摘要:在房屋工程混凝土实际施工中,混凝土结构裂缝形成原因是多种多样的,其中有主要因素,也有次要因素,要分清主次因素,对混凝土结构裂缝原因给出科学正确的“诊断”,才能对症下药,更好地把握房屋工程的施工质量,保证建筑物和构件安全、稳定工作。
引言
混凝土是建筑工程中一种重要的材料,然而在其使用的过程中,普遍存在裂缝问题。由于裂缝的产生,使结构的质量受到较大的影响,为了有效的保证建筑工程质量,使其结构具有更好的耐久性,在施工过程中需要做好控制裂缝产生的因素,对于出现的裂缝要做好修补措施,同时在修补过程中还要注意修补材料的和易性,防止裂缝的再次发生。
1建筑施工中混凝土裂缝的产生原因 1.1工程设计原因
在进行建筑工程施工之前,其施工设计中存在问题。建筑结构设计不合理会导致混凝土结构中出现混凝土裂缝,主要表现在:结构设计构造配筋不足,忽略了对板在正常使用阶段由于其承受的荷载而引起的挠度及裂缝宽度的验算。对结构体型突变未设置必要的伸缩缝,而房屋的四阳角由于受到纵、横两个方向剪力墙或刚度相对较大的楼向梁约束,限制了楼面板混凝土的自由变形。板面在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的末端结束处易形成薄弱部位,一受到温差和混凝土收缩变化时,板的四周由于受到支座的约束,不能自由伸展,当混凝
土的收缩所引起板的约束应力超过一定程度时,必然引起现浇板的开裂。
1.2墙体干缩导致的裂缝
在房屋建筑混凝土施工中,墙体干缩导致的裂缝比较常见,危害也比较大。因为混凝土内部和外部水分蒸发的程度、水泥浆体中水分蒸发的程度都会有所差异,这就导致了不可逆的收缩,加上外部温度因素的变化和影响,墙体内部蒸发的水分肯定会小于外部,进而导致墙体混凝土要发生变化,加上原有混凝土的束缚产生的拉应力必然会导致裂缝的出现。所以,干缩裂缝常常出现在混凝土浇筑或养护管理结束后的一周左右。
1.3温度变化导致的裂缝
混凝土浇筑之后,由于混凝土的硬化会释放一定数量的水化热,这会提高混凝土内部的温度,当内部温度高于外部温度时,在混凝土的表面会形成较大的拉应力,而接下来随着内部温度的下降以及原混凝土的束缚,会在原混凝土内部形式较大的拉应力。在这种情况下如果养护管理不到位或者气温温差大,都会大大增加裂缝发生的概率,尤其是在夏季,由于太阳辐射时间较长、温度较高,会使房屋建筑墙体温度与屋面温度产生较大的差异,热胀冷缩之后,温度裂缝也非常容易形成。
1.4混凝土配合比问题
很多混凝土裂缝问题是由混凝土配合比不当所引起的。一般混凝土水灰比应控制 0.24~0.34之间,混凝土水灰比最低限度应在0.6
以下。混凝土水灰比的选择,直接影响着混凝土强度等级,影响着混凝土整体性能及混凝土施工成本。如水灰比控制不当,其混凝土水用量较大,则会导致水泥水化热后水分残留在混凝土内部并形成水泡,严重影响混凝土承载力。
1.5施工不当的原因
在混凝土浇筑施工中,由于施工不规范,造成钢筋片尾、管线集中,对混凝土的养护不到位,没有及时抹压和覆盖,没有控制好混凝土养护的温度和湿度条件等,都会使混凝土产生裂缝。另外,在混凝土未达到规定强度的情况下,过早拆模,或者在混凝土未到终凝时间就集中堆放荷载或产生冲击振动荷载,甚至在浇注后不到24小时即开始上人施工,直接造成楼板弹性变形,致使混凝土早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致楼板混凝土裂缝。
2建筑施工中的混凝土裂缝控制技术 2.1应对混凝土的结构进行合理设计
在进行建筑工程施工中,应根据实际情况,合理选择并优化混凝土结构设计。其结构设计,可以选择应用中强度混凝土材料、低强度混凝土材料,或在承台表面增加钢筋用量等。在进行建筑工程施工中,为避免因温度变化引起混凝土施工裂缝问题,可选择应用永久式伸缩方式进行混凝土结构设计。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。
2.2合理选择混凝土原料及配合比
优化混凝土配合比设计,在达到混凝土强度和流动性等指标的同时,选用水泥用量少、以及水灰比小的配合比,以减少水泥水化热。设计配合比的人员,必要时应深入到现场,根据施工现场中构件截面、操作水平与浇捣工艺等具体情况,对混凝土设计坍落度进行选择,根据石和砂的原料质量,对施工配合比进行及时的调整。施工过程的水泥应选用大厂低水化热的普通水泥或复合、矿渣水泥。粗骨料最好选用自然连续级配石,其最大粒径应小于构件截面最小尺寸的1/4,且小于钢筋间距最小净距的3/4。细骨料最好选用中粗砂。骨料的级配、粒径较大时,可以将混凝土中水泥浆的用量减少,因而使混凝土存在较小的干缩率。选用适宜的外加剂是减少混凝土开裂的措施之一,在所有的外加剂中,粉煤灰对于混凝土的防裂效果是最好的。在混凝土中适量掺入粉煤灰,可使水泥用量有所减少,并可将水化热有效降低,使混凝土体积收缩减少。粉煤灰掺入的混凝土后期的强度比不掺粉煤灰的混凝土强度高。但由于其早期强度较低,因此现场施工更应该要严格做好养护工作。
2.3加强混凝土浇筑施工控制
当商品混凝土进场时应查入模坍落度,高层住宅不应大于180mm,其它住宅不应大于150mm。混凝土浇筑时,应严格控制现浇板的厚度和现浇板中钢筋保护层的厚度,派专人根据实际情况调整改板筋的位移、松绑、踩筋,避免出现踩筋现象。现浇板中的线管必须布置在钢筋网片之上(双层双向配筋时,布置在下层钢筋之上),交叉布线处应采用线盒,防止立体交叉穿越,对于多根线管的集散处应使用放射
形分布,不要采用紧密平行排列,线管的直径应小于1/3楼板厚度,沿预埋管线方向应增设φ6@150、宽度不小于450mm的钢筋网带,以减少管线部位裂缝的产生。大体积的混凝土浇筑时可按自然坡度、水平分层、斜向分段、连续逐层推移、一次到顶的方法进行,并应准确把握分层厚度,防止因时间间隔过长造成冷缝。当混凝土振捣密实后,因混凝土存在泌水性,骨料的下沉,极易发生塑性的收缩裂缝,在混凝土初凝前应进行二次振捣,而且还应在初凝之后终凝之前,必须二次压实用木抹子抹平混凝土表面,并应根据施工的具体情况增加抹压遍数。抹压完成混凝土表面再无细小干缩裂缝且脚踩无脚印时,立即浇水覆盖养护。
2.4强化成型后混凝土养护
现浇混凝土浇筑后,应在12h内进行草袋、麻袋片或塑料薄膜覆盖和浇水养护,养护时间不得少于7d;对掺用缓凝型外加剂的混凝土,不得少于14d。对大体积混凝土施工,保温养护是重要的环节,通过混凝土表面覆盖泡沫海绵等覆盖保温养护或大体积混凝土内部布管通水散热等提高养护的环境温度,可减少内外的温差,降低降温速度,使温度应力相应减小,以便于混凝土应力松弛、强度增大,提高混凝土的外约束力的承受能力与抗裂能力,防止混凝土由于表面的干裂和发生塑性收缩,可以控制或避免温度裂缝。在养护期间,控制好混凝土的中心温度与表面温度的差距,最大不超过25℃。在进行混凝土浇灌时,若碰到风雨的天气,可选择塑料薄膜或彩条布遮盖,做好相应的排水工作,避免雨水流入,确保混凝土连续性的浇灌,保
证施工的质量。现浇板养护期间,当混凝土强度小于1.2MPa时,不得进行后续施工。在浇筑混凝土养护的一天内,只可做相应的弹线、定位和测量工作,禁止吊卸大量材料,防止冲击振动。在24h之后,可以采用分批的方式,先运入少量的小型材料,注意分散、轻放和轻卸。在第三天时,楼板、墙板的支模施工可正常进行。在吊卸材料位置,应将满堂架做加固处理,以使支撑架的刚度、稳定性有所增加,使应力得到扩散,以防止混凝土构件裂缝的出现。
3混凝土裂缝常见补救措施 3.1表层处理法
表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝、深度未达到钢筋表面的发丝裂缝、不漏水的、不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。 表面贴补法适用于大面积漏水的防渗堵漏。
3.2灌浆法
主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。
3.3填充法
填充法一般用来修补较宽的裂缝,用修补材料直接填充裂缝,施工措施简单易行,成本不高。宽度在0.3mm以下,可以使用开V型槽
的方法简单的填充处理深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法效果不明显的裂缝、和规模不大的裂缝。
3.4结构补强法
由于超荷载产生的裂缝没有得到及时的处理将会降低混凝土耐久性、火灾的高温也会造成混泥土的裂缝并且降低结构强度。他们都可采取结构补强法。现代建筑施工中,混凝土裂缝问题都在很大程度上制约着混凝土的施工质量,为了避免出现不必要的损失,就需要实时的采取预防措施,学习和引进合理有效的技术抑制裂缝的产生;最大限度的降低裂缝的影响,采取针对性的措施减少裂缝的数量以及宽度;由其是要注意有害裂缝的预防,以使得工程质量得到保证,增加建筑物良好的耐久性和增强其结构的稳定性。施工单位要确保工序质量,而监理工程师规范及验收标准的要求,以确保工程质量。
4结语
综上所述,在房屋工程混凝土实际施工中,混凝土结构裂缝形成原因是多种多样的,其中有主要因素,也有次要因素,要分清主次因素,对混凝土结构裂缝原因给出科学正确的“诊断”,才能对症下药,更好地把握房屋工程的施工质量,保证建筑物和构件安全、稳定工作。
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