对砼裂缝及处理措施的探析

(整期优先)网络出版时间:2018-12-22
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对砼裂缝及处理措施的探析

姜华

淄博永安建设项目管理有限公司

摘要:砼是混凝土的同意词。在工程设计和施工中,经常把“混凝土”三个字简写为“砼”。目前,混凝土结构在工业与民用建筑、桥梁隧道、高速公路、水工大坝、海洋平台等工程项目中得到了广泛的应用。然而,在实际工程中,混凝土结构的裂缝经常可见。裂缝的存在一方面影响了结构的美观和正常使用,另一方面削弱了结构的刚度和整体性,导致工程事故的发生。本文主要对混凝土结构裂缝的成因及处理措施方面进行了简要分析。

关键词:砼;裂缝;原因;防治;措施

随着我国国民经济的高速发展,混凝土结构已经普遍用于工业和民用建筑中,而伴随这类材料的生产研究与应用,混凝土结构的裂缝问题一直受到人们关注。因此,正确分析裂缝产生原因,切实加以防治十分必要,十分迫切,也具有重要的社会意义和经济意义。现根据多年来现场施工实践经验和教训,现就砼混裂缝的原因及综合防治处理措施方面浅谈几点个人体会,谨供参考。

1砼裂缝产生的原因

1.1构造变形引起裂缝

构造变形引起裂缝主要有温度裂缝、干缩裂缝、冻涨裂缝、化学反映裂缝等。裂缝的主要形式有:水平裂缝、横裂缝、斜裂缝、放射状裂缝、龟裂等。温度和湿度变化的影响是产生变形裂缝的重要原因。

1.2出现裂缝是由混凝土材料的特性决定的

混凝土是一种非匀质的脆性材料,由骨料、水泥石、水及存留的气体组成。各种材料在混凝土硬化变形中是不一致,互相约束产生初始应力,会产生肉眼看不见的、不连贯不规则的裂缝,称微裂。但在荷载作用或近一步的温差、干缩情况下,裂缝扩展,形成肉跟可见裂缝。从这个意义上说,混凝土的微裂有时也是不可避免的。

1.3由于结构因温度、湿度变化,混凝土收缩、膨胀

建筑物不均匀沉陷,施工中养护措施不当等原因引起的。昼夜温差、季节温差而造成构件的温度内外差异。混凝土结构构件,特别是大体积混凝土基础浇筑后,在混凝土硬化的工程中水泥放出大量的水化热,内部温度不断升高,造成混凝土表面和内部温差较大。当外界温度不均匀降温时,相对湿度的变化也会引起混凝土构件的收缩变形。这种裂缝的特点是:一般只出现在较浅的范围内,而表面以下的结构没有问题。

1.4预拌混凝土比自拌混凝土更容易出现温度裂缝

现在大部分的建设项目国家提倡使用预拌混凝土,一般而言预拌昆凝土中水泥的用量比现场搅拌高。混凝土中水化热主要由水泥产生的,因此,预拌混凝土的水化热比现场搅拌水化热大。同时,如果预拌混凝土现场等候时间过长,塌落度出现损失,水分丢失,也可能导致温度缝或收缩裂缝的出现。

1.5承载度

一般来说,变形裂缝对结构的承载力影响较小,但对耐久性损害大裂缝的部位随着风吹雨淋等自然环境的腐蚀,裂缝处混凝土会脱落,暴露的钢筋会锈蚀,从而影响整体结构的稳定。

1.6外荷载作用引起裂缝

外荷载(静、动荷载)的直接应力和次应结力引起的裂缝。裂缝的主要形式为:贯通裂缝和斜裂缝。形成的原因主要包括:构造设计不合理,导致出现裂缝。设计在考虑荷载时,考虑不周全,没有采取最不利情况下的结构计算单元进行荷载计算。例如在结构设计中。如果在梁的设计时未考虑温度变化大的影响。若按照常规受力状况计算选取构件断面尺寸和配置钢筋,现行的标准执行“强柱弱梁”的抗震要求,连接梁的柱自然选用了较大的柱断面,如果构造腰筋的配置的再偏小、偏少,那么柱的刚度大,就增加了对梁变形的约束。致使梁的温度收缩应力增大时,增大了梁出现裂缝的概率。这类裂缝大多出现在屋面框架主梁上,大部分表现为端部斜裂缝和跨中竖裂缝。施工方法不规范,成为裂缝出现的隐患。混凝土构件在混凝土强度未完全上来时,承受超出当时能够承受的荷载,构件内部产生次应力,在应力释放过程中,造成构件的内部破坏,即所谓的“内伤”。施工未按施工图进行,没有达到设计意图,导致出现裂缝。施工单位素质低,施工技术管理水平差。严重的有偷工减料现象,导致钢筋漏做或混凝土强度等有问题。如混凝土强度偏低,钢筋配置不足(支座箍筋加密区间距过大比较普遍)等,从而加大了构件出现裂缝的可能。

2砼裂缝防治处理措施

2.1加强材料质量控制

(1)水泥:在混凝土施工中,水化热引起的温升较高,降温幅度大,容易引起温度裂缝。为此,在施工中应选用水化热较低的水泥,尽量降低单位水泥使用量。(2)粗骨料:在钢筋混凝土施工中,粗骨料的最大尺寸与结构物的配筋、混凝土的浇灌工艺有关,增大骨料粒径可减少用水量,混凝土的收缩和泌水随之减少,但骨料粒径增大容易引起混凝土的离析。因此,必须调整好级配设计,并在施工中加强振捣。对于粒径5-40mm的石子,要求针片状少,超规少,颗粒级配符合筛分曲线要求,这样可避免堵泵,减少砂率、水泥用量,提高混凝土强度。试验结果表明:采用粒径5-40mm石子比采用粒径5-25mm石予每立方米混凝土减少用水量15kg左右。在相同水灰比情况下,每立方米混凝土水泥用量减少20kg左右(水灰比0.709),同时降低了混凝土的温升:当粒径50mm石子满足筛分曲线要求时,其砂率控制在42%左右即可满足泵送要求。(3)细骨料:采用中粗砂比采用细砂每立方米混凝土减少用水量20kg左右,水泥相应减少28kg左右,从而降低混凝土的干缩。砂石料的含泥量控制:砂石含泥量超标,不仅增加混凝土的干缩,同时降低了混凝土的抗拉强度,对混凝土的抗裂十分不利,因此在路大体积混凝土施工中,石子含泥量应控制好。(4)掺加块石:在大体积混凝土基础施工中,掺加无裂缝的、冲洗干净、规格为150-250mm的坚固大石块,不仅可减少混凝土的总用量,又可减少单位水泥用量,从而降低水化热,同时石块本身也吸收热量,使水热进一步降低,对控制裂缝有利。

2.2混凝土的浇灌振捣技术

混凝土的浇灌振捣技术对混凝士密实度很重要最宜振捣时间为10-30s。泵送流态混凝土同样需要振捣,大体积混凝土在浇灌振捣中会产生大量的泌水应及时排除,有利于提高混凝土质量和混凝土抗裂性。

2.3施工过程中的温度控制

在大体积混凝土施工过程中为了减少混凝土的内外温差,一

方面应尽可能减少入模温度,另方面应采取保温养护,以减少内外温差。浇筑体的混凝土缓慢降温是重要环节越慢越好,为混凝土创造充分应力松弛的条件,同时还要在养护中使混凝土保持良好的潮湿状态,这对增加混凝土强度和减少收缩是十分有利的。

2.4混凝土的拆模时间

混凝土的拆模时间可根据工程部位具体情况(工序要求、施工荷载状况)确定,应尽可能地多养护一段时间。拆模后混凝土表面的温度下降幅度不应大于15℃。拆模时混凝土的现场试块等级最低不宜低于℃。

2.5混凝土基础工程拆模后及时回填土

及时回填土是控制早期、中期开裂的有力措施。土是混凝土养护的最佳介质。施工经验表明迟迟不回填土的暴露工程裂缝最多。

3结束语

总之,砼裂缝是施工中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此严格按规程、规范要求施工,严把质量关,防患于未然,尽可能地降低混凝土裂缝的出现;同时对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,这样才能有效降低和杜绝混凝土裂缝的出现,从而保证工程的质量和安全。

参考文献:

[1]GB5020422002,混凝土结构工程施工质量验收规范

[2]李东,连之伟.现浇混凝土楼板设计施工过程中的裂缝控制[J].上海交通大学学报,2005,39(5):7512754.

[3]张海峰.浅析混凝土裂缝产生原因及预防措施[J].今日科苑,2008,(04):20-24.