于建軍
【摘 要】鋼筋混凝土的裂縫控制問(wèn)題是建筑工程中很重要的問(wèn)題之一,因此研究混凝土裂縫問(wèn)題極為重要。本人經(jīng)過(guò)查閱大量資料及結(jié)合多年施工經(jīng)驗(yàn),從混凝土裂縫類型及成因、預(yù)防措施方面,談一下個(gè)人的體會(huì)。
【關(guān)鍵詞】早期裂縫;收縮;溫差;沉降;預(yù)防措施
1.混凝土早期裂縫有以下幾種
1.1塑性沉降裂縫
此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土骨料沉降時(shí)受到阻礙(如鋼筋、模板)而產(chǎn)生的。這種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土澆注后0.5小時(shí)至3小時(shí)之間,混凝土尚處在塑性狀態(tài),混凝土表面水分消失時(shí)立即產(chǎn)生,并沿著梁及板上面鋼筋的走向出現(xiàn),主要是混凝土塌落度大、沉陷過(guò)高所致。
1.2塑性收縮裂縫
此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是混凝土澆筑后,在塑性狀態(tài)時(shí)表面水分蒸發(fā)過(guò)快造成的。這類裂縫多在表面出現(xiàn),外形不規(guī)則、長(zhǎng)短寬窄不一、呈龜裂狀,深度一般不超過(guò)50mm。產(chǎn)生的原因主要是混凝土澆注后3-4小時(shí)左右表面沒(méi)有被覆蓋,特別是平板結(jié)構(gòu)在炎熱或大風(fēng)天氣混凝土表面水分蒸發(fā)過(guò)快,或者是基礎(chǔ)、模板吸水過(guò)快,以及混凝土本身的水化熱高等原因造成混凝土產(chǎn)生急劇收縮,此時(shí)混凝土強(qiáng)度趨近于零,不能反抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂?;炷林姓舭l(fā)和吸收水分的速度越快,塑性收縮裂縫越輕易產(chǎn)生,而商品混凝土由于為了滿足可泵性、流動(dòng)性、出機(jī)時(shí)混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多,早期強(qiáng)度低,所以其水分非常容易散失,表面輕易形成裂縫。
1.3溫度應(yīng)力裂縫
此類裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土澆筑后,聚積在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā),造成混凝土的內(nèi)部溫度升高,而混凝土表面散熱較快,這樣形成較大的內(nèi)外溫差,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。假如在混凝土表面四周存在較大的溫度梯度,就會(huì)引起較大的表面拉應(yīng)力,此時(shí)混凝土的齡期很短,抗拉強(qiáng)度很低,假如溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力,超過(guò)此時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度,就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫。這種裂縫一般產(chǎn)生很早,多呈不規(guī)則狀態(tài),深度較淺,屬表面性質(zhì)。表面裂縫易產(chǎn)生應(yīng)力集中,能促使裂縫進(jìn)一步開展。
1.4施工工藝質(zhì)量引起的裂縫
比較典型且常見(jiàn)的如下:
(1)鋼筋混凝土保護(hù)層過(guò)厚。
(2)混凝土震搗不密實(shí)、不均勻,出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞,導(dǎo)致鋼筋銹蝕或形成其它荷載裂縫的起源點(diǎn)。
(3)混凝土澆注過(guò)快,混凝土流動(dòng)性較低在硬化前因混凝土振搗不足,硬化后沉實(shí)過(guò)大,輕易在澆注數(shù)小時(shí)后發(fā)生裂縫,即塑性收縮裂縫。
(4)混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),水分蒸發(fā)過(guò)多,引起混凝土塌落度過(guò)低,使得在混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。
(5)用泵送混凝土施工時(shí),為保證混凝土的流動(dòng)性,增加水和水泥用量,或因其它原因加大了水灰比,導(dǎo)致混凝土凝聚硬化時(shí)收縮量增加,混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。
(6)混凝土分層或分段澆注時(shí),接頭部位處理不好,易在新、舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫。
(7)混凝土早期受凍,使構(gòu)件表面出現(xiàn)裂紋,或局部剝落,或脫模后出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象。
(8)施工時(shí)模板剛度不足,在澆注混凝土?xí)r,因側(cè)向壓力的作用使得模板變形,產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。
(9)施工時(shí)拆模過(guò)早,混凝土強(qiáng)度不足,使得構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。
1.5原材料質(zhì)量引起的裂縫
混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。混凝土所采用材料的質(zhì)量不合格,可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。主要有:砂石含泥量超過(guò)規(guī)定; 砂石的級(jí)配差,或砂顆粒過(guò)細(xì)。
2.混凝土裂縫常見(jiàn)預(yù)防措施
2.1塑型沉降裂縫預(yù)防措施
(1)在滿足泵送和施工的前提下盡可能減小混凝土塌落度。
(2)保證混凝土均質(zhì)性,攪拌運(yùn)輸卸料前先高速運(yùn)轉(zhuǎn)20—30秒,然后反轉(zhuǎn)卸料。
(3)施工過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實(shí)情況,不能漏振、過(guò)振使混凝土離析分層。
(4)施工過(guò)程中嚴(yán)禁隨意加水。
2.2塑性收縮裂縫預(yù)防措施
(1)施工單位在澆注混凝土后要及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù),增加環(huán)境濕度。
(2)商品混凝土公司在滿足可泵性、和易性的前提下盡量減小出機(jī)塌落度、降低砂率、嚴(yán)格控制骨料的含泥量。
2.3溫度應(yīng)力裂縫預(yù)防措施
(1)降低混凝土發(fā)熱量。選用水化熱低、凝聚時(shí)間長(zhǎng)的水泥,以降低混凝土的溫度;摻加緩凝劑或高效減水劑,以提高混凝土強(qiáng)度并減少用水量及水泥用量,延長(zhǎng)混凝土達(dá)到最高溫度時(shí)間,減少干縮;盡可能選用最大粒徑較大,顆粒外形好且級(jí)配良好的粗骨料,避免砂量過(guò)多以減少水泥用量及用水量;在滿足泵送和施工的前提下用低流動(dòng)性混凝土,嚴(yán)格控制水灰比,減少單位體積混凝土用水量。
(2)降低混凝土澆筑溫度。在高溫季節(jié)要降低原材料溫度,在環(huán)境溫度較低的早晚澆筑;避免吸收外部環(huán)境熱量,運(yùn)輸工具、泵送管路盡量遮蔭,防止混凝土升溫;埋設(shè)冷卻水管,通入冷水降溫。
(3)分層分塊澆筑。
(4)表面保溫與保濕。要盡量長(zhǎng)時(shí)間地保暖和保持混凝土表面濕潤(rùn),讓其表面慢慢冷卻、干燥,使混凝土能夠增長(zhǎng)強(qiáng)度以反抗開裂拉應(yīng)力。
主要有蓄水養(yǎng)護(hù)和覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)兩種方式,養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不少于14d。
2.4施工方面原因造成的裂縫預(yù)防措施
(1)加強(qiáng)模板施工的過(guò)程治理。模板及其支架必須有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性,在振搗過(guò)程中派專人進(jìn)行看模,防止松扣下沉現(xiàn)象發(fā)生;試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)答應(yīng)值時(shí)方能拆模。
(2)混凝土的成品保護(hù)。對(duì)澆筑好的板面,必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2N/MM2后方可上人。
(3)鋼筋綁扎施工加強(qiáng)對(duì)負(fù)彎矩筋的治理。加密支撐馬凳的間距、確保板面負(fù)彎矩筋的保護(hù)層厚度。
(4)振搗方式方法必須正確。振搗易快插、慢拔。振搗時(shí)間過(guò)短,混凝土不均勻;時(shí)間過(guò)長(zhǎng),易導(dǎo)致嚴(yán)重浮漿。
3.結(jié)論
綜上所述,混凝土裂縫問(wèn)題一直嚴(yán)重困擾著混凝土的施工質(zhì)量,在混凝土生產(chǎn)以及施工過(guò)程中有針對(duì)性地采取預(yù)防措施,盡可能采取有效的技術(shù)措施控制裂縫,使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫,或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度,非凡是避免有害裂縫的出現(xiàn),以確保工程質(zhì)量,使建筑物具備良好的耐久性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。 [科]