐水泥的收缩性比普通硅酸盐水泥的收缩性大、粉煤灰及矾土水泥产生的收缩较小、快硬水泥产生的收缩大。
(5)水泥等级、混凝土强度等级所造成的:水泥的等级高、细度细、早强高会对混凝土开裂带来巨大的影响。混凝土设计强度等级高,混凝土脆性会增大、容易产生裂缝。
3、混凝土配合比例的设计原因
(1)设计中水泥等级或品种不合适。
(2)配合比中水灰比(水胶比)过大。
(3)单方水泥的用量越大、用水量就越大,所以水泥浆的体积越大、坍落度就会增大,收缩就会大。
(4)配合比设计中砂率、水灰比的选择不恰当,会造成混凝土和易性出现偏差,使混凝土离淅、泌水、保水性能不好,会加大收缩值。
(5)配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。
4、施工原因
(1) 混凝土是一种人工制造的混合材料,其成型后混凝土均匀性和密实程度是质量好坏一个重要标志。因此在制造混凝土过程中的搅拌、运输、浇灌、振实,在各道工序中产生的任何不足和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接因素。
(2) 一般导致混凝土裂缝的重要原因是水分蒸发、水泥结石和混凝土产生干缩。
(3) 模板的构造不合理,漏水、漏浆、支撑的刚度不行、支撑的地基下沉、过早拆模等都是造成混凝土开裂的原因。在施工过程中,钢筋表面形成的污染,混凝土的保护层不正确,以及浇灌中产生碰撞促使钢筋移位等,都会产生裂缝。
(4)混凝土的养护,最重要的是早期养护质量。早期表面干燥、早期内外温差较大都会产生裂缝。
(5)避免在天气不好的情况下施工,可以减少砼结构的开裂问题。这些因素都会造成混凝土收缩,产生龟裂裂缝或疏松裂缝,致使混凝土微观裂缝迅速扩大,形成宏观裂缝。养护是使混凝土正常硬化的手段。养护条件对裂缝的出现有着重大的影响。在标准养护的过程中,混凝土硬化是正常的,不会开裂,但只适合在试块或是工厂的预制件生产下,现场施工这种条件不可能存在。但是必须知道,现场混凝土养护越靠近标准条件,混凝土开裂可能性就越小。
5、使用造成的(外界因素)
(1)构筑物基础带有不均匀的沉降,所以会产生沉降裂缝。
(2)野蛮式装修,随意的拆除承重墙,随便凿洞等,都会引起裂缝。
(3)周围环境影响,酸、碱、盐等化学药品都会对构筑物造成侵蚀,产生裂缝。
(4)意外事件,火灾、地震等都可能使构筑物产生裂缝。
(5)在短期或长期使用中超载。
(6).结构构件的各个区域的温度、湿度差异太大。
四、混凝土裂缝的控制措施
1、材料的选用;
(1)对于大体积的混凝土,可以使用水化热低的矿渣水泥、粉煤灰水泥。
(2)掺杂适宜的外加剂,可添加碱水防裂剂,会改善水泥浆的稠度,从而来提高混凝土的抗拉强度。
(3)精细骨料的选择,应该采用合适的砂率。
2、搅拌技术措施:
(1)各种材料称量精确。
(2)严格控制水灰比,混凝土要完全搅拌。
3、混凝土的运输:
(1)采取的混凝土运输方式,应当严格会把混凝土从搅拌机卸出后到浇筑完毕的延续时间,不得超出规范的要求,超过试配的初凝时间。
(2)对商品混凝土应选择就近的搅拌站,并向搅拌站提出所需的技术要求,其中施工部位、强度等级、坍落度及偏差,有无早强、缓凝要求、初凝时间、浇筑速度等。
4、混凝土浇筑
对于不同的混凝土构件来说,应采用相应的浇筑工艺,浇筑大体积混凝土要制定详细的浇筑施工方案,采取可行的措施。
(1)要求合理的分缝分块,合理的安排浇筑的顺序。
(2)在热天浇筑混凝土时,要求分层浇筑,并减小浇筑的厚度,利用浇筑层面来散热。
(3)在混凝土中应该埋设降温水管,通入冷水使其降温。
(4)需要合理的浇筑顺序,避免高差过大、不能侧面长期暴露。
(5)注意控制钢筋位置,防止钢筋移位混凝土保护层过大导致开裂。
5.设计中的“抗”与“放”关系。在建筑设计中应好好处理‘抗’与‘放’之间的构件关系。所谓‘抗’就是在约束状态下的结构,没有足够的可以变形的余量时,使防止裂缝的有力措施,而所谓‘放’就是结构完全在自由变形无约束状态下,有充足变形余地时所采取的措施。
6.设计中应避免结构断面突变,带来的应力过于集中。如过是结构或造型方面原因时,应考虑采用加强的具体措施。
7.积极使用补偿收缩混凝土技术。在常见混凝土的裂缝中,有许多部分都是因为混凝土的收缩而造成的。要想解决因为收缩而带来的裂缝,可以在混凝土中掺杂膨胀剂来补偿混凝土的收缩,经过实践证明,效果良好。
8.对于大体积混凝土,在设计过程中应该考虑采用60天龄期混凝土强度值来作为设计值,来减少混凝土单位的用灰量,并积极采用各类可以使用的混凝土。
五、結束语
所以混凝土裂缝的控制是综合性的问题,需要设计、监理、施工及使用方等各个部门的配合。随着我们对混凝土不断深入的研究,材料科学的不断发展完善,以及建筑技术水平的提升,相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以完善。
参考文献:
[1]曾力军.浅析混凝土裂缝的原因、预防和处理[J].江西建材,2007,(03):33-35.
[2]徐荣年,徐欣磊.工程结构裂缝控制——“王铁梦法”应用事例集[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
[3]昊瑾. 建筑材料[M]. 南京,河海大学出版社,1999。