周進明

摘要:預(yù)防和處理混凝土裂縫需要從設(shè)計、材料、施工、養(yǎng)護等環(huán)節(jié)采用科學(xué)合理的方法。文章從不同方面闡述了混凝土產(chǎn)生裂縫的原因,提出了混凝土裂縫防治應(yīng)采取的技術(shù)措施,可供廣大施工技術(shù)人員在混凝土創(chuàng)優(yōu)施工時參考。

關(guān)鍵詞:混凝土;裂縫防治;結(jié)構(gòu)裂縫

中圖分類號:TU528文獻標識碼:A文章編號:1009-2374(2009)24-0142-02

普通混凝土在配制過程中會發(fā)生復(fù)雜的物理化學(xué)變化,由于自身組成材料的不同特性,其硬化后抗拉強度僅為其抗壓強度的1/8～1/13,當(dāng)混凝土在荷載或溫濕度作用下,產(chǎn)生拉應(yīng)力,混凝土產(chǎn)生彈塑性及收縮溫度變化,從而產(chǎn)生裂縫。如何預(yù)防和處理混凝土裂縫,需要我們從設(shè)計、材料、施工、養(yǎng)護等環(huán)節(jié)采用科學(xué)合理的方法。

一、混凝土裂縫產(chǎn)生的原因

(一)設(shè)計因素

1.設(shè)計板厚不夠時,又不做撓度驗算,整體撓度偏大,同樣會引起板四角裂縫。

2.建設(shè)方為提高土地利用率,要求房屋設(shè)計時,房屋的長度過長,但同時未設(shè)置伸縮縫,在溫濕度的作用下,容易在薄弱環(huán)節(jié)產(chǎn)生收縮裂縫。

3.面布局凹凸較多,即轉(zhuǎn)角也越多,轉(zhuǎn)角處由于應(yīng)力集中形成薄弱部位,混凝土在收縮及溫差變化下產(chǎn)生裂縫。

4.基礎(chǔ)設(shè)計時處理不當(dāng),引起不均勻沉降,使上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應(yīng)力,導(dǎo)致樓板裂縫。

5.樓板雙向受力,按單向板配筋,引起裂縫。

(二)原材料因素

1.現(xiàn)大量采用的商品混凝土,為滿足坍落度大、流動性好的泵送要求,過量添加泵送劑、粉煤灰等,造成水灰比相對較大,粗骨料少而砂漿多,當(dāng)混凝土脫水收縮凝固時,產(chǎn)生塑性收縮裂縫。

2.為滿足不同的混凝土性能要求,會在混凝土中添加減水劑、膨脹劑、緩凝劑等外摻材料,使用不當(dāng)或計量存在偏差,造成混凝土開裂。

3.拌合用水的質(zhì)量不符合要求,含雜質(zhì),堿性嚴重或含泥漿量大等。

(三)施工因素

1.在混凝土澆筑過程中過分澆搗,造成粗骨料沉落;混凝土表面呈沁水現(xiàn)象,在混凝土表面形成砂漿層,導(dǎo)使混凝土的表層比下層干縮性大,待水蒸發(fā)后,形成裂縫。

2.混凝土墊層、模板過于干燥,沒有澆水濕透,造成混凝土中的水分被過多的吸收,造成混凝土裂縫。

3.混凝土收漿時,過分壓光,使混凝土表面出現(xiàn)一層砂漿細骨料,使得水泥漿中的Ca(OH)2與空氣中的CO2發(fā)生化學(xué)生成CaCO3,即發(fā)生了碳化反應(yīng),而碳酸鈣在澆筑硬化后期會引起混凝土的碳化收縮,導(dǎo)致混凝土樓板出現(xiàn)裂縫。

4.施工速度過快,上荷早,在混凝土尚未達到一定強度時,在混凝土面上堆載、施工,造成早期混凝土受損,在混凝土早期強度低或無強度時,承受彎壓、拉應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土裂縫。

5.施工縫未按規(guī)定處理或處理不適當(dāng);后期施工擾動前期混凝土,延誤混凝土入模時間,在澆筑過程中加入生水等均能造成混凝土裂縫。

(四)混凝土養(yǎng)護因素

1.夏季施工,混凝土在高溫時段入模,未采取降溫散熱措施,混凝土內(nèi)部溫升累積,內(nèi)外溫差過大,導(dǎo)致混凝土形成裂縫。

2.冬季施工未采取防凍措施,在不宜施工的氣候條件下,勉強施工。

3.屋面板施工完成后,長時間未進行保溫隔熱層施工,長期日曬雨淋,受溫度應(yīng)力的影響形成裂縫。

二、裂縫預(yù)防措施

(一)設(shè)計方面的主要預(yù)防措施

1.盡量采用規(guī)則的平面和立面設(shè)計,避免平面和立面形狀的突變。統(tǒng)計資料表明:很多混凝土結(jié)構(gòu)的裂縫是由于平面和立面設(shè)計不合理造成的,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物應(yīng)盡量采用規(guī)則的平面和立面設(shè)計,避免平面和立面形狀的突變。對于平面布置呈U、L、T狀的復(fù)雜平面形式、超過50m 的狹長的平面布置、同一結(jié)構(gòu)的高差太大等不規(guī)則現(xiàn)象嚴重的平面及立面形式盡量少用。

2.設(shè)計應(yīng)正確對地基情況提出處理方案,同時還應(yīng)注明板塊在施工荷載、使用活荷載和二次裝修荷載的限值,設(shè)計配筋時應(yīng)按樓板等效荷載計算板的配筋。

3.構(gòu)件配筋要合理,間距要適當(dāng)。在滿足結(jié)構(gòu)受力驗算及最小配筋率的前提下,可盡量配置鋼筋等級低、直徑小的鋼筋,以增強構(gòu)件的整體抗裂性能。主次梁交合處主梁設(shè)加強箍筋或附加吊筋;大截面梁設(shè)置腰筋;主梁在集中應(yīng)力處,宜加設(shè)抗剪鋼筋;大跨度、較厚的現(xiàn)澆板,上面中心部位宜配置構(gòu)造鋼筋;構(gòu)件斷面突變或因開洞、留槽等可引起應(yīng)力集中才處設(shè)置加強筋。

4.房屋陽角處樓面板,跨度≥3.9m的樓面板、屋面板,均應(yīng)設(shè)置雙層雙向通長鋼筋,房屋陽角處鋼筋間距不宜大于100mm,屋面板跨度≥3.9m的樓面板厚度不宜大于150mm,鋼筋直徑不宜小于Φ8;3.6m≤跨度<3.9m的樓面板,其板角處上部鋼筋間距不宜大于100mm,伸入板內(nèi)長度不宜小于1/3L,下部鋼筋間距不宜于150mm,分布筋間距不宜大于200mm。

5.應(yīng)重視屋面、外墻的保溫隔熱設(shè)計,保溫隔熱層傳熱系數(shù)宜≤1.0W/(m2·K)。當(dāng)屋面采用架空隔熱層時,應(yīng)有通風(fēng)措施。

(二)材料方面的主要預(yù)防措施

1.嚴格控制商品混凝土質(zhì)量,現(xiàn)場取樣按取樣標準嚴格執(zhí)行。施工單位在訂購商品混凝土?xí)r,應(yīng)根據(jù)工程的不同部位和特性提出對商品混凝土的質(zhì)量要求。

2.嚴格控制外加劑的質(zhì)量,科學(xué)合理的添加外加劑,以減少水泥和水的用量,從而避免產(chǎn)生裂縫。

3.使用潔凈水源,一般來說,選用城市自來水均可滿足混凝土的拌合用水的要求。

(三)施工方面的主要預(yù)防措施

1.混凝土澆筑。為避免砼產(chǎn)生分層、離析,澆筑時應(yīng)嚴格控制拌合物自由落差。澆筑可分層分段進行,但應(yīng)注意層與層,段與段之間澆筑時間間隔不得超過初凝時間,以免出現(xiàn)施工縫。

2.提高混凝土振搗技術(shù)水平。地下室混凝土應(yīng)全面細致地進行振搗,下料和振搗要形成一定的順序,防止漏振、欠振。要在下層混凝土初凝前下上層混凝土,振動棒直插入下層混凝土中5～l0cm,以保證接層部位砼的質(zhì)量。要嚴格控制振搗時間,以混凝土開始灌漿和冒氣泡為準,不得欠振或超振。

3.充分利用先進的施工管理模式和科學(xué)的操作程序,建立健全完善的技術(shù)、質(zhì)量管理體系;提高管理人員和操作人員的素質(zhì),嚴格控制施工過程,制定科學(xué)可供操作的各項措施。避免因施工造成人為隱患。

(四)養(yǎng)護方面的主要預(yù)防措施

1.混凝土的早期保濕養(yǎng)護對于避免早期開裂很重要,還需注意季節(jié)性氣候條件的不同對混凝土的內(nèi)外溫差的影響?；炷恋脑缙谑湛s裂縫是地下室墻體開裂的因素之一。一般來說,“帶模養(yǎng)護”不能代替“保濕養(yǎng)護”,保濕養(yǎng)護應(yīng)采用“小水慢淋”的方式,使新澆的地下室混凝土墻體處在潮濕并且溫度相對穩(wěn)定的環(huán)境當(dāng)中。在濕度較低、日照強烈、風(fēng)速較大的地區(qū),往往地下室墻體在施工的過程中不便苫蓋,使混凝土的失水進一步加劇。而在冬季,氣溫較低,在干燥的氣候條件下,表面失水也不容忽視。

2.樓(屋)面板混凝土澆筑后,應(yīng)按國家標準《混凝土結(jié)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》(GB50204-2002)的規(guī)定,及時采取有效的養(yǎng)護措施,防止混凝土早期收縮裂縫。屋面板經(jīng)養(yǎng)護后應(yīng)及時進行保溫隔熱層施工或采取臨時保溫隔熱措施,防止混凝土開裂。

三、結(jié)論

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B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,因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進行處理,并在設(shè)計、材料、施工養(yǎng)護等環(huán)節(jié)中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。要徹底消除裂縫現(xiàn)象,尚有待不斷提高施工技術(shù)和不斷積累經(jīng)驗,采用更為科學(xué)合理的解決方法。

參考文獻

[1]混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2002)[S].

[2]混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50204-2002)[S].

[3]混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范(GB50367-2006)[S].

[4]田改枝.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫形成原因分析[J].山西建筑,2005.

[5]王鐵夢.工程結(jié)構(gòu)裂縫控制[M].北京.中國建筑工業(yè)出版社,1997.