关键词:混凝土;裂缝;配合比
前言:混凝土裂缝是建筑工程施工中非常常见的现象,特别是一些大面积的混凝土结构,裂缝现象非常普遍。混凝土产生裂缝的原因有多种,但根本原因是混凝土中的拉应力超过了混凝土的抗拉强度,有效控制混凝土裂缝,实施优化控制策略至关重要。
一、混凝土施工裂缝控制概述
混凝土是构成建筑的主要材料,在建筑领域普遍使用,它是建筑结构的主要材料。混凝土是由一些相对干脆的材料混合而成的,而且这些材料的质地各不相同。因此,导致了其不具有弹性,在受到外界的影响,很容易自身硬化,硬化之后成型的混凝土有很多肉眼看不到的空隙和微裂缝。虽然说这些微裂缝不会给建筑的使用功能造成危害,但是当混凝土的承载能力超过负荷或者受温差过大等外界因素的影响,会影响到建筑工程的质量和使用年限。
裂缝主要有两种:一是由外荷载(静、动荷载)直接应力引起的裂缝和次应力引起的裂缝,二是由变形变化引起的裂缝;还有一种不多见的裂缝是由于结构的实际工作状态与计算假设模型的差异引起的。但是,近年来大量裂缝的出现,并非与荷载作用有直接关系,通过大量的调查与实测研究证明裂缝是由于变形作用引起的,包括温度变形(水泥的水化热、气温变化环境生产热),收缩变形(塑性收缩、干燥收缩、碳化收缩)及地基不均匀沉降(膨胀)变形。据国内外调查资料表明,工程结构产生属于变形变化(温湿度、收缩与膨胀、不均匀沉降)引起的裂缝约占80%,属于荷载引起的裂缝约占20%。在施工中切实抓好混凝土的配和比设计、施工工艺、切缝时间和深度、混凝土的养护等各个环节,通过改善混凝土的质量并采取有效的浇筑后的防治措施,混凝土的裂缝现象是可以避免的。
二、混凝土裂缝产生的几个原因分析
1、环境因素
主要是温度和湿度的变化,混凝土的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格(如碱骨料反应),模板变形,基础不均匀沉降等。混凝土构件多次受冰冻,即溶解循环作用,使混凝土中产生内应力,促进已有裂缝发展,结构疏松,表面龟裂,表层剥落或整体崩溃。
2、混凝土配比不当
混凝土配比的不恰当也会造成混凝土裂缝的产生,在实际的工作中就主要体现在没有严格的依照规定来控制高强栓的水灰比值,通常状况下标准水灰配比值最好控制在0.24-0.38之间,而且实际施工过程中通常不会将之控制在最低的标准限度0.6。在使用的水泥种类相同并且强度也相同的状况下,决定混凝土强度等级的就是水灰的比例,因为在搅拌水泥的时候,水的需求量仅是水重量的四分之一左右。目前建筑工程界普遍存在一个这样的现象,即为了获取一定的流动性,确保混凝土的浇灌质量,常常会要求水灰比的比值较大。相反,多余水分会在水泥水化之后残留于混凝土里面,蒸发之后形成气孔或者形成水泡,从而使混凝土抵抗荷载实际的有效断面减少了。从力学角度看,在荷载的作用之下,有可能会造成应力集中于孔隙的周围,从而致使楼板的表面产生裂缝。
3、施工工艺
混凝土的拌和不均匀、运输泵送、拌和的时间过长以及运输的时间比较长的时候,配合比被改变了,而且浇筑速度的太快和顺序的不合理等都会让混凝土的质量发生改变,从而使混凝土的性能降低了,从而引起了混凝土构件出现了裂缝。其实振捣混凝土的时候,也会因为振捣和插入的不恰当以及过振、振捣抽撤过快以及漏振等都会引起裂缝的。
三、防治混凝土裂缝的几个有效应对策略
1、对混凝土的结构进行合理设计
在建筑工程混凝土结构设计中,应处理好施工时处于约束状态下的结构设计,宜采用中低强度混凝土材料;在进行抗裂计算时需充分考虑抗裂薄弱部位,当结构设计没有足够的变形余量时,应合理增加构造配筋,可减小由温度变形产生的裂缝宽度,提高结构整体性。当建筑物长度大于40m时,宜在楼板中部设置后浇带,后浇带两边应设置加强钢筋,以减少混凝土结构的温度变形和不均匀沉降所产生的裂缝。
2、注重混凝土原材料的选择和配比
首先,混凝土中如果采用吸收率较大的骨料,干缩较大、骨料含泥量较多时,会增大混凝土的干缩性;骨料粒径较大、级配良好时,由于能减少混凝土中的水泥浆用量,所以混凝土干缩率较小。掺加粉煤灰能减少水泥用量并有效降低水化热,可降低混凝土单方用水量和水泥用量,还可减少混凝土自身体积收缩。同时,在混凝土中掺加粉煤灰或高效减水剂不仅能使混凝土具有较好的和易性、可泵性、抗渗性、抗离析好,减少泌水现象发生、有利于混凝土表面处理。
3、做好混凝土浇筑
完成楼层混凝土的浇筑工作之后的一天时间里,可以允许做一些弹线、定位、测量等的准备工作,而为了避免冲击振动,在此时吊卸大宗材料是不被允许的。在一天之后可以先分批次的安排吊运一些量少的小型材料,从而做到轻放、轻卸、分散到位。在第三天的时候就能够进行楼面模板和楼层墙板的正常支模施工。对计划要进行吊卸放材料部位的模板,在搭设它的支撑架之前,要预先采取横杆增加模板支撑架刚度和加密立杆的措施,从而增强刚度、减少变形,使该部分荷载的抗冲击振动得到加强,同时要在该部分新筑的混凝土表面铺设跳板或旧模板对其进行保护以及扩散应力,以此达到防止楼板裂缝产生的目的。
4、把混凝土的浇捣工作要求进行强化
在浇捣的时候应该利用垂直振捣,进行行列式的排列,最好是做到快速插入,然后慢慢拔出。然后再根据混凝土的坍落度掌握正确的振捣时间,要避免漏振以及过振。提倡采用二次抹面技术以及二次振捣,用以排除混凝土里面的气泡以及水分,排除泌水。然后再浇捣成型以后,要进行一个蓄水保温的方法,在表面覆盖湿麻袋以及薄膜等养护。对地下混凝土的结构,应进行及时回填。同时支模板需要确保有足够的刚度以及强度,支撑要牢固的以及地基的受力要均匀。
5、采取合理的养护措施
做好混凝土的保温、保湿养护,缓慢降温,充分发挥徐变特性,削减温度应力;夏季避免曝晒,冬季保温覆盖。采取长时间养护,规定合理的拆模时间,充分发挥混凝土的“应力松弛效应”;混凝土拆模后,及时回填土,避免结构侧面长期暴露。混凝土浇灌过程中,如遇风雨天气,应搭设防雨彩条布进行遮盖,同时周边做好明沟排水工作,防止雨水流进基坑内,保证混凝土浇灌的连续性和施工质量。混凝土浇筑完后,裸露表面应及时用草垫、草袋或塑料薄膜覆盖,并洒水湿润养护。在气温高、湿度低、风速大的天气应及早覆盖、喷水雾养护,并适当延长养护时间。采用密封保水方法,在混凝土表面喷养护剂或覆盖塑料薄膜,使水分不易蒸发,或采用其他防止空气流动(如设挡风墙、罩)、延缓表面水分蒸发的办法。
四、结语
综上,混凝土构件出现裂缝的状况,会在很大程度上影响到整个建筑混凝土的施工。因此在施工中分析其发生原因后,对混凝土进行科学调配,注意混凝土构成材料的质量,切实抓好施工工艺、切缝时间和深度、混凝土的养护等各个环节,进行科学的处理和加固补强措施,使混凝土楼板能够满足正常使用条件下的安全性和耐久性要求。
参考文献:
【1】王伟强.建筑施工中混凝土裂缝控制措施[J].科学之友.2011(12)
【2】刘庆云.浅谈混凝土施工过程中产生裂缝的原因及防止裂缝的措施[J].科技资讯,2010(15).