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淺談混凝土裂縫形成原因與預防措施
發布時間:2014-07-15
現如今住房已商品化,建筑工程產品質量不僅是自身價值的體現,同時也是社會效益的標志,而且已經成為市場競爭的武器;工程質量直接牽動著用戶的切身利益;如何保證混凝土工程質量具有很重要意義。混凝土結構工程裂縫,是一個帶有普遍性被全社會很為關注的問題。有些裂縫的繼續擴展可能危及機構安全,因為結構的最終破壞往往是從裂縫開始,成為結構破壞的先兆,這主要是指荷載產生的裂縫;有些裂縫的出現造成工程滲漏,影響正常使用,使鋼筋銹蝕,保護層剝落,降低混凝土強度,嚴重損害工程耐久性,縮短工程使用壽命,這主要是變形產生的裂縫;同時較大的結構裂縫,也為人的觀瞻難以接受,造成恐懼心里壓力,影響建筑美觀,為裝修造成困難。由于產生裂縫的微觀與宏觀機理的復雜性、動態變化型,它也是困擾工程技術人員的技術難題。因此,研究}昆凝土工程裂縫產生的原因及如何控制與防止混凝土開裂是非常重要的。
1 混凝土裂縫成因
1.1 收縮變形裂縫
同構件混凝土表面與內部收縮或沉縮不同,內部的較小收縮對表層較大收縮、沉縮較小部位對沉縮較大部位均會形成約束拉力或剪力作用,大體可表現為如下形式:
(1)沉縮裂縫
混凝土拌合物流動性不足出現漏振、欠振或流動性較大出現過振;由于漏振或欠振,混凝土不密實,在自重作用下的緩慢下沉要受到鋼筋的阻礙,或構件截面變化下沉程度不同,結果在鋼筋下形成孔隙,在截面變化處形成下沉約束,造成表面裂縫;由于過振,沮骨料下沉,形成表面砂漿層,收縮加大,也會造成表面裂縫。
(2)凝縮裂縫
混凝土澆筑后的泌水嚴重或蒸發失水較多的凝結階段,由于過量的失水,混凝土急驟收縮導致表面裂縫。有時在混凝土表面撒干水泥或過度振搗也會產生這種裂縫。
(3)干縮裂縫
混凝土拌合物經凝結階段進入硬化階段后,如果在凝結階段泌水嚴重,進入硬化階段天氣干燥有風,氣溫又很高,沒有采取有利的濕養護措施,尤其是對表面系數大的薄壁結構,蒸發失水較多,容易形成混凝土表面干縮裂縫。因為混凝土的蒸發失水也是由表及里的過程,不僅是表面粗骨下沉,形成砂漿層收縮加大;由于表面失水比內部要大,也必然造成混凝土強度內部與表層的不同,一般其內部要比表層大;這就使混凝土內部小的收縮對表面大的收縮的約束拉應力很容易達到表面的極限抗拉強度,導致表面開裂。
(4)熱縮裂縫 .
由于當地項目多,工期緊,水泥生產廠家少,供應緊張,往往水泥廠家剛磨細還未經過散熱冷卻的高溫水泥,運至施工現場進行攪拌澆筑,造成結構表面開裂。主要因為過熱水泥用拌合水攪拌后,造成水分大量急驟蒸發,同時水泥的熱量傳遞給水,相當水化溫度急驟提高,混凝土凝結硬化速度加快,急驟收縮量加大,導致混凝土開裂。
1.2 溫度變形裂縫
混凝土在澆筑過程中由于水泥水化或環境的溫度變化或者共同作用在混凝土內部產生溫差,引起溫度裂縫。溫度裂縫多發生在施工期間,縫寬受溫度變化影響較明顯,一般是冬季較寬、夏季較細,并且其走向元一定的規律性。溫度裂縫的產生多由于混凝土表面與中心溫度差較大而引起的。特別是大體積混凝土,澆筑后在水泥水化期間放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,使混凝土表面和中心溫差不斷增大,若無任何措施其溫差可達(20—40)℃工,其冷縮值為(0.02 0.04)%。當溫差產生非均勻的降溫差時,將導致混凝土表面急劇的溫差變化而產生較大的降溫收縮,使其很容易超過混凝土的極限拉伸變形而造成混凝土開裂,因而出現裂縫。
1.3 地基不均勻沉降引起裂縫
結構相鄰的兩部分,由于荷載或地基隨壓縮能力不同形成結構間的剪切作用,這種剪切作用大于結構抗剪能力,造成結構開裂發生相對位移,即沉降差。混凝土結構發生不均勻沉降裂縫,通常有兩種情況:一是本應設沉降縫的部位沒設,而是加強連接剛度,由于基礎與上部結構整體連接剛度不足,通過剪切作用產生斜裂縫,造成結構不均勻沉降;二是獨立單基礎的框架結構,處于軟土地基,由于地基土質的差異或上部結構荷載作用差異,各基礎沉降量不同,而上部結構整體連接剛度又較弱,對不均勻沉降的調節能力有限,發生整體結構樓板的斜裂縫。
2 混凝土裂縫施工控制措施
2.1 嚴格控制混凝土原材料質量對混凝土中粗細骨料的級配,雜質的質量分數及砂率嚴格控制,提高骨料與摻合料含量,減少水灰比,減少水泥用量和用水量,從而可以減少混凝土自身收縮。
2.2 選用適當混凝土外加劑泵送}昆凝土要求坍落度較大,特別是氣溫較高時澆筑,采用緩凝型高效減水劑對降低水灰比,提高28d強度,減少水泥用量,降低水化熱,推遲水化熱溫度峰值時間均具有明顯效果。
2.3 利用膨脹劑補償混凝土收縮為防止混凝土干縮和溫差收縮產生裂縫,在混凝土拌合物中摻人一定量的膨脹劑,增加密實度,使混凝土產生膨脹,提高混凝土抗裂防滲能力。
2.4 嚴格按混凝土施工規范要求進行施工對混凝土的攪拌、運輸及振搗均需嚴格按照規范要求進行施工。同時,在樓板混凝土施工中,采用二次持壓,消除混凝土干縮、沉縮和塑性收縮產生的表面裂縫,增加混凝土內部的密實度。
2.5 混凝土表面處理要認真混凝土澆筑后,一般在初凝前選用長刮尺按標高刮平,在接近初凝時用抹光機抹壓或用鐵滾筒碾壓數遍,并用木楔打磨壓實,提高密實度,減產收縮。
2.6 加強混凝土的養護混凝土澆筑完成后,對柱墻等}昆凝土應在拆模后立即澆水并用草簾、塑料薄膜等捆圍,確保混凝土的水分不要過快散失,對基礎樓板等混凝土結構在二次抹壓后,立即覆蓋塑料薄膜,防止表面水分蒸發,保持混凝土處于潮
濕狀態下養護。必須保證混凝土強度達到設計及規范要求的強度后,方可在混凝土表面上堆放施工材料及進行
下道工序施工,并且不能集中堆放。
2.7 減小約束措施對抗剪強度大的地基,即基礎降溫收縮時摩擦約束阻力大的巖石類地基,可在其表面鋪一定厚度的砂墊層
或爐渣墊層,并對墊層進行澆水壓實處理;或在混凝土墊層之上鋪設油氈滑動層,減小地基對基礎底板的降溫收縮的約束阻力。
3 總結
 混漲土結構多種多樣,不同情況下的裂縫又各有特點。裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力。因此,更系統、更深人的研究各種混凝土裂縫的發生、發展機制,探討各種裂縫的共性與特殊性,采用合理的方法進行處理,并在施工中多觀察、多比較,對提高工程中混凝土結構的施工質量具有重要的現實意義。

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