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如何控制钢筋混凝土中的裂缝

时间:2022-03-12 15:22:34 浏览量:

(呼伦贝尔市海拉尔区建筑工程质量监督站,内蒙古 海拉尔 021008)
摘 要:将对水泥混凝土裂缝的成因进行了分析,并 提出预防措施和处理方法。
关键词:水泥混凝土;裂缝;钢筋混凝土;混凝土结构
中图分类号:TU528.571  文献标识码:A  文章编号 :1007—6921(2008)19—0117—02

海拉尔市近几年的城市建设飞速发展,尤其是房屋建筑。在建筑业繁荣的背景下,建筑主 管部门受到的投诉也多了起来,特别是住房混凝土的裂缝是最普遍的问题之一。作为一个建 筑工作者,在当前施工中如何克服水泥混凝土裂缝是一件非常重要的事。
1 混凝土工程中常见裂缝及控制

裂缝产生的形式和种类很多,有设计方面的原因,但更多的是施工过程的各种因素组合产生 的,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因人手。正确判断和分 析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。
1.1 干缩裂缝及控制

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水 泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土 内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过 快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产 生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂 缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05~0.2mm之间,大体积混凝土中平 面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢 筋的锈蚀影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等 。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加 剂的用量等有关。

主要预控措施:①选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低 水泥的用量。②混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝 土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。③严格控制混凝土 搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。④加 强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆 盖时间,并涂刷养护剂养护。⑤在混凝土结构中设置合适的收缩缝。
1.2 温度裂缝及控制

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇 筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚 积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,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,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差达到25℃~26℃时,混凝土内便会产生大致在10MPa 左右的拉应力)。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,这种 裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒 潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,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而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产 生。

温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的 结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝 沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽, 夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不 太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳 及抗渗能力等。

主要预防措施:尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等;减少水泥 用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下;降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制 在0.6以下;改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热 ;改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工 艺,降低混凝土的浇筑温度;在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的 外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间;高 温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度; 大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,因此 要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束;在大体积混凝土内部 设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差;加强混凝土温度的监控 ,及时采取冷却、保护措施;预留温度收缩缝;减小约束,浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝 土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷;加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时 用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷 却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击;混凝土中配置少量的钢筋 或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。
1.3 塑性收缩裂缝及控制

塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热 或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长 20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎 没 有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土 表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强 度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、 混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。

主要预防措施:选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥;严格控制水灰比 ,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量;浇筑混凝土之前 ,将基层和模板浇水均匀湿透;及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝 土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护;在高温和大风天气要设置遮 阳和挡风设施,及时养护。
1.4 施工及现场养护原因
1.4.1 现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混 凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。
1.4.2 高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大。
1.4.3 对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。
1.4.4 大体积混凝土浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混 凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。
1.4.5 现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。
1.4.6 现场模板拆除不当,引起拆模裂缝或拆模过早。这些因素都会造成砼较大的收缩,产生龟裂裂缝或疏松裂缝,致使砼微观裂缝迅速扩展,形 成宏观裂缝。

养护是使砼正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件 下,砼硬化正常,不会开裂,但只适用于试块或是工厂的预制件生产,现场施工中不可能拥 有这种条件。但是必须注意到,现场砼养护越接近标准条件,砼开裂可能性就越小。
2 结论

裂缝是混凝土结构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,因此要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,保证建筑物和构件安全、 稳定地工作。
[参考文献]
[1] 钢筋混凝土结构设计规范[S].北京:中国建筑工业出版社,1999.
[2] 鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展[J].混凝土,2002.
[3] 郭仕万,肖欣,赵和平.混凝土施工中的裂缝控制[J].山西水利科技,2000, (11).

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