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摘要:混凝土是一种应用广泛的建筑材料。随着混凝土组成材料的不断发展,人们对材料复合技术认识不断提高。对混凝土的性能要求不仅仅局限于抗压强度,而是在立足强度的基础上,更加注重混凝土的耐久性、变形性能等综合指标的平衡和协调。但也存在一定的问题,如混凝土裂缝,本文根据现有的混凝土施工技术的发展情况,对建筑过程中产生的混凝土裂缝问题进行分析和阐述。
关键词:建筑施工;混凝土;混凝土裂缝;防治技术
中图分类号:TU7文献标识码: A
引言
在建筑工程混凝土的施工过程中由于施工工艺控制等方面的原因使得混凝土构件会出现各种类型的裂缝,这些裂缝的存在会不同程度地影响建筑物的质量和功能,例如表面浅裂缝影响建筑物的外观,而较深的裂缝则会造成混凝土内部钢筋被锈蚀以及混凝土的碳化,并随着裂缝的深入这种影响越来越大,从而给质量事故埋下隐患。作为建筑工程混凝土施工的设计、技术管理和操作人员一定要不断学习混凝土方面的知识并总结经验,以最大程度低避免混凝土产生裂缝,保证建筑物的质量。
一、混凝土概述
混凝土是指由胶结料(有机的、无机的或有机无机复合的)、颗粒状集料、水以及需要加入的化学外加剂和矿物掺合料按适当比例拌制而成的混合料,或经硬化后形成具有堆聚结构的复合材料(普通是以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料),需要时掺入外加剂和矿物掺合料,按适当比例配合。混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。建筑设备水平的提升,新型施工工艺的不断涌现和推广,使混凝土技术适应了不同的设计、施工和使用要求,发展很快。
二、混凝土分类
混凝土的类型根据胶凝材料划分为无机胶凝材料混凝土和有机胶凝混凝土。其中,无机胶凝材料混凝土,例如:水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等;有机胶凝混凝土,例如:沥青混凝土、聚合物混凝土等。混凝土根据外表密实度能够划分为:重混凝土、一般混凝土和轻质混凝土。这三种混凝土在区别上主要体现在集料的不同。根据运用性能划分,可以分为:结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等。根据施工技术划分,可以分为:离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等。根据混凝土搅拌物的拌和功能,可以划分为:干硬性混凝土、半硬性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流态混凝土等。
三、建筑工程混凝土裂缝的成因
(一)、原材料的影响
首先,不同品种的水泥在干燥后的收缩幅度不同,同时不同标号的水泥抗拉强度也有较大差异,另外各种水泥的水化热指标相差较大,因此在混凝土施工中如果对水泥的选择不当就会造成入模温度过高以及混凝土构件抗拉强度小,不足以抵抗混凝土内部拉应力的作用而出现裂缝。其次,骨料的级配如果选择不得当就会导致混凝土构件的强度受到影响,降低混凝土的收缩性能。
(二)、施工工艺质量引起的裂缝
在混凝土结构在浇筑、生产、建模、运送、放置、装置和吊装过程中,假如施工技术不科学,会出现纵向、横向、斜面、竖向、外表、水平方位、纵深等多种形式的裂缝,尤其是细长薄壁结构会更加容易形成。裂缝存在的位置、方向以及裂缝宽度都是由多种因素导致。混凝土保护结构层太厚,会导致承担负弯矩的受力钢筋保护结构增厚,导致零件的有用高度降低,出现和承受方向钢筋垂直朝向的裂缝。混凝土振捣不严实、不匀称,会形成蜂窝、空洞以及麻面,钢筋侵蚀或负载裂缝的出现原因较多,例如:浇筑混凝土的速度太快,混凝土的流动性不强,在凝固之前下降不实,凝结之后下降太实,都会在浇筑之后出现裂缝。混凝土拌和以及运送的时间太久,水分会挥发出很多,进而导致混凝土的坍塌性减小,这样会导致混凝土的结构上出现收缩裂缝。
(三)、混凝土内外温差的影响
构成混凝土的主要材料水泥本身会产生大量的水化热,在混凝土浇筑完毕后其内部会产生一系列的化学反应,这些都导致了在混凝土结构的内部温度的上升,另外一方面由于混凝土厚度较大,传热系数低,外部与外界环境接触,很快达到环境温度,而大量的热积聚在内部无法散发,这就形成了较大的内外温差,这种温度梯度使混凝土内部膨胀而外部收缩,当拉应力的作用大于混凝土的抗拉强度就会产生裂缝,而且这种裂缝较为常见,并危害很大,必须采取措施尽量消除。
(四)、收缩引起的裂缝
收缩裂缝,是混凝土因收缩而发生的体积变化,根据产生的原因收缩裂缝主要有:水分蒸发产生的裂缝、化学收缩裂缝、温度裂缝、沉缩裂缝、约束裂缝等。它主要包括塑性收缩裂缝和干缩裂缝。主要发生在初凝开始的塑性收缩裂缝,进行养护之前,水泥水化反应剧烈,泌水和水分急剧蒸发会出现,混凝土失水收缩。收缩时,表层受到深层混凝土以及模板、钢筋的制约,使由软变硬中的塑态混凝土产生拉应力,从而形成微裂缝。在混凝土构件浇筑完毕后会在自然力如风、光照等的作用下表面失水,从而引起混凝土表面的硬化收缩,这种收缩的形式一般可以细化为塑性收缩和干缩,其中塑性收缩是发生在浇筑后的四五个小时之内,这种收缩力会受到混凝土内部的粗骨料以及钢筋的阻抗而在内部产生拉应力,当这个拉应力大过混凝土抗拉强度就会产生沿着钢筋方向的裂缝,一般这种裂缝深度较深;而干缩是由于混凝土表面失水速度过快,远远大于混凝土内部失水速度,因此表面收缩量较大,当这种收缩力大于其抗拉强度时就产生了沿着混凝土构件表面的不规则裂缝。
四、混凝土裂缝的防治技术
对于以上提出的混凝土裂缝问题采用以下的预防和处理技术:
(一)、沉陷裂缝主要预防措施
一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇筑过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
(二)、温度裂缝主要预防措施
一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是減少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。四是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。
(三)、干缩裂缝主要预防措施
一是混凝土的干缩受水灰比影响大。二是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比,同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
(四)、塑性收缩主要预防措施
一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比,掺人高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。
结束语
总之,在施工中,混凝土裂缝是经常遇到的问题,因为,裂缝的形成对建筑的质量产生了很大的影响,因此,在施工中要对出现的裂缝原因进行很好的分析,同时采取必要的措施对其进行有效的控制,更好的提高建筑施工的质量。
参考文献
[1]赵爱书,赵浩.探讨混凝土裂缝产生原因及控制措施[J].科技信息,2010.
[2]迟培云,钱强,高昆.混凝土开裂的起因及防裂措施[J].混凝土,2001.
关键词:建筑施工;混凝土;混凝土裂缝;防治技术
中图分类号:TU7文献标识码: A
引言
在建筑工程混凝土的施工过程中由于施工工艺控制等方面的原因使得混凝土构件会出现各种类型的裂缝,这些裂缝的存在会不同程度地影响建筑物的质量和功能,例如表面浅裂缝影响建筑物的外观,而较深的裂缝则会造成混凝土内部钢筋被锈蚀以及混凝土的碳化,并随着裂缝的深入这种影响越来越大,从而给质量事故埋下隐患。作为建筑工程混凝土施工的设计、技术管理和操作人员一定要不断学习混凝土方面的知识并总结经验,以最大程度低避免混凝土产生裂缝,保证建筑物的质量。
一、混凝土概述
混凝土是指由胶结料(有机的、无机的或有机无机复合的)、颗粒状集料、水以及需要加入的化学外加剂和矿物掺合料按适当比例拌制而成的混合料,或经硬化后形成具有堆聚结构的复合材料(普通是以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料),需要时掺入外加剂和矿物掺合料,按适当比例配合。混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。建筑设备水平的提升,新型施工工艺的不断涌现和推广,使混凝土技术适应了不同的设计、施工和使用要求,发展很快。
二、混凝土分类
混凝土的类型根据胶凝材料划分为无机胶凝材料混凝土和有机胶凝混凝土。其中,无机胶凝材料混凝土,例如:水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等;有机胶凝混凝土,例如:沥青混凝土、聚合物混凝土等。混凝土根据外表密实度能够划分为:重混凝土、一般混凝土和轻质混凝土。这三种混凝土在区别上主要体现在集料的不同。根据运用性能划分,可以分为:结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等。根据施工技术划分,可以分为:离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等。根据混凝土搅拌物的拌和功能,可以划分为:干硬性混凝土、半硬性混凝土、塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流态混凝土等。
三、建筑工程混凝土裂缝的成因
(一)、原材料的影响
首先,不同品种的水泥在干燥后的收缩幅度不同,同时不同标号的水泥抗拉强度也有较大差异,另外各种水泥的水化热指标相差较大,因此在混凝土施工中如果对水泥的选择不当就会造成入模温度过高以及混凝土构件抗拉强度小,不足以抵抗混凝土内部拉应力的作用而出现裂缝。其次,骨料的级配如果选择不得当就会导致混凝土构件的强度受到影响,降低混凝土的收缩性能。
(二)、施工工艺质量引起的裂缝
在混凝土结构在浇筑、生产、建模、运送、放置、装置和吊装过程中,假如施工技术不科学,会出现纵向、横向、斜面、竖向、外表、水平方位、纵深等多种形式的裂缝,尤其是细长薄壁结构会更加容易形成。裂缝存在的位置、方向以及裂缝宽度都是由多种因素导致。混凝土保护结构层太厚,会导致承担负弯矩的受力钢筋保护结构增厚,导致零件的有用高度降低,出现和承受方向钢筋垂直朝向的裂缝。混凝土振捣不严实、不匀称,会形成蜂窝、空洞以及麻面,钢筋侵蚀或负载裂缝的出现原因较多,例如:浇筑混凝土的速度太快,混凝土的流动性不强,在凝固之前下降不实,凝结之后下降太实,都会在浇筑之后出现裂缝。混凝土拌和以及运送的时间太久,水分会挥发出很多,进而导致混凝土的坍塌性减小,这样会导致混凝土的结构上出现收缩裂缝。
(三)、混凝土内外温差的影响
构成混凝土的主要材料水泥本身会产生大量的水化热,在混凝土浇筑完毕后其内部会产生一系列的化学反应,这些都导致了在混凝土结构的内部温度的上升,另外一方面由于混凝土厚度较大,传热系数低,外部与外界环境接触,很快达到环境温度,而大量的热积聚在内部无法散发,这就形成了较大的内外温差,这种温度梯度使混凝土内部膨胀而外部收缩,当拉应力的作用大于混凝土的抗拉强度就会产生裂缝,而且这种裂缝较为常见,并危害很大,必须采取措施尽量消除。
(四)、收缩引起的裂缝
收缩裂缝,是混凝土因收缩而发生的体积变化,根据产生的原因收缩裂缝主要有:水分蒸发产生的裂缝、化学收缩裂缝、温度裂缝、沉缩裂缝、约束裂缝等。它主要包括塑性收缩裂缝和干缩裂缝。主要发生在初凝开始的塑性收缩裂缝,进行养护之前,水泥水化反应剧烈,泌水和水分急剧蒸发会出现,混凝土失水收缩。收缩时,表层受到深层混凝土以及模板、钢筋的制约,使由软变硬中的塑态混凝土产生拉应力,从而形成微裂缝。在混凝土构件浇筑完毕后会在自然力如风、光照等的作用下表面失水,从而引起混凝土表面的硬化收缩,这种收缩的形式一般可以细化为塑性收缩和干缩,其中塑性收缩是发生在浇筑后的四五个小时之内,这种收缩力会受到混凝土内部的粗骨料以及钢筋的阻抗而在内部产生拉应力,当这个拉应力大过混凝土抗拉强度就会产生沿着钢筋方向的裂缝,一般这种裂缝深度较深;而干缩是由于混凝土表面失水速度过快,远远大于混凝土内部失水速度,因此表面收缩量较大,当这种收缩力大于其抗拉强度时就产生了沿着混凝土构件表面的不规则裂缝。
四、混凝土裂缝的防治技术
对于以上提出的混凝土裂缝问题采用以下的预防和处理技术:
(一)、沉陷裂缝主要预防措施
一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇筑过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。
(二)、温度裂缝主要预防措施
一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是減少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。四是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。
(三)、干缩裂缝主要预防措施
一是混凝土的干缩受水灰比影响大。二是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比,同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
(四)、塑性收缩主要预防措施
一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比,掺人高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。
结束语
总之,在施工中,混凝土裂缝是经常遇到的问题,因为,裂缝的形成对建筑的质量产生了很大的影响,因此,在施工中要对出现的裂缝原因进行很好的分析,同时采取必要的措施对其进行有效的控制,更好的提高建筑施工的质量。
参考文献
[1]赵爱书,赵浩.探讨混凝土裂缝产生原因及控制措施[J].科技信息,2010.
[2]迟培云,钱强,高昆.混凝土开裂的起因及防裂措施[J].混凝土,2001.