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摘要:文章对混凝土出现裂缝的原因进行了详细地分析,同时为了控制混凝土裂缝的产生,避免其带来负面影响,提出了相应的解决措施。
关键词:混凝土; 混凝土裂缝;应力;
1 引 言
一旦混凝土出现裂缝将会给结构带来巨大的危害,所谓的混泥土就是一种人工材料,它是将水泥、水以及砂石骨料等根据一定的比例混合而成的。因为混泥土在设计、施工的过程中存在一些问题,使得混凝土出现裂缝的现象时有发生,已经成为了土木工程中屡见不鲜的工程通病了。如果出现裂缝,那么混凝土的承重能力以及耐久性将会受到影响,影响建筑物的整体形象,甚至使工程的质量受到影响。
2 混凝土裂缝的成因
导致混凝土出现裂缝的原因是多种多样的。本文将这些原因综合为以下几个方面:一是由于在设计的过程中,没有妥善的考虑到构件的承载能力,没有在构件中配置适量的钢筋,从而造成构建裂缝。二是在设计的过程中过度的要求外观的美观,造成结构截面突变从而造成应力集中。三是在设计中使用过高等级的混凝土,水泥的用量太大,不利于收缩。四是在混凝土浇筑初期水泥水化热产生和在养护中环境温度变化产生的温度应力以及混凝土的收缩应力等。五是没有使建筑物的基础搞均匀,使其沉降而导致裂缝产生。六是没有按照设计的强度使用荷载。七是在装修过程中,对承重墙拆除不合理,导致裂缝产生。八是由于外界的酸碱盐对建筑物侵蚀或者由于地震、火灾等意外事故导致裂缝产生。
3 混凝土裂缝预防措施
3.1 设计方面
由于混凝土裂缝所带来的危害巨大,因此为了避免或者减少裂缝的产生,在设计的过程中应该留有足够的变形的空间,从而减少因结构断面突变带来的应力集中所带来的负面影响。如果确实是处于结构或者造型方面的需要,应该采取相应加强措施。比如对于大体积混凝土积极使用补偿收缩混凝土技术,采用钢纤维混凝土在拉力较大的部位,或在局部范围内利用钢结构。多数的混凝土裂缝是因为混凝土的收缩所造成的。以往的经验表明,在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩和用粉煤灰取代部分水泥能有效地减少混凝土的收缩。在对于楼地面、剪力墙等构件应注意构造钢筋的直径和数量的选择。应该在设计中,将对于深基与浅基、高低跨处、复合地基等复杂地基,应充分考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而造成的薄弱环节予以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且施工允许的条件下应该选择直径细以及间距小的钢筋来起到良好的防开裂的作用,但如果太密则可能对混凝土的振捣密实带来不利的影响。
3.2 材料选择和混凝土配合比设计方面
水泥品种以及等级的选择应该按照混凝土强度的设计要求来进行,不要利用早强高的发热量大的水泥。对砂石原材料的选择应该选用级配优良的,不同的骨料品种具有不同的变形性能、热学以及力学,因此配制出来的混凝土在变形性能、热学、力学方面差异也巨大。 一般而言,粗砂是使用在大体积混凝土中,既可以选碎石也可以选卵石作为石子,混凝土的密实性与所用石子的最大粒径较大呈正相关的关系,同时也能节省水泥。但是吐过石子的最大粒径过大,则不方便施工捣实,因此最好将石子的最大粒径控制在结构截面最小尺寸的四分之一,同时也不能超过钢筋最小净距的四分之三,应该在混凝土中多采用掺合料和混凝土外加剂。如此可以节省水泥用量的同时,也能够使水化热得到降低和使混凝土的性能得到改善。使混凝土的水灰比得到控制,合理掺加塑化剂和减少剂,减少混凝土的坍落度。
最终使混凝土的水化热得到控制,混凝土的收缩徐变应力以及减少温度裂缝的产生。
同时我们也可以将膨胀剂加入到大体积的混凝土中,如此能够使混凝土能较少地受到混凝土的收缩徐变应力的影响。同时不同品种、不同掺量的膨胀剂所起到的膨胀效果不同,因此要选用合适配合比以及膨胀剂。
3.3 施工措施
施工措施以及施工方案使用的不当也会导致混凝土裂缝的产生,因此应该选择良好的施工措施与方案。同时模板支撑也是混凝土裂缝产生的重要影响因子,因此应该在施工进行之前,应该精确的计算整个支撑的体系,避免因模板支撑变形而产生混凝土裂缝,在要根据方案来安装模板支撑。制定混凝土施工的详细方案之后再进行混凝土的浇注,将混凝土的浇筑时间、位置以及浇筑量等等予以明确的确定。
应该在承受拉、、剪、弯应力较小的位置以及变截面处设置一次浇注长度由垂直施工缝分割。然而在施工的过程中,应该避免设置施工缝。混泥土的坍塌度在浇筑的过程中要进行严格的控制。大体积的混凝土应该对其一次浇筑的厚度进行控制,同时浇捣要分层。浇筑顺序采用分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序推进一次到顶的方法,一次整体连续浇筑结束。可以将无裂缝、冲洗干净的大石块掺如大体积混凝土浇筑中, 一方面能节省混凝土总用量,另一方面利用石块吸收热量, 降低混凝土的水化热能,从而避免裂缝产生。或者在内部布设循环水管来降低温度。合理的进行浇筑、振捣操作,如果振捣过分会导致混凝土离析,振捣不充分则不能使混凝土的密实度得到有效的保障。浇捣时,振捣捧要快插慢拔,振捣的时间应该按照不同的混凝土坍落度来进行把握和控制。既不能漏振,也不能过振,诸如二次抹面技术和二次振捣应该得到提倡,从而将混凝土内部的气泡和水分排除。用长刮杠在初凝前刮平,在六个小时之后使用铁滚筒滚压多遍,在使用木抹子在混凝土表面拍实并搓毛至少两遍,从而避免收缩裂缝在表面产生,在12个小时之后,利用塑料薄膜和草包对其进行保湿保温的养护。
3.4养护
混凝土的养护工作应该在浇注完成之后的十二小时内进行;利用矿渣硅酸盐水泥或者硅酸盐水泥拌制混凝土时,其澆水养护的时间一般是大于或等于七天的;对有抗渗要求的混凝土起浇水养护时间应该超过十四天。浇水的次数不能过少,应该将混凝土保持湿润的状态。如果在混凝土的覆盖养护使用的是塑料布,那么应该将其表面覆盖严实,同时要时刻保持塑料布有凝结水。当气温低于五摄氏度时,应该对混凝土进行储热养护,从而增长混凝土的强度。在混凝土的强度低于1.2N/mm之前,不能在其上堆放杂物或者踩踏,否则会容易产生裂缝。要根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》中相关规定和要求对混凝土进行拆模,承重部位的模板拆除以及非承重部位模板拆除的要求各不相同,前者主要包括以下几点:1、对于悬臂构件,无论多大的跨度,都要达到100%。2、板:当跨度小于等于2时强度大于等于50%;当跨度大于2小于等于8时强度大于等于75%;当跨度 大于8强度大于等于100%;3、梁、拱、壳:当跨度小于等于8时为 ≥75%;当跨度>8时为≥100%。后者主要包括以下几点要求:柱子、基础以及压顶的侧模板,以及梁和墙的侧模板,在拆除的时候,当它的强度能够使棱角、表面不会因为拆模而受到相应的损害时就可以拆除。但是对于墙体的大模板,那么其拆除时要求强度要达到1N/mm2,那些有回填要求的混凝土墙柱,则要求其强度要大于等于百分之七十五。
4结论
在实践中,混凝土裂缝的现象无法避免,然而分析这种裂缝产生的原因,可以从设计以及使用的角度,降低裂缝产生的机率以及控制其产生的规模。首先从设计的角度而言,要尽量的避免结构突变产生应力集中,同时应该采取措施对容易产生应力集中的薄弱结构部位予以加强。其次从施工的角度而言,应该采取相应的防裂手段和措施。在施工的过程中,要对水泥的用量予以控制,对水泥型号的选择应该按照具体的技术要求来进行,同时外加剂以及参合料的掺入要适量,将混凝土的配合比进行不断地优化。同时为了将浇注的工艺得以提高,应该对浇注的时间进行优化控制,同时后期要加强对混凝土的维护。最后,在使用的角度,要对使用的荷载进行严格的控制,尽量不要改变结果,最终减少混泥土裂缝现象产生的机率以及规模。
【参考文献】
王志平;浅谈混凝土裂缝的成因、预防与处理 《建筑经济》,2007《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002
关键词:混凝土; 混凝土裂缝;应力;
1 引 言
一旦混凝土出现裂缝将会给结构带来巨大的危害,所谓的混泥土就是一种人工材料,它是将水泥、水以及砂石骨料等根据一定的比例混合而成的。因为混泥土在设计、施工的过程中存在一些问题,使得混凝土出现裂缝的现象时有发生,已经成为了土木工程中屡见不鲜的工程通病了。如果出现裂缝,那么混凝土的承重能力以及耐久性将会受到影响,影响建筑物的整体形象,甚至使工程的质量受到影响。
2 混凝土裂缝的成因
导致混凝土出现裂缝的原因是多种多样的。本文将这些原因综合为以下几个方面:一是由于在设计的过程中,没有妥善的考虑到构件的承载能力,没有在构件中配置适量的钢筋,从而造成构建裂缝。二是在设计的过程中过度的要求外观的美观,造成结构截面突变从而造成应力集中。三是在设计中使用过高等级的混凝土,水泥的用量太大,不利于收缩。四是在混凝土浇筑初期水泥水化热产生和在养护中环境温度变化产生的温度应力以及混凝土的收缩应力等。五是没有使建筑物的基础搞均匀,使其沉降而导致裂缝产生。六是没有按照设计的强度使用荷载。七是在装修过程中,对承重墙拆除不合理,导致裂缝产生。八是由于外界的酸碱盐对建筑物侵蚀或者由于地震、火灾等意外事故导致裂缝产生。
3 混凝土裂缝预防措施
3.1 设计方面
由于混凝土裂缝所带来的危害巨大,因此为了避免或者减少裂缝的产生,在设计的过程中应该留有足够的变形的空间,从而减少因结构断面突变带来的应力集中所带来的负面影响。如果确实是处于结构或者造型方面的需要,应该采取相应加强措施。比如对于大体积混凝土积极使用补偿收缩混凝土技术,采用钢纤维混凝土在拉力较大的部位,或在局部范围内利用钢结构。多数的混凝土裂缝是因为混凝土的收缩所造成的。以往的经验表明,在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩和用粉煤灰取代部分水泥能有效地减少混凝土的收缩。在对于楼地面、剪力墙等构件应注意构造钢筋的直径和数量的选择。应该在设计中,将对于深基与浅基、高低跨处、复合地基等复杂地基,应充分考虑到由于地基的差异沉降或结构原因而造成的薄弱环节予以解决。在构件截面允许、配筋率不变而且施工允许的条件下应该选择直径细以及间距小的钢筋来起到良好的防开裂的作用,但如果太密则可能对混凝土的振捣密实带来不利的影响。
3.2 材料选择和混凝土配合比设计方面
水泥品种以及等级的选择应该按照混凝土强度的设计要求来进行,不要利用早强高的发热量大的水泥。对砂石原材料的选择应该选用级配优良的,不同的骨料品种具有不同的变形性能、热学以及力学,因此配制出来的混凝土在变形性能、热学、力学方面差异也巨大。 一般而言,粗砂是使用在大体积混凝土中,既可以选碎石也可以选卵石作为石子,混凝土的密实性与所用石子的最大粒径较大呈正相关的关系,同时也能节省水泥。但是吐过石子的最大粒径过大,则不方便施工捣实,因此最好将石子的最大粒径控制在结构截面最小尺寸的四分之一,同时也不能超过钢筋最小净距的四分之三,应该在混凝土中多采用掺合料和混凝土外加剂。如此可以节省水泥用量的同时,也能够使水化热得到降低和使混凝土的性能得到改善。使混凝土的水灰比得到控制,合理掺加塑化剂和减少剂,减少混凝土的坍落度。
最终使混凝土的水化热得到控制,混凝土的收缩徐变应力以及减少温度裂缝的产生。
同时我们也可以将膨胀剂加入到大体积的混凝土中,如此能够使混凝土能较少地受到混凝土的收缩徐变应力的影响。同时不同品种、不同掺量的膨胀剂所起到的膨胀效果不同,因此要选用合适配合比以及膨胀剂。
3.3 施工措施
施工措施以及施工方案使用的不当也会导致混凝土裂缝的产生,因此应该选择良好的施工措施与方案。同时模板支撑也是混凝土裂缝产生的重要影响因子,因此应该在施工进行之前,应该精确的计算整个支撑的体系,避免因模板支撑变形而产生混凝土裂缝,在要根据方案来安装模板支撑。制定混凝土施工的详细方案之后再进行混凝土的浇注,将混凝土的浇筑时间、位置以及浇筑量等等予以明确的确定。
应该在承受拉、、剪、弯应力较小的位置以及变截面处设置一次浇注长度由垂直施工缝分割。然而在施工的过程中,应该避免设置施工缝。混泥土的坍塌度在浇筑的过程中要进行严格的控制。大体积的混凝土应该对其一次浇筑的厚度进行控制,同时浇捣要分层。浇筑顺序采用分段定点,一个坡度,薄层浇筑,循序推进一次到顶的方法,一次整体连续浇筑结束。可以将无裂缝、冲洗干净的大石块掺如大体积混凝土浇筑中, 一方面能节省混凝土总用量,另一方面利用石块吸收热量, 降低混凝土的水化热能,从而避免裂缝产生。或者在内部布设循环水管来降低温度。合理的进行浇筑、振捣操作,如果振捣过分会导致混凝土离析,振捣不充分则不能使混凝土的密实度得到有效的保障。浇捣时,振捣捧要快插慢拔,振捣的时间应该按照不同的混凝土坍落度来进行把握和控制。既不能漏振,也不能过振,诸如二次抹面技术和二次振捣应该得到提倡,从而将混凝土内部的气泡和水分排除。用长刮杠在初凝前刮平,在六个小时之后使用铁滚筒滚压多遍,在使用木抹子在混凝土表面拍实并搓毛至少两遍,从而避免收缩裂缝在表面产生,在12个小时之后,利用塑料薄膜和草包对其进行保湿保温的养护。
3.4养护
混凝土的养护工作应该在浇注完成之后的十二小时内进行;利用矿渣硅酸盐水泥或者硅酸盐水泥拌制混凝土时,其澆水养护的时间一般是大于或等于七天的;对有抗渗要求的混凝土起浇水养护时间应该超过十四天。浇水的次数不能过少,应该将混凝土保持湿润的状态。如果在混凝土的覆盖养护使用的是塑料布,那么应该将其表面覆盖严实,同时要时刻保持塑料布有凝结水。当气温低于五摄氏度时,应该对混凝土进行储热养护,从而增长混凝土的强度。在混凝土的强度低于1.2N/mm之前,不能在其上堆放杂物或者踩踏,否则会容易产生裂缝。要根据《混凝土结构工程施工质量验收规范》中相关规定和要求对混凝土进行拆模,承重部位的模板拆除以及非承重部位模板拆除的要求各不相同,前者主要包括以下几点:1、对于悬臂构件,无论多大的跨度,都要达到100%。2、板:当跨度小于等于2时强度大于等于50%;当跨度大于2小于等于8时强度大于等于75%;当跨度 大于8强度大于等于100%;3、梁、拱、壳:当跨度小于等于8时为 ≥75%;当跨度>8时为≥100%。后者主要包括以下几点要求:柱子、基础以及压顶的侧模板,以及梁和墙的侧模板,在拆除的时候,当它的强度能够使棱角、表面不会因为拆模而受到相应的损害时就可以拆除。但是对于墙体的大模板,那么其拆除时要求强度要达到1N/mm2,那些有回填要求的混凝土墙柱,则要求其强度要大于等于百分之七十五。
4结论
在实践中,混凝土裂缝的现象无法避免,然而分析这种裂缝产生的原因,可以从设计以及使用的角度,降低裂缝产生的机率以及控制其产生的规模。首先从设计的角度而言,要尽量的避免结构突变产生应力集中,同时应该采取措施对容易产生应力集中的薄弱结构部位予以加强。其次从施工的角度而言,应该采取相应的防裂手段和措施。在施工的过程中,要对水泥的用量予以控制,对水泥型号的选择应该按照具体的技术要求来进行,同时外加剂以及参合料的掺入要适量,将混凝土的配合比进行不断地优化。同时为了将浇注的工艺得以提高,应该对浇注的时间进行优化控制,同时后期要加强对混凝土的维护。最后,在使用的角度,要对使用的荷载进行严格的控制,尽量不要改变结果,最终减少混泥土裂缝现象产生的机率以及规模。
【参考文献】
王志平;浅谈混凝土裂缝的成因、预防与处理 《建筑经济》,2007《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002