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摘要: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混凝土结构物的强度、抗渗能力,而且会引起钢筋锈蚀、混凝土碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力和使用功能,因此研究混凝土裂缝非常必要。通过研究,才可以采用合理的方法在施工中采取有效的措施来预防裂缝的出现。
关键词:房建施工;混凝土;裂缝;原因;预防
随着人们生活水平的逐步提高,人们对房屋建设工程的质量要求也越来越高,而近年来,房屋建设中混凝土裂缝的问题屡屡出现,这给人们的生命财产安全带来了很大的威胁,所以解决混凝土裂缝问题已经成为房屋建设行业的首要任务。
一、混凝土结构出现裂缝的原因
1、设计出现问题
房建之前要做的就是建筑设计,其中可能出现:设计结构时需要开洞、留槽或断面突变而产生的应力集中所产生的结构裂缝;设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝,如在主次梁交接处没有附加箍筋或附加吊筋;设计中未充分考虑混凝土结构的收缩变形,比如采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利等情况都可能造成混凝土结构出现裂缝,需要在设计时重点注意。
2、混凝土材料选用及配合比
配合比是根据房屋建筑设计和所选用的混凝土的配合程度。配合比影响着混凝土的抗拉强度,是造成混凝土开裂不可忽视的原因。配合比不当通常是指水灰比大,骨料种类不佳,含砂率不适当,水泥用量过大,选用外加剂不当等。所以根据设计来选用材料比例,提高配合比才能避免房屋建筑出现裂缝。
3、施工工艺和混凝土养护
在施工工艺方面混凝土结构出现问题的范围很广,通常会出现问题的是:混凝土结构缩水,水分的缺失导致了混凝土形成裂缝;不规范的浇捣过程影响混凝土结构的密实程度,现场浇捣混凝土时,振捣时间过短,或振捣不到位,漏振、过振,都会影响混凝土的密实性和均匀性,导致混凝土结构产生裂缝;模板构造出现问题,漏水、漏浆、支撑刚度不够、地基下沉、过早拆摸等都可能造成混凝土开裂。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各个工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接原因。
混凝土养护,其中早期养护对质量与裂缝的影响是非常大的。早期表面缺水干燥或温差较大,并且现场养护措施不到位,使得混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。对大体积混凝土工程,没有两次抹面,也非常容易产生表面收缩裂缝。
二、预防混凝土结构出现裂缝的措施
1、合理的设计方式
施工过程中的钢筋混凝土结构,是由柱、数层楼板和连接多层楼板的模板支撑系统组成的临时性的受力体系,此受力体系可能随着施工工序的进行而改变。在整个施工过程中,结构的形状、材料的性质以及所承受的施工荷载,均随时间变化。这些特点使得施工期钢筋混凝土结构有时会产生整个结构生命周期中最危险的状况。同时,混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,易于出现裂缝的薄弱部位。因此,考虑到建筑房屋的受力情况,在施工前期的设计过程中应当积极选择中低强度的混凝土材料,其强度等级控制在C20~C35范围为最佳,切勿使用高强混凝土。
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2、选用适合混凝土,严格控制混凝土施工配合比
在房屋建设过程中,应该根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥,应当选用优良的砂石原材料,材料要符合使用规范要求。泵送商品混凝土对原材料供应有很高的技术要求。砂石的含泥量对混凝土的抗拉强度与收缩影响很大。我国对含泥量的规定比较宽,但现在实际施工中还经常超标。因此在实际施工中,砂石骨料的粒径应尽可能大一些,严格控制含泥量,以达到在房屋建设中混凝土结构减少收缩的目的。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求来确定配合比。严格控制水泥用量和水灰比以及砂石用量,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。
3、施工质量
(1)施工荷载的控制。施工荷载为施工过程中因施工条件限制不可避免地附加在结构上的所有外力因素的总和,比如模板及其支搅体系、钢筋、布料机等,往往是结构设计时难以准确预估的因素,其荷载效应在一定程度上往往比正常使用荷载更为不利,其作用更容易使得混凝土在其硬化过程中尚未达到一定强度值而产生受力裂缝,因此需对构件的承载力、刚度和这些荷载可能导致出现的裂缝宽度进行验算,同时施工过程中需严格地控制这些荷载。
(2)浇捣工艺
在浇筑开始前要作必要的清理准备工作,完成模板、钢筋的最终检查和浇筑设备及临时设备的检查。混凝土浇筑有以下三个要点:(a)不做冷接缝;(b)不能引起材料分离;(c)应尽量在短时间内浇筑完毕。振捣是保证混凝土工程质量、减免常见质量事故的关键性工序,施工时应严格遵照有关规程要求,要注意振捣均匀,避免振捣过度或不足以及漏振,要避免采用插入式振捣器赶料。如果发现干缩裂缝出现,混凝土表面开始硬结,人工抹不动时,可采取平板振捣器进行二次振捣的方法,使混凝土进一步密实化。
(3)进行二次抹压
混凝土表面产生裂缝的主要原因是初凝过程中的水分散失过快。因此,混凝土表面应实行两遍抹压成活。第一遍:梁混凝土用插入式振捣棒振捣一遍后,板用平板振捣器进行十字交叉振捣密实后,用刮杆刮平,拉线找平,且使混凝土面的虚铺厚度略高于其设计厚度,刮平、抹平力度要均匀一致。第二遍:当混凝土收水并开始初凝时,以可踩出脚印但不下陷为准,用木抹子进行第二遍抹压工作,此遍抹压工作应用力稍大,以能感觉到混凝土的柔和性为准,将面层小凹坑、气泡眼、砂眼和脚印等压平,使面层充分达到密实,与底部结合一致,且随压随盖,以闭合此阶段混凝土由于收水硬化而产生的表面裂缝。整个抹压时间必须控制在初凝前完成。
4、注重工程养护
养护的目的是使混凝土正常硬化,强度增长,不受或少受外界影响。关键是设法让混凝土温度降低,降温过程中的注意缩小温差,以便减小温度应力,组织裂缝的产生。养护不好则对混凝土整体质量影响特别显著,将直接影响到混凝土的抗裂能力。常规养护方法是淋水,这个办法对一般混凝土结构,减小表面收缩,防止龟裂是非常有效的。但是对于大体积混凝土由于块体内外温度不一致,强度增长不同,常常是在强度增长慢的表面开裂,其养护就不能只满足于用常规方法。具体说,尽量推迟拆模时间,拆模之后要立即覆盖或及时回填,避开外界气候的影响,养护期应以混凝土强度增长最快的阶段为准,最好能长些。过早养护会影响混凝土的胶结能力;过迟养护,会导致干燥过快,则在表面上产生宽度小且不规则的收缩裂缝。养护措施要合理,应该采用麻袋覆盖浇水养护,以保证混凝土表面能够充分的湿润。
防止混凝土裂缝的产生,采用合理的设计文件、先进的机械化施工工艺、良好的施工组织、合理的施工工期是十分必要的。同时还应当在指导思想上克服小生产的分散施工模式,以专业化大生产及流水作业的方式来安排施工的每一个环节,才能收到良好的效果。混凝土结构的施工,绝对安全是不可能达到的,而在混凝土结构建筑中要特别注意到结构裂缝这个问题,解决这个问题应该深入的分析其形成原因,并对其解决办法进行归类,以期早日解决隐患。
参考文献
[1]刘永行,杨红霞.钢管混凝土结构的研究与应用[J].延安大学学报(自然科学版).2009(02)
[2]金昂.混凝土施工质量的影响因素分析[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2009(12)
论文作者:陈建
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/10
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 混凝土结构论文; 荷载论文; 强度论文; 过程中论文; 密实论文; 《建筑学研究前沿》2018年第31期论文;