建筑工程混凝土裂縫成因分析助理工程師論文

1、-. z.建筑工程混凝土裂縫成因分析摘要: 一直以來(lái),混凝土裂縫是困擾建筑業(yè)多年的質(zhì)量通病,如裂縫較多、較深,將直接影響結(jié)構(gòu)安全。闡述了混凝土裂縫的類(lèi)型,分析了裂縫形成的主要原因,在此上提出了預(yù)防措施。關(guān)鍵詞: 混凝土;裂縫;成因分析近些年,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,無(wú)論城市設(shè)施建設(shè)還是工業(yè)與民用建筑的建設(shè),用的商品混凝土也越來(lái)越多,尤其是的,但施工中的混凝土溫度裂縫問(wèn)題日顯突出,并成為具有相當(dāng)普遍性的問(wèn)題,給帶來(lái)了嚴(yán)重的安全隱患。因此,對(duì)混凝土裂縫的成因進(jìn)行分析,并在材料、施工等方面提出了相對(duì)應(yīng)的裂縫控制方法有很重大的實(shí)際工程意義。1混凝土裂縫原因分析11混凝土本身的影響主要是水泥水化熱過(guò)高,

2、混凝土在澆筑振搗以后,水泥水化過(guò)程中產(chǎn)生一定的熱量,水化熱聚在結(jié)構(gòu)部不易散失,引起急劇升溫,在建筑工程中一般為2030甚至更高。由于結(jié)構(gòu)物在一個(gè)自然散熱條件中,實(shí)際混凝土部的最高溫度多數(shù)發(fā)生在混凝土澆筑的最初35 d。隨著混凝土齡期的增長(zhǎng),彈性模量的增高,對(duì)混凝土部降溫收縮的約束也就愈來(lái)愈大,以致產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力,當(dāng)混凝土的抗拉強(qiáng)度不足以抵抗這種應(yīng)力時(shí),開(kāi)始出現(xiàn)溫度裂縫。12混凝土的收縮變形混凝土的收縮,也是產(chǎn)生裂縫的重要原因。實(shí)際所需拌和水比水泥水化所需的水要多得多。拌和水中只有約20%的水是水泥水化所必須的,其余的都要被蒸發(fā)掉。水分蒸發(fā)之后,引起混凝土收縮,當(dāng)收縮受到約束時(shí),則產(chǎn)生收縮應(yīng)力

3、,當(dāng)收縮應(yīng)力大于當(dāng)時(shí)混凝上的抗拉應(yīng)力時(shí),則裂縫隨之產(chǎn)生。13地基和老混凝土與約束當(dāng)混凝土澆筑在比較堅(jiān)硬的基巖或老混凝土上時(shí),混凝土澆注初期的水化熱升溫,產(chǎn)生膨脹,受到巖石或老混凝土的約束,將產(chǎn)生較小的壓應(yīng)力。而當(dāng)混凝土溫度繼續(xù)下降時(shí),由于基巖或老混凝土對(duì)溫降引起的收縮變形約束的結(jié)果,混凝土塊將出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力,裂縫隨之產(chǎn)生。14施工方面的因素違章施工、不當(dāng)施工造成混凝土裂縫,夏季施工時(shí)由于運(yùn)輸車(chē)交通不暢耽擱時(shí)間,在泵車(chē)出料時(shí)混凝上的經(jīng)時(shí)坍損較大,混凝土的和易性和流動(dòng)性較差,現(xiàn)場(chǎng)工人人為加水,造成混凝土強(qiáng)度的降低,加水部分的混凝土水灰比和強(qiáng)度與原配合比的混凝土不同造成不同配比混凝土的凝縮裂縫和干

4、縮裂縫。另外,振搗方式不當(dāng)引起裂縫不正確的振搗方式會(huì)造成混凝土分層離析、表面浮漿而使混凝土面層開(kāi)裂,或造成混凝土砂漿大量向低處流淌致使混凝土產(chǎn)生不均勻沉降收縮而在結(jié)構(gòu)厚薄交界處出現(xiàn)裂縫。另外,現(xiàn)場(chǎng)養(yǎng)護(hù)不當(dāng)是造成混凝土收縮開(kāi)裂最主要的原因。目前,許多施工現(xiàn)場(chǎng)在澆筑混凝土?xí)r都不能做到及時(shí)覆蓋保溫養(yǎng)護(hù),一般總要等到最后一遍抹光結(jié)束后才覆蓋,還有很多工地根本就不予覆蓋,結(jié)果混凝上表面開(kāi)裂。15環(huán)境氣候的因素混凝土結(jié)構(gòu)施工期間,外界氣溫的變化情況對(duì)防止混凝土開(kāi)裂有重大影響。外界氣溫越高,混凝土的澆筑溫度也越高。如果外界溫度下降,會(huì)增加混凝土的降溫幅度,特別是在外界溫度驟降時(shí),會(huì)增加外層混凝土與部混凝土的

5、溫差,這時(shí)對(duì)混凝土抗裂極為不利。2混凝土溫度裂縫控制要點(diǎn)21重視材料的選用使用低熱水泥如礦渣水泥和大壩水泥等,能明顯降低混凝土的絕熱溫升,降低混凝土的最高溫度。伴隨減小混凝土表溫差,起到減小溫度應(yīng)力的作用。從而減少產(chǎn)生裂縫的充分條件。水泥水化熱測(cè)定按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水泥水化熱實(shí)驗(yàn)方法(直接法)測(cè)定,要求配制混凝土所用水泥7 d的水化熱不大于25 kJ/kg。為降低水化絕熱溫升、減小體積變形,混凝土一般不宜使用水化熱高水泥,應(yīng)使用水化熱較低的中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣水泥:更不宜使用早強(qiáng)型水泥。因此,在滿足混凝土設(shè)計(jì)要求的前提下,盡量采用低水化熱水泥。其次是優(yōu)化混凝土的配合比,以便在保證混凝土強(qiáng)度及流

6、動(dòng)度條件下,盡量節(jié)省水泥、降低混凝土絕熱溫升。按照基于絕熱溫升控制的綠色高性能混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)四功能準(zhǔn)則對(duì)配合比進(jìn)行優(yōu)化。最后,摻用混合材料以減少用水量、節(jié)約水泥,降低混凝土的絕熱溫升,提高混凝土的抗裂能力。22施工階段的裂縫控制措施(1)控制澆灌溫度。要降低混凝土的最高溫度和溫差,比較直接的措施是降低澆筑溫度,但其實(shí)施必須擁有一定的條件才能實(shí)現(xiàn),在特大型工程中可能才用得到。為了降低混凝土從攪拌機(jī)出料到卸料,泵送和澆灌振搗后的溫度,減少結(jié)構(gòu)的外溫差,一般按季節(jié)采取措施,如夏季施工時(shí),則應(yīng)以減少冷量損失、著手在整個(gè)長(zhǎng)度的水平輸送管道上覆蓋草包并經(jīng)常噴灑冷水、在澆灌混凝土?xí)r,采用一個(gè)坡度、薄層

7、澆灌、循序推進(jìn)、一次到頂?shù)却胧﹣?lái)縮小混凝土暴露面積以及加快澆灌速度,縮短澆灌時(shí)間。在冬季施工時(shí),對(duì)結(jié)構(gòu)厚度在1. 0 m以上的混凝土可繼續(xù)施工,但應(yīng)保證保溫澆灌、保溫養(yǎng)護(hù),一般可利用混凝土本身散發(fā)的水化熱養(yǎng)護(hù)自己,并要求在混凝土沒(méi)有達(dá)到允許臨界強(qiáng)度以前防止凍害。根據(jù)試驗(yàn)資料證明,混凝土的早期強(qiáng)度達(dá)到臨界強(qiáng)度后,在零下溫度作用下不會(huì)遭到凍害,小于該臨界”強(qiáng)度時(shí)則會(huì)遭到凍害。(2)合理安排施工進(jìn)度。對(duì)混凝土澆筑,應(yīng)遵循同時(shí)澆搗,分層堆累,一次到頂,循序漸進(jìn)”的成熟工藝。在每次澆筑中,又分幾層,其層間的間隔時(shí)間應(yīng)盡量縮短,必須在上層混凝土初凝之前,開(kāi)始澆筑下層混凝土。層間最長(zhǎng)的時(shí)間間隔不大于混凝土的

8、初凝時(shí)間。當(dāng)層間間隔時(shí)間超過(guò)混凝上的初凝時(shí)間。層面應(yīng)按施工縫處理:消除澆筑表面的浮漿、軟弱混凝上層及松動(dòng)的石子,并均勻露出粗骨料;在上層混凝土澆筑前,應(yīng)用壓力水沖洗混凝土表面的污物,充分濕潤(rùn),但不得有水;對(duì)非泵送及低流動(dòng)度混凝土,在澆筑上層混凝土?xí)r,應(yīng)采取接漿措施。(3)改進(jìn)攪拌工藝和振搗工藝。在攪拌的混凝土?xí)r,改變以往的投料程序,采取先把水、水泥和砂拌和后,再投放石子進(jìn)行攪拌的新方法。這種攪拌工藝被為裹砂法”,也可稱(chēng)為二次投料法。這種攪拌工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是無(wú)泌水現(xiàn)象,混凝土上下層強(qiáng)度差減少,可有效地防止水分向石子與水泥砂漿面的集中,從而使硬化后的界面過(guò)渡層的結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)加強(qiáng)。23混凝土的養(yǎng)護(hù)為了保證混凝土有適宜的硬化條件,混凝土終凝后,筏板邊緣、剪力墻中間等不易被塑料薄膜完全覆蓋部位,可采用澆水保濕?；炷辽郎仉A段如果因表面未能完全覆蓋而出現(xiàn)局部干燥時(shí),可澆熱水(4050)濕潤(rùn)表面,防止出現(xiàn)干燥裂縫。降溫階段可澆自來(lái)水養(yǎng)護(hù),保溫保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14 d。施工前還應(yīng)再準(zhǔn)備好一層養(yǎng)護(hù)用塑料薄膜和一層再生棉氈,以便根據(jù)環(huán)境氣溫變化情況對(duì)保溫保濕質(zhì)量作以調(diào)整。如果養(yǎng)護(hù)階段混凝土表面溫度過(guò)低,導(dǎo)致溫差過(guò)大,可在混凝土表面采取加熱措施,如碘鎢燈照射。澆筑后的一段時(shí)間對(duì)混凝土部及表面溫度進(jìn)行跟蹤監(jiān)測(cè)