探析混凝土施工中结构裂缝的防治措施

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摘 要：混凝土工程中,大多数的钢筋混凝土构件都是带裂缝工作的,只是有些裂缝很细,一般对结构的使用无大的危害,允许其存在,但有些裂缝在长期的荷载或外界物理及化学因素作用下不断产生和发展,会引起混凝土保护层剥落及钢筋锈蚀,使钢筋混凝土强度和刚度削弱、耐久性降低,甚至会影响结构的正常使用,因此防治混凝土裂缝是非常必要的,笔者根据多年施工经验,就结构裂缝的相关问题作以分析,供同行参考.

关 键 词 ：混凝土工程；结构裂缝；施工质量；防治措施

1.混凝土工程中裂缝的种类及原因

实际上,钢筋混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素互相影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种原因,其中最常见的是混凝土早期裂缝,混凝土早期裂缝有几种、主要为塑性沉降裂缝.此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土骨料沉降时受到阻碍,如钢筋、模板的阻碍而产生的.这种裂缝大多出现在混凝土浇注后1小时至2小时之间,混凝土尚处在塑性状态,混凝土表面失水过快时立即产生,沿着梁及板上面钢筋的走向出现,主要是混凝土塌落度大、沉陷过大所致.另外在施工过程中如果模板支承的不好、模板沉陷、变形时也会出现此类裂缝.

1.1 塑性收缩裂缝

此类裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后,在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的.这类裂缝多在表面出现,形状不规则、长短宽窄不一、呈龟裂状,深度一般不超过10mm.产生的原因主要是混凝土浇注后一小时左右表面没有被覆盖,特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快,或者是基础、模板吸水过快,以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩,此时混凝土强度趋近于零,不能抵抗这种变形应力而导致开裂.混凝土中蒸发和吸收水分的速度越快,塑性收缩裂缝越容易产生,而商品混凝土由干为了满足可泵性、流动性、出机时混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多,早期强度低,所以其水分特别容易散失,表面容易形成裂缝.

1.2 温度应力裂缝

此类裂缝产生的主要原因是由于混凝土浇筑后,聚积在内部的水泥水化热不易散发,造成混凝土的内部温度升高,而混凝土表面散热较快,这样形成较大的内外温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力.如果在混凝土表面附近存在较大的温度梯度,就会引起较大的表面拉应力,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,如果温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝士极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝.这种裂缝一般产生很早,多呈不规则状态,深度较浅,属表面性质.

1.3 施工工艺质量引起的裂缝

在钢筋混凝土结构浇注、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理,施工质量低劣,可能产生各种形式的裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现裂缝.裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生原因而异,比较典型且常见的如下：①钢筋混凝土保护层过厚,或乱踩绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的钢筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝；②混凝土震捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或形成其它荷载裂缝的起源点；③混凝土浇注过快,混凝土流动性较低在硬化前因混凝土振捣不足,硬化后沉实过大,容易在浇注数小时后发生裂缝,即塑性收缩裂缝；④混凝土搅拌、运输时间过长,水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低,使得在混凝土表面出现不规则的收缩裂缝；⑤用泵送混凝土施工时,为保证混凝土的流动性,增加水和水泥用量,或因其它原因加大了水灰比,导致混凝土凝结硬化时收缩量增加,混凝土表面出现不规则裂缝；⑥混凝土分层或分段浇注时,接头部位处理不好,易在新、旧混凝土和施工缝之间出现裂缝；⑦混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象；⑧施工时模板刚度不足,在浇注混凝土时,因侧向压力的作用使得模板变形,产生与模板变形一致的裂缝.⑨施工时拆模过早,混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝.

1.4 原材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成.混凝土所采用材料的质量不合格,可能导致结构出现裂缝.①砂石含泥量超过规定,不仅降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝.砂石的级配差,或砂颗粒过细,用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝.碱骨料反应.骨料中含有泥性硅化物质与碱性物质相遇水、硅反应会生成膨胀的胶质,吸水后造成局部膨胀和拉应力,则构件产生爆裂状裂缝,在潮湿的地方较为多见；②拌和用水及外加中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响.采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响.

2.混凝土工程中裂缝常见的防治措施

2.1 塑型沉降裂缝预防措施此类裂缝预防的措施如下：

①在满足泵送和施工的前提下尽可能减小混凝土塌落度；②保证混凝土均质性,搅拌运输卸料前先高速运转一下,然后反转卸料；③施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况,不能漏振、过振使混凝土离析分层；④施工过程中严禁随意加水.

2.2 塑性收缩裂缝预防措施

此类裂缝预防的措施如下①施工单位在浇注混凝土后要及时覆盖养护,增加环境湿度②商品混凝土公司在满足可泵性、和易性的前提下尽量减小出机塌落度、降低砂率、严格控制骨料的含泥量.

2.3 温度应力裂缝预防措施

此类裂缝预防措施如下：①降低混凝土发热量.②降低混凝土浇筑温度.③分层分块浇筑.④表面保温与保湿.主要有蓄水养护和覆盖洒水养护两种方式,养护时间一般不少于7d.

2.4 施工方面原因造成的裂缝预防措施

此类裂缝预防措施如下：①加强模板施工的过程管理.模板及其支架必须有足够的承载能力、刚度和稳定性,在振捣过程中派专人进行看模,防止松扣下沉现象发生,试块强度达到设计允许值时方能拆模；②混凝土的成品保护.对浇筑好的板面,必须在混凝土达到一定强度后方可上人；③钢筋绑扎施工时加强对负弯矩筋的管理.加密支撑马凳的间距、确保板面负弯矩筋的保护层厚度；④振捣方式方法必须正确.振捣宜快插、慢拔.振捣时间过短,混凝上不均匀时间过长,易导致严重浮浆.

3.混凝土结构裂缝常见的补救措施

第一,表面处理法.包括表面涂抹和表面补贴法.表面涂抹适用范围是桨料难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝.表面贴补土工膜或其它防水片法适用于大面积漏水蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝的防渗堵漏.

第二,灌浆法.此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好.

第三,填充法.用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低.宽度小,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开型槽,然后作填充处理.

第四,结构补强法.因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理会导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法.包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等.

4.结束语

混凝土结构裂缝问题在建筑施工中有着重要的地位,处理不当将引起混凝土保护层剥落及钢筋锈蚀,使钢筋混凝土结构与构件强度和刚度削弱、耐久性降低,甚至会影响结构的正常使用.因此预防混凝土裂缝是非常必要的,而在以后的实践过程中我们更应该深入学习相关知识和总结经验,切实、深入的解决该方面的问题,把工作进行得更好.