混凝土建筑裂縫調(diào)研 建筑施工中的混凝土裂縫
發(fā)布時間:2020-02-16 來源: 感恩親情 點擊:
摘 要 混凝土的裂縫在不同的程度上影響著房屋建筑的美觀及使用,甚至影響建筑結(jié)構(gòu)的安全,是目前較難克服的質(zhì)量通病之一。本文對建筑施工中的混凝土裂縫相關(guān)問題進(jìn)行了分析探討。
關(guān)鍵詞 混凝土;裂縫;原因;措施
隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展,現(xiàn)在的中國正在發(fā)生著翻天覆地的變化,一時之間中國成為世界關(guān)注的焦點,中國正步入經(jīng)濟發(fā)展的國家建設(shè)的快車道。近幾年,我國興建了許多在世界上頗有影響力的建筑,上海、北京、廣州等大中城市成為成為了展示特色建筑的舞臺。在現(xiàn)代工程建設(shè)中,混凝土占有十分重要的地位。而在當(dāng)今,混凝土的裂縫較為普遍,幾乎無處不在。混凝土的裂縫在不同的程度上影響著房屋建筑的美觀及使用,甚至影響建筑結(jié)構(gòu)的安全,是目前較難克服的質(zhì)量通病之一,在工程施工和運營過程中,屢有因混凝土出現(xiàn)裂縫而影響質(zhì)量甚至導(dǎo)致工程無法使用的報道。
常見的混凝土裂縫形按形狀可分為表面的、深入的、貫穿的、繼續(xù)的、橫向的、縱向的、斜向的、對角線的、棗核形、外寬內(nèi)窄型等等。下面從混凝土裂縫產(chǎn)生的自身原因和人為原因分別進(jìn)行介紹。
眾所周知,混凝土是以水泥為主的膠結(jié)材料,再按一定比例加入砂石和水(有時加入少量的添加劑),經(jīng)過一系列工序后,逐漸硬化而成的人工混合材料;炷粮鹘M成材料的成分、性質(zhì)和比例、條件和環(huán)境因素,都對混凝土力學(xué)性能有不同的影響。在通常研究建筑構(gòu)件的力學(xué)性能的過程中,均將構(gòu)件材料假設(shè)為均質(zhì)和各向同性的,但是實驗研究表明,混凝土是一種非均質(zhì)不同向的多向混合材料,由粗骨料和硬化水泥漿兩種主要材料構(gòu)成的不規(guī)則的三維實體結(jié)構(gòu),并具有非均質(zhì)、非線形和不連續(xù)的性質(zhì)。混凝土在承荷之前就已經(jīng)存在復(fù)雜的微觀應(yīng)力、應(yīng)變和裂縫,受力后更有劇烈的變化。在混凝土硬化過程當(dāng)中,水泥砂漿失水收縮變形遠(yuǎn)無論是速度還是幅度都要比粗骨料收縮變形大,因此是水泥和骨料之間產(chǎn)生裂隙,隨著這一趨勢的進(jìn)一步發(fā)展,變形增大時,微觀裂縫逐漸延伸和擴展,并連通成宏觀裂縫,砂漿的損傷不斷積累,切斷了水泥和骨料的聯(lián)系,最終混凝土的整體性遭受破壞而逐漸喪失承載力。由于這種裂縫只能采取一定的措施將裂縫減少、減少。選擇材料時,宜選用鋁酸三鈣含量較低、細(xì)度不宜過細(xì)、收縮較小的粉煤灰水泥或普通硅酸鹽水泥。在確定配合比時,應(yīng)采用低水灰比、低水泥用量和低用水量,施工中應(yīng)加強振搗,提高密實度,加強澆水養(yǎng)護(hù),延遲收縮發(fā)生,以避免在早期混凝土強度較低時出現(xiàn)過大的收縮而造成裂縫。粗細(xì)骨料應(yīng)選擇級配良好且其最大粒徑盡可能大的骨料,通?梢赃x用粒徑較大的石灰?guī)r碎石,細(xì)度模數(shù)應(yīng)為M = 2.8~3.0 左右的中砂。這樣不僅可以減少混凝土的收縮,而且可以減少用水量和水泥用量。
對于人為因素,應(yīng)分別考慮設(shè)計人員因素和施工人員因素。
現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范側(cè)重于考慮建筑材料和結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強度,但是對溫差和混凝土收縮特性等多種因素綜合考慮往往有些不足,從而在消除混凝土開裂方面配筋量也就滿足不了實際的要求。盡管這樣的裂縫的存在一般不會對建筑物結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生較大的影響,但是還是會對外觀的使用功能有一定影響。如房屋四周陽角處(含平面形狀突變的凹口房屋陽角處)的房間在離開陽角1 m 左右,即在樓板的分離式配筋的負(fù)彎矩筋以及角部放射筋末端或外側(cè)發(fā)生45°左右的樓地面斜角裂縫,這些裂縫的成因是由于房屋的四周陽角由于受到縱、橫二個方向剪力墻或剛度相對較大的樓面梁約束,限制了樓面板混凝土的自由變形,因此在溫差和混凝土收縮變化時,板面在配筋薄弱處首先開裂,產(chǎn)生45°左右的斜角裂縫。對于這一類裂縫通?梢圆扇∪缦麓胧┻M(jìn)行減少或消除,對四周的陽角處樓面板配筋進(jìn)行加強,負(fù)筋不采用分離式切斷,改為沿房間(每個陽角僅限一個房間)全長配置,并且適當(dāng)加密加粗。多年來的實踐充分證明,凡采納或按上述設(shè)計的房屋,基本上不再發(fā)生45°斜角裂縫,已能較滿意地解決樓板裂縫中數(shù)量最多的主要矛盾,效果是比較顯著的。
對于施工企業(yè),目前絕大多數(shù)施工人員是沒有經(jīng)過專業(yè)教育的農(nóng)民工,施工人員素質(zhì)普遍不高是各施工單位目前面臨的較大的不足和困難。這樣就導(dǎo)致并不是所有設(shè)計要求都能在建設(shè)過程得以全部實現(xiàn),例如在鋼筋施工中產(chǎn)生的保護(hù)層厚度不滿足要求,這樣就容易導(dǎo)致澆注成型的混凝土容易開裂。另外,施工中各環(huán)節(jié)的穿插和成品保護(hù)也是目前施工過程中所面臨的一大難題。例如對于樓板上層鋼筋網(wǎng)的有效保護(hù),一直是施工中的一大較難問題。究其原因主要有以下幾點:
1)板的上層鋼筋一般直徑較小,容易在外力條件下產(chǎn)生彎曲、變形、下墜;
2)各工種交叉作業(yè),造成施工人員眾多、行走十分頻繁,樓板上層鋼筋難免被大量踩踏;
3)上層鋼筋網(wǎng)的鋼筋馬登間距過大,有的甚至不設(shè)。
對于上述情況,應(yīng)適當(dāng)增加鋼筋馬登的數(shù)量,以減小樓板上層鋼筋受力后的變形;施工過程中對施工人員加強管理、指導(dǎo)和教育,增強施工人員成品保護(hù)的意識;有計劃、有步驟地進(jìn)行各個環(huán)節(jié)的施工,在混凝土澆筑前安排一定數(shù)量的鋼筋工對樓板上層鋼筋進(jìn)行維護(hù)和修整;混凝土澆筑之前要合理制定澆注方案和澆注路線,盡量在經(jīng)常走動的區(qū)域在不影響混凝土澆筑的情況下鋪設(shè)跳板或木板,以減少混凝土施工人員踩踏樓板上層鋼筋;炷翝仓笠M(jìn)行不少于24小時的養(yǎng)護(hù),因為在這段時間內(nèi),混凝土強度不是很高,同時低于溫度及外力的影響的能力極差,因此混凝土的保濕養(yǎng)護(hù)對其強度增長和各類性能的提高十分重要,特別是早期的妥善養(yǎng)護(hù)可以避免表面脫水并大量減少混凝土初期伸縮裂縫發(fā)生。由于搶、趕工期和澆水將影響彈線及施工人員作業(yè),因此樓面混凝土往往缺乏較充分和較足夠的澆水養(yǎng)護(hù)延續(xù)時間。為此,施工中必須堅持覆蓋麻袋或草包進(jìn)行一周左右的妥善保濕養(yǎng)護(hù)。
即使采用了目前我們所知的防止裂縫產(chǎn)生的措施,相信還是不能完全杜絕裂縫的產(chǎn)生。對于僅對表觀質(zhì)量有影響的裂縫,可知采用在有裂縫的混凝土表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料的方法進(jìn)行處理;對于有防滲等要求的建筑,當(dāng)混凝土構(gòu)件產(chǎn)生裂縫時可采用灌漿、嵌縫封堵法,即是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中,膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體,從而起到封堵加固的目的;對于對整個結(jié)構(gòu)強度產(chǎn)生影響的裂縫,應(yīng)請有資質(zhì)的單位進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固處理,通常加固處理的方法有,在構(gòu)件表面粘貼碳纖維布加固、構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點加固等方法。
參考文獻(xiàn):
[1] 蘇強國,薛紀(jì)榮. 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及控制措施[J]. 中小企業(yè)管理與科技(下旬刊),2009(11).
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