大體積混凝土裂縫的預(yù)防措施探討

涂波 王海金

摘要：在混凝土工程中,現(xiàn)澆混凝土的裂縫現(xiàn)象的存在幾乎不可避免，這就要求我們在現(xiàn)場施工中要盡量做到科學(xué)合理,采取有效的措施才能夠減少裂縫現(xiàn)象產(chǎn)生程度和幾率;對于施工中已經(jīng)產(chǎn)生的裂縫,在分析其發(fā)生的原因后,進行科學(xué)的處理采取加固補強措施,使現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)在滿足正常使用條件下達到安全性和耐久性要求?？茖W(xué)的組織設(shè)計,文明、合理地施工,認真的操作流程,做到“精心設(shè)計、精心施工”，才能把所有的工序做到最佳的效果，使工程達到更高的標準。關(guān)鍵詞：混凝土 裂縫 控制

中圖分類號：TU375 文獻標識碼：A

因言：混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多樣的,主要是溫度和濕度的變化、原材料不合格(如堿骨料反應(yīng))、模板及支承變形等。概括起來,一種是非荷載作用變形引起的裂縫:如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷、化學(xué)作用等原因引起的裂縫;另一種是荷載作用引起的裂縫;再者是施工不當引起的裂縫,如配合比控制及養(yǎng)護不當引起裂縫等等。??一、混凝土裂縫的成因1原材料質(zhì)量引起的裂縫。??? 混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。混凝土所采用材料的質(zhì)量不合格,可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。2砂石含泥量超過規(guī)定,不僅降低混凝土的強度和抗?jié)B性,還會使混凝土干燥時產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。砂石的級配差,或砂顆粒過細,用這種材料拌制的混凝土常造成側(cè)面裂縫。堿骨料反應(yīng)。骨料中含有泥性硅化物質(zhì)與堿性物質(zhì)相遇,水、硅反應(yīng)會生成膨脹的膠質(zhì),吸水后造成局部膨脹和拉應(yīng)力,則構(gòu)件產(chǎn)生爆裂狀裂縫,在潮濕的地方較為多見。?3拌和用水及外加劑拌和用水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時對鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土,或采用含堿的外加劑,可能對堿骨料反應(yīng)有影響。4施工違反操作規(guī)程。

?常見因素有攪拌、運輸時間過長;振搗不良;澆筑速度過快;塑性混凝土下沉;施工縫接茬處理不好;初期養(yǎng)護不當,早期受凍;鋼筋骨架構(gòu)造不當(主箍筋配置、主箍筋間距、主筋搭焊接錨固、輔筋和預(yù)埋件問題等);亂踩配筋致使保護層減小;模型板剛度不足;模板支架下沉或失穩(wěn);過早拆模等;其中多數(shù)屬物理性缺陷。5構(gòu)件受力、變形使內(nèi)應(yīng)力超越材料強度。??? 常見的受力有拉伸(中、偏拉)、壓縮(中、偏壓局壓)、彎曲(少筋、適筋、超筋)、剪切(少箍、適箍、超箍、沖切)、扭轉(zhuǎn)等狀態(tài);常見的變形有因過大不均勻沉降、因收縮和溫度變形受到約束待狀態(tài)。它們所造成的缺陷均屬物理性缺陷。6溫度變形。

?混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì),其線膨脹系數(shù)一般為1×10-5/℃。當環(huán)境溫度發(fā)生變化時,就會產(chǎn)生溫度變形,由此產(chǎn)生附加應(yīng)力,當這種應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度時,就會產(chǎn)生裂縫。在工程中,這類裂縫較多見,譬如現(xiàn)澆屋面板上的裂縫,大體積混凝土的裂縫等。7濕度變形。??? 混凝土在空氣中結(jié)硬時,體積會逐漸減小,一般謂之干縮。收縮裂縫較普遍,常見于現(xiàn)澆墻板式結(jié)構(gòu)、現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)等,通常是因為養(yǎng)護不良造成。混凝土的收縮值一般為0.2‰~0.4‰。其發(fā)展規(guī)律是早期快,后期緩慢。因此對于超長的建筑物或構(gòu)筑物,通常是每隔20~40m設(shè)置一道后澆帶,或采用在混凝土中摻加微膨脹劑等,這樣可基本解決混凝土的早期干縮。

混凝土的收縮?；炷猎谟不^程中,由于水分蒸發(fā)、體積逐漸縮小而產(chǎn)生收縮。根據(jù)力學(xué)分析,由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件受到支座的約束,當其收縮所引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件的約束應(yīng)力超過一定程度時,必然引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件的開裂。力學(xué)形變及溫度應(yīng)力裂縫。溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面,由于水泥的水化將產(chǎn)生并釋放大量的水化熱,造成混凝土構(gòu)件內(nèi)外部溫差較大,膨脹不一致,混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,當這種拉應(yīng)力超過了混凝土抗應(yīng)力時便產(chǎn)生的裂縫。溫度變化較大的地區(qū)。溫度裂縫通常無規(guī)律,大面積構(gòu)件裂縫?？v橫交錯,受溫度變化影響明顯,裂縫冬寬夏窄。鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu),在使用荷載的作用下,截面的混凝土拉應(yīng)變是大于混凝土極限拉伸值,作用于截面上的彎矩、剪力、軸向拉力及扭矩等荷載效應(yīng)會引起結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生裂縫,這種情況下結(jié)構(gòu)是帶裂縫工作,是設(shè)計允許的;由于基礎(chǔ)不均勻沉降,使混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂縫,也屬于荷載作用引起的的裂縫,這種裂縫大多是由于地勘不準確或施工控制不到位造成的,是不允許發(fā)生;由于在施工中過早對結(jié)構(gòu)構(gòu)件承受荷載,使結(jié)構(gòu)構(gòu)件達不到設(shè)計強度,迫使混凝土產(chǎn)生裂縫,這是可以避免的;混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件在使用過程中,超過設(shè)計的允許最大荷載,導(dǎo)致混凝土裂縫。這種破壞性裂縫是不允許的。?混凝土過早拆模,或者混凝土未達到終凝時間承受荷載等都可直接造成混凝土裂縫;在施工中板的上層鋼筋一般較細,在交叉作業(yè)中,施工人員不采取措施對上層鋼筋踩踏,使鋼筋彎曲變形、下沉,保護層過大,導(dǎo)致板面裂縫;在施工中混凝土水灰比過大,多余的水形成水泡或蒸發(fā)后形成氣孔,減少混凝土實際有效斷面,在荷載作用下,使空隙周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中,導(dǎo)致板面裂縫;混凝土砂石含泥量超標或級配差,會使混凝土產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫或側(cè)面裂縫,混凝土組成材料質(zhì)量不合格,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)裂縫。

二、裂縫防治措施??? 1設(shè)計合理的方案??? 根據(jù)各種混凝土允許產(chǎn)生的裂縫寬度要求來設(shè)計施工方案,能有效控制裂縫產(chǎn)生。同時,配筋方案也有較大影響,鋼筋間距密而直徑細的鋼筋能有效提高混凝土的抗裂能力。????2實現(xiàn)原材料質(zhì)量達標??? 合理選擇混凝土強度等級、水泥等級,配合好的石沙原料,同時防止使用強度較高的水泥,并且減少水泥用量,可以使原材料的質(zhì)量達到建筑標準。??? 3添加外加劑防止裂縫??? 外加劑的使用可以防止混凝土開裂,若其得到正確使用,工程質(zhì)量能得到保障,并且混凝土的耐久性也可以得到提高。減水防裂劑是一種常見外加劑,它的作用主要有:減少混凝土的用水量,調(diào)整水灰比對混凝土干縮的影響;減少水泥用量,而水泥用量會影響混凝土的收縮率,減少的部分可用骨料加以補充;使混凝土的緩凝時間恰當,防止水泥迅速水化熱而導(dǎo)致塑性收縮增加。??? 4加強施工質(zhì)量

混凝土裂縫的防止工作在水利工程施工中非常重要,尤其體現(xiàn)在對新澆混凝土的早期養(yǎng)護上,以減少早期的收縮。具體做法是對構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護加以控制,采用流水或者蓄水的方式對大體積混凝土進行養(yǎng)護,時間為14~28d。同時,在施工中還要考慮大體積水泥水熱化的問題,除了降溫措施,還要防止水化熱集中出現(xiàn)。此外,要采取蓄水保濕的措施,如覆蓋布條、薄膜、麻袋等方式,在混凝土澆注成型后對其進行養(yǎng)護,以避免其因為內(nèi)外溫差大產(chǎn)生裂縫。而對低下結(jié)構(gòu)的混凝土,應(yīng)盡快回填土,有益于防止裂縫出現(xiàn)。??? 5修補裂縫???非強度原因而造成現(xiàn)澆混凝土裂縫處理措施有化學(xué)灌漿法,其方法為采取環(huán)氧類的化學(xué)漿液或水泥漿液對裂縫進行灌注填充,既提高了結(jié)構(gòu)的整體性,又能有效阻止鋼筋的進一步銹蝕;迭合層法,對原有混凝土樓面鑿毛清理,鋪設(shè)鋼筋網(wǎng),重新澆筑一層細石混凝土整澆層,從力學(xué)角度來提高樓板的剛度和整體抗變形性能;整體處理法,通過增設(shè)構(gòu)件、改變傳力途徑、地基處理、結(jié)構(gòu)補強等整體方法提高現(xiàn)澆樓板的抗裂性能,針對已出現(xiàn)的裂縫,視具體情況對其采取封堵或約束的方案。

總結(jié)：為了保證施工過程中的混凝土施工質(zhì)量,施工單位應(yīng)該建立自身的監(jiān)督管理部門,嚴格管理混凝土施工。與此同時需要提高管理人員的素質(zhì)水平,保證其可以及時發(fā)現(xiàn)施工過程中的問題,避免混凝土裂縫的產(chǎn)生。另外,隨著新工藝、新材料的不斷出現(xiàn),工程施工對施工人員的素質(zhì)要求也越來越高,相關(guān)人員在進行施工之前,需要對施工人員進行相關(guān)培訓(xùn),確保施工人員都是持證上崗,并且優(yōu)先聘用有豐富經(jīng)驗和良好社會信譽的施工隊進行施工。