俞美鋒
摘要:在建筑施工過程中,混凝土表面常會(huì)出現(xiàn)各種病害,而混凝土裂縫是很普遍的結(jié)構(gòu)性病害之一,它不僅影響結(jié)構(gòu)的美觀,也會(huì)降低結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度,影響結(jié)構(gòu)的使用性能和使用壽命。本文分析了建筑施工裂縫的成因,提出了建筑施工裂縫的預(yù)防控制措施。
關(guān)鍵詞:建筑施工裂縫;成因;預(yù)防;控制措施
前 言
在建筑施工過程中,混凝土表面常會(huì)出現(xiàn)各種病害,而混凝土裂縫是很普遍的結(jié)構(gòu)性病害之一,它不僅影響結(jié)構(gòu)的美觀,也會(huì)降低結(jié)構(gòu)混凝土的強(qiáng)度,影響結(jié)構(gòu)的使用性能和使用壽命。因此,對引發(fā)建筑施工裂縫的成因進(jìn)行分析、歸納及采取預(yù)防措施是很有必要的。
一、建筑施工裂縫的成因分析
1.施工裂縫
施工裂縫是指因施工操作不當(dāng)從而引起的裂縫,產(chǎn)生此種裂縫的位置是隨意而沒有規(guī)律的。這種裂縫產(chǎn)生的主要原因有:施工現(xiàn)場組織混亂,施工人員踩筋現(xiàn)象嚴(yán)重,使鋼筋變形及保護(hù)層過大;施工縫設(shè)置不當(dāng);施工中出現(xiàn)冷縫又不作適當(dāng)處理;模板拆除過早及模板架設(shè)不當(dāng);澆注速度過快,澆注方法和澆注順序不當(dāng),養(yǎng)護(hù)條件差;樓板厚度不足,混凝土強(qiáng)度不夠;管道設(shè)置不當(dāng)?shù)纫幌盗幸蛩厮鶎?dǎo)致的。
2.收縮裂縫
澆搗后的混凝土,由于在空氣中的二氧化碳與混凝土水泥石中的氫氧化鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)生成碳酸鈣,同時(shí)放出結(jié)合水從而使混凝土產(chǎn)生收縮裂縫的緣故。
大面積或者長樓 ( 屋 ) 面混凝土澆筑時(shí),如果未及時(shí)采取遮蓋養(yǎng)護(hù),特別是炎熱時(shí),由于混凝土表面受風(fēng)吹日曬,表面水分蒸發(fā)過快,產(chǎn)生過大的拉應(yīng)力,且混凝土早期強(qiáng)度較低,因此容易產(chǎn)生收縮裂縫。同時(shí),由于濕度不均勻而且其收縮變形也不均勻,這樣就導(dǎo)致了混凝土內(nèi)部產(chǎn)生相當(dāng)大的應(yīng)力,從而使混凝土開裂。
混凝土塌落度偏大,表面經(jīng)振搗形成一層水泥含量較多、收縮性較大的水泥浮漿層及砂漿層,一方面由于混凝土初凝時(shí)表面游離水分蒸發(fā)過快從而產(chǎn)生急劇的體積收縮變化,而此時(shí)混凝土由于早期強(qiáng)度較低 ( 面層水泥砂漿強(qiáng)度更低 ),不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致混凝土表面開裂;另一方面由于面層浮漿或砂漿的收縮值比基層混凝土大許多而造成變形值不同導(dǎo)致面層開裂。此種裂縫一般形狀上比較細(xì)小,但是數(shù)量較多而且分布范圍非常廣泛。
3.溫度裂縫
溫度變化所引起的混凝土裂縫是最普遍、最常見的裂縫。在澆筑混凝土?xí)r,就有一定的溫度,再加上混凝土中的水泥與水進(jìn)行水化作用所產(chǎn)生的大量的水化熱,這兩種溫度成為混凝土的內(nèi)部最高溫度,與外界環(huán)境溫度存在著一定的差異,在降溫的過程中,就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力,一但當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時(shí),就會(huì)引起混凝土開裂,從而出現(xiàn)裂縫形狀。
4.沉降裂縫
沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于巖石結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟,或回填土不實(shí)或浸水而入從而造成的不均勻沉降的因素所致;或者因?yàn)槟0鍎偠炔蛔悖0逯伍g距過大或支撐底部松動(dòng)等因素所導(dǎo)致,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降,致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類裂縫多為深進(jìn)或貫穿性裂縫,其走向與沉陷情況有關(guān),—般沿與地面垂直或呈30 °~ 45 °角方向發(fā)展。較大的沉陷裂縫,往往存在一定的錯(cuò)位變化,裂縫寬度往往與沉降量成正比例關(guān)系。裂縫寬度受溫度變化因素的影響較小,當(dāng)?shù)鼗冃畏€(wěn)定之后,沉陷裂縫也基本上趨于了穩(wěn)定。
5.混凝土材料引起的裂縫
材料的選擇,對裂縫的形成意義重大。如當(dāng)含泥量超過規(guī)定時(shí),在降低混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B性的同時(shí),就會(huì)使混凝土干燥時(shí)產(chǎn)生網(wǎng)狀裂縫;砂石的級配差時(shí),易引起混凝土構(gòu)件側(cè)面開裂;采用低泥性硅化物質(zhì)的骨料時(shí),由于硅化物質(zhì)與混凝土的堿性物質(zhì)相遇,在水的作用 下,硅化物生成膨脹的膠質(zhì)會(huì)引起構(gòu)件的爆裂狀裂縫。
二、建筑施工裂縫的預(yù)防及控制措施
1.結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的預(yù)防和控制
設(shè)計(jì)中,建筑平面應(yīng)盡量規(guī)則,避免平面形狀突變,產(chǎn)生應(yīng)力集中,導(dǎo)致應(yīng)力裂縫。若不能避免形狀突變,如在孔洞和變斷面的轉(zhuǎn)角部位,由于溫度收縮也會(huì)引起應(yīng)力集中,這時(shí)應(yīng)作局部處理,做成逐漸變化的過渡形式。同時(shí)還應(yīng)加配鋼筋。當(dāng)平面有凹口時(shí),凹口周邊樓板的配筋應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)。建筑長度較長時(shí),要按照相關(guān)規(guī)范合理布置伸縮縫、后澆帶等。 同時(shí),有條件的情況下可以在受力較小,影響不大的部位設(shè)置施工縫,引導(dǎo)裂縫在此處產(chǎn)生 , 然后集中處理。對非屋面板的樓層板鋼筋也宜采用雙層雙向配筋,至少部分面筋拉通。對于陽臺板,由于受到溫度、濕度變化的影響較大,必須采用雙層雙向配筋;采用熱軋帶肋鋼筋密布,既可避免光圓鋼筋被踩踏變形的缺點(diǎn),又增強(qiáng)了鋼筋與混凝土的握裹;大小陽角處樓板角部應(yīng)在原配筋的基礎(chǔ)上,上下表面均設(shè)置根放射形筋,防止樓板45斜裂縫的產(chǎn)生;在混凝土梁兩側(cè)增設(shè)足夠的腰筋,保證200 mm 間距一道。恒寶豪庭工程設(shè)計(jì)中無顯著結(jié)構(gòu)突變,竣工檢測中未發(fā)現(xiàn)應(yīng)力集中引發(fā)的裂縫,說明在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)層面上采取的裂縫預(yù)防措施取得了預(yù)期的效果。
2.原材料選擇中的預(yù)防和控制
混凝土原材料的選用。首先,要選擇產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、生產(chǎn)批量大、社會(huì)信譽(yù)高的大型水泥生產(chǎn)廠生產(chǎn)的水泥,另外用于做配合比的水泥一定要做水泥凈漿安定性試驗(yàn)。對于安定性不良的水泥,嚴(yán)禁用于拌制混凝土。其次用于配置混凝土的砂、石骨料宜選用空隙率較小 , 級配良好的材料,可用幾種顆粒不同的骨料進(jìn)行級配的優(yōu)化,選取密實(shí)度較好、便于施工澆筑的級配為最佳級配。同時(shí),嚴(yán)格控制砂、石的含泥量,杜絕含泥量過大的砂、石骨料進(jìn)入拌合現(xiàn)場,應(yīng)指派專人對砂、石骨料用干凈水邊用邊洗,這樣既可控制骨料溫度過高,又能控制含泥量。
3.施工中的控制措施
澆搗時(shí)振搗棒要快插慢拔,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間,避免過振或漏振,應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù),以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡?;炷翝仓尚秃螅瑧?yīng)及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù),對于表面積大的板類結(jié)構(gòu)或大體積混凝土可采用蓄水養(yǎng)護(hù); 覆蓋材料宜采用保水性較好的草袋、麻袋,并指派專人巡查,保證混凝土濕度和外部水的供應(yīng),緩解混凝土的干縮從而達(dá)到減少混凝土裂縫產(chǎn)生的目的。在覆蓋前進(jìn)行二次壓模,防止表面裂縫的產(chǎn)生。
三、結(jié)束語
以上對建筑施工裂縫經(jīng)常發(fā)生的原因進(jìn)行了深入的分析和探討并給出了一般預(yù)防控制措施,在實(shí)際工程中長期采用證明能夠很好的解決這一施工質(zhì)量通病,關(guān)鍵在于我們在施工中如何去貫徹執(zhí)行,是否有可靠、健全的制度保證其規(guī)范和實(shí)施。
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