作者：彭妙培 程刘勇 董是
【摘 要】混凝土裂缝问题是一个普遍存在而又不易解决的工程实际问题,本文分析了裂缝的种类和产生的原因并提出了在设计、施工等方面的控制措施。
【关键词】混凝土 裂缝 控制措施
混凝土是由水泥、掺合料、外加剂与水配制的胶结材浆体将分散的砂、石经搅拌粘结在一起的工程材料。混凝土裂缝问题是颇受关注的质量通病,分析混凝土裂缝的种类和原因,研究混凝土裂缝的控制措施对于提高工程质量、减少工程事故具有重要意义。
一、裂缝的种类
1.按产生的原因分类
混凝土裂缝按产生的原因可分为两种类型:(1)由荷载产生的应力引起的裂缝;(2)由变形变化引起的裂缝。
荷载变化引起的裂缝,包括施工和使用阶段的动载和静载所引起的,处于运动和不稳定扩展状态,应考虑加固和补救等措施。变形变化引起的裂缝包括温度、温度变化、不均匀下沉、受冻、钢材锈蚀、化学反应膨胀等引起的,当裂缝出现后内应力得到释放,这种裂缝对结构承受荷载的影响较小,但对耐久性损害大。
2.按产生的机理分类
混凝土裂缝按产生的机理分基本类型有:塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、温度变化引起的裂缝、干燥收缩裂缝、碳化收缩裂缝、化学反应裂缝、沉降裂缝、受冻裂缝、徐变裂缝、凝缩裂缝、人为裂缝等等。
二、裂缝产生的原因
混凝土是粗骨料、细骨料、水泥、水和气体组成的非均质性堆聚材料。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量水化热,由于混凝土的体积较大,大量水化热聚集在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,形成温度梯度,使混凝土表面产生一定的拉应力 (实践证明当混凝土本身温度达到 25℃-26℃时混凝土内便会产生大致在 10 Mp a左右的拉应力),混凝土是一种脆性材料抗拉强度是抗压强度的1/10左右,当表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束将产生很大的拉应力,当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝。
三、混凝土裂缝的控制措施
影响混凝土裂缝的因素往往不是单一因素造成的,裂缝的控制也往往是涉及到设计阶段、施工阶段、养护阶段等方面的措施。
1.设计方面的控制措施
(1)设计时选择合适的混凝土强度等级及水泥品种,尽量首先考虑矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥,使用中热水泥或低热水泥。
(2)设计时要重点考虑建筑中易产生裂缝的部位,尽量避免结构形状突变防止产生应力集中,在结构转角和洞口处增设构造钢筋。
(3)设计时合理控制构件的尺寸。墙板和楼板厚度的增加,外墙延长米的增长,混凝土浇筑面积的增大都将增大裂缝出现的可能性。因此,在满足设计要求的前提下减小构件尺寸。
2.施工方面的控制措施
(1)根据混凝土流动性大的特点,施工采用“分层定点、一个度、薄层浇筑、循序推进、一次到顶”的斜面浇注方法,以缩小凝土暴露面积及加大浇筑速度(要求每小时供应量满足需要)以利缩小浇筑时间。
(2)合理选择混凝土的浇筑和捣实方法,在浇筑柱、梁、板等相互连接的不同深度构件时,如果不能在高度差处设置施工缝,则宜分层浇筑,比如先浇筑到梁底面,待沉降稍稳定后再往上浇筑,其时间的间隔一般不小于 2小时,防止在构件的连接部位出现裂缝。
(3)按照设计要求严格控制混凝土配比。混凝土的配比是保证混凝土强度极限的最优的组分的比例。其中水和泥的用量影响着混凝土的干缩变量。施工中严格控制混凝土配比,可以有效地控制混凝土的干缩变量,防止裂缝的产生。
(4)严格按施工规范要求合理把握拆模时间。拆模时间对混凝土裂缝的产生有重要影响,在施工时模板应支撑牢固,确保足够的强度、刚度及稳定性,并使地基和模具受力均匀。拆模时如发现表面微裂缝、蜂窝、麻面、露筋,要及时补抹水泥浆。杜绝过早拆模和过早上荷载。
(5)严格控制混凝土的制备。在制备混凝土时,应优先采用预拌混凝土,其质量应符合《预拌混凝土》GB/T 14902的规定,并执行相应指南的有关措施。另外,对品质、种类相同的混凝土,原则上要在同一预拌混凝土厂订货。如在两家或两家以上的预拌混凝土厂订货时,应保证各预拌混凝土厂所用主要材料及配合比相同,制备工艺条件基本相同。
参考文献:
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