1、混凝土构件裂缝的分析和防治摘要:混凝土裂缝是到目前为止都没有方法完全杜绝的问题,但混凝土裂缝是混凝土结构的严重病害。有可能使局部甚至整体结构发生破坏,严重影响建筑物的质量和运行安全性。混凝土裂缝产生的原因有很多,设计上的、施工工艺上的、原材料及配比、气候及施工作业的环境等等。在防治上主要是控制好失水,减少失水就可以减少裂缝。失水控制是防治混凝土出现裂缝措施里最重要的一环。 关键词:混凝土裂缝;原因;失水;防治 中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号: 混凝土裂缝是到目前为止都没有方法完全杜绝的问题,所以被当作目前建筑构件施工的一大通病。也正因为这是“通病” ,许多人对此轻视、忽视,甚至
2、是认可的态度。确实,在国家现有的相关规范里,只是对裂缝的宽度进行了限制性规定,这等于是默认裂缝可以在某种范围内合理存在。于是不少施工单位更是对混凝土裂缝问题视而不见、听之任之。混凝土裂缝真的无害吗? 通过大量的统计和比较我们认识到,混凝土裂缝是混凝土结构的严重病害。混凝土早期的表面裂缝在以后气温骤降形成的温度应力和外力作用下,表面裂缝可发展成具有破坏性的贯穿裂缝和深层裂缝。贯穿裂缝和深层裂缝会破坏结构的整体性,改变混凝土的受力条件,从而有使局部甚至整体结构发生破坏的可能,严重影响建筑物的质量和运行安全性 1。 但是我们也要看到,受制于目前的生产和工艺条件制约,想根治混凝土裂缝的问题还是有很大难
3、度的,我们只有辨析裂缝产生的原因,找到形成裂缝的各类因素进行有效地防治,才能最终最大化的控制混凝土裂缝的产生,降低其对构件的损害。 一、混凝土裂缝产生的原因 混凝土裂缝产生的原因有很多,设计上的、施工工艺上的、原材料及配比、气候及施工作业的环境等等。混凝土在强化和稳定过程中,各种因素产生的内应力和其抗拉强度形成了一种力的平衡,当拉应力大于抗拉能力时,裂缝也就随即产生了。总结起来,混凝土裂缝可分为失水裂缝、温度裂缝、收缩裂缝、外力裂缝四种,其形成主要有以下几个方面: 1、设计因素: 更新的理念使得现在的建筑设计产生了更多的个性化产品,许多超长、超大化架板结构,超静定结构越来越多。往往一块现浇板就
4、需要好多天才能完成,裂缝往往不可避免。 设计的钢筋用量增加,钢筋间的空隙根本无法满足振捣棒的工作要求,钢筋间距多为 1.5cm、2.0cm、3.0cm,振捣棒无法插入,便只能增加细骨料、水泥和粉煤灰、水的用量,减少粗骨料的用量,使抗拉强度降低,产生裂缝。 2、材料因素: 高标号水泥被大量应用。这类高标号水泥的收缩比都很大,裂缝防治难度加大。 水泥中的 C3A 含量过高,会使混凝土的凝结时间加快,出现假凝现象,在终凝前也易出现大的裂缝。 水泥细度高,这和现在的水泥生产工艺有关。高效选粉机和闭路磨工艺,都会使水泥的颗粒度更加细化,级配过于集中,另外,助磨剂的添加,也使混凝土和外加剂的适应性变差。比
5、表面积在 400M2/KG 以上的水泥 1,现场使用稍有不对,就会使水化热量过度集中,很容易产生严重的裂缝。 混凝土配合比选用不当。其中有:水灰比不恰当。水泥的水灰比过大,构件的表面抗拉能力变差,易裂缝产生。但水灰比过小同样会使混凝土相对失水过快,也会因假凝现象而产生裂缝;粗细骨料、水泥的使用不当,粗骨料少水泥多会增加裂缝,反之将减少裂缝。 外加剂应用不当。石膏品种、碱含量、助磨剂等应用不当,都会使混凝土适应性变差,裂缝增加。 3、施工工艺和施工环境上的因素 泵送工艺。受现场环境和工作效率的制约,这种方式目前被大量采用。在这种生产作业条件下,施工单位不得不要求减少粗骨料的用量,从而增加了裂缝的
6、出现。 空气相对湿度的影响。当施工现场相对湿度较低时,混凝土表面水分流失过快,易产生塑性收缩裂缝。 施工现场风力的影响。一般当风力超过 4 级时会导致混凝土表面过快失水。 施工现场环境的相对温差变化。过大时,在高温作业条件下的作业面在低温时会因产生相对应力,比如昼夜变化、季节更迭因素等,都会增加裂缝产生的几率。 振捣施工不当。欠振、过振都是裂缝产生的一大原因。 混凝土养护措施不力。混凝土施工完成后,及时养护是非常重要的,很多时候,不及时或者养护不力均会造成裂缝的出现。 管理不到位。一些施工单位为了加快模板周转,浇筑后第二天就拆模,剪力墙养护时,水撒到上面立刻就流走了,大体积混凝土养护时严重缺水
7、等,都会造成裂缝 2。 二、混凝土裂缝的防治 了解了混凝土裂缝产生的具体原因后,我们就要在施工中制定合理的施工方案,甚至将混凝土裂缝作为专项防治措施提出来,给操作人员详细交底清楚。当然,通过上面的分析,我们也不得不说,在目前的大环境和生产因素的制约下,有一部分裂缝的成因是无法改变的,但这就更加给我们一线的施工单位提出了科研攻关的命题,通过在实际生产中,针对成因来落实施工各环节的具体要求,最大程度的避免裂缝。 防治措施如下: 选好原材料,因水泥品种、细度、C3A 含量、混合材料都对裂缝的形成有影响,所以选择好原材料也是重要的防治措施。尽量避免使用细度大的水泥。 选择好配合比,其中的水灰比、外加剂
8、、粗细骨料等要特别注意控制合理。选择级配较好且洁净的砂石料,并尽量增加单方石子用量,减小空隙率和砂率。 按照混凝土质量控制标准的规定,在施工和易性允许的情况下,尽量减少混凝土的塌落度,正常为 160-180mm,减少用水量。适当提高混凝土拌合用水的 PH 值,有益于混凝土的耐久性 3。 施工时注意均匀振捣,振捣要密实,以减少收缩量,提高混凝土早期的抗裂强度。 混凝土在强化过程中会不断收缩,在初凝前要及时反复人工用抹子多遍抹搓平复,使已出现的塑性收缩裂缝得以愈合。在初凝后可以再用圆盘磨光机修平,对控制裂缝是很有效的措施。 选择好施工时间,避开大风、高温、湿度小的时段施工。在高温、干燥及刮风天气,
9、应及早喷水养护,或设挡风设施。 混凝土浇筑后,表面要及时用 PVC 膜覆盖保温,认真养护,并适当延长养护时间;长期露天堆放的预制构件,可覆盖草帘、草袋,避免曝晒,并定期适当洒水,保持湿润;薄壁构件应在阴凉地方堆放并覆盖,避免发生过大湿度变化。 现浇结构成型和拆模时,应防止受到各种施工荷载的撞击和振动。脱模时必须达到规范要求的拆模强度,并应使结构受力均匀。未达到设计强度前,避免在其上作业或堆放工程用材料(实际施工荷载必须小于设计施工荷载) ,防止构件受到振动而压裂。 结论 既然混凝土裂缝很多是不可避免的,那么解决这一问题的关键就在于要辨析混凝土裂缝的成因,有的放矢做好防治工作。尤其是控制好失水,减少失水就可以减少裂缝。因此,混凝土配合比的拌合用水在混凝土浇筑成型后不可以损失 2。 参考文献 1现代混凝土科学的问题与研究杨文科 著,清华大学出版社,2012.6; 2商品混凝土实用技术读本 舒怀珠 黄清林 覃立香 编著,中国建材工业出版社,2012.9 3 JGJ/T 63-2006 混凝土用水标准 中华人民共和国建设部,2006.7