施工論文淺談混凝土施工的裂縫與預(yù)防措施

施工論文：淺談混凝土施工的裂縫與預(yù)防措施【摘要】工程質(zhì)量是確定工程建設(shè)成敗的關(guān)鍵，質(zhì)量的優(yōu)劣對(duì)工程建成后的運(yùn)用有干脆影響，限制工程建設(shè)質(zhì)量是參建各方工作的重點(diǎn)及共同的職責(zé)。近幾年來(lái)，我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)快速發(fā)展，各地興建了大量的混凝土建筑，但混凝土裂縫現(xiàn)象極為普遍，裂縫的存在不僅影響到砼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、整體性和耐久性，甚至引起嚴(yán)峻滲漏，影響并縮短建筑物的運(yùn)用壽命，成為影響建筑物的正常運(yùn)用和結(jié)構(gòu)平安的主要因素之一，如何預(yù)防、限制砼裂縫，是現(xiàn)代建筑工程施工中普遍關(guān)注的問(wèn)題?！娟P(guān)鍵詞】施工；裂縫；溫度；應(yīng)力；措施ontheconcretecracksandpreventionmeasureswangqing-feng1,chenxiao-min2(1.hebicoalandelectricityco.,ltd.tobuildatthechemicalsalthebihenan458000；2.henancheongconstructionco.,ltdhebihenan458000)【abstract】constructionprojectqualityistodeterminethekeytosuccess,thequalityoftheprosandconsoftheprojectafterthecompletionoftheuseofdirectinfluenceandcontroltheconstructionqualityisthefocusofthepartiesparticipatingintheconstructionandcommonresponsibilities.inrecentyears,therapiddevelopmentofchina'sinfrastructure,builtaroundalargeconcretebuilding,butaverycommonphenomenonofconcretecracks,thepresenceofcracksinconcretenotonlyaffectsthestructuralstrength,integrityanddurability,andevencauseseriousleakage,andreducetheimpactlifeofthebuilding,thusaffectingthenormaluseofthebuildingandstructuralsafetyofthemainfactors,prevention,controlcracksinconcrete,isamodernbuildingconstructionissuesofcommonconcern.【keywords】construction;cracks;temperature;stress;measures1.緒論隨著混凝土商品化及泵送混凝土技術(shù)的大量推廣，水泥混凝土施工在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有很重要的地位，而在今日，建筑工程施工中混凝土的裂縫較為普遍，盡管我們?cè)谑┕ぶ袑?shí)行各種措施，當(dāng)心謹(jǐn)慎，但裂縫仍舊時(shí)有出現(xiàn)?；炷潦且环N由骨料、水泥、水及其他外加劑混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問(wèn)題，硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫，由于這些初始缺陷的存在使混凝土呈現(xiàn)出一些非均質(zhì)的特性。微裂縫通常是一種無(wú)害裂縫，對(duì)混凝土的承重、防滲及其他一些運(yùn)用功能不產(chǎn)生危害。但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后，微裂縫就會(huì)不斷的擴(kuò)展和連通，最終形成肉眼可見(jiàn)的宏觀(guān)裂縫，也就是混凝土工程中常說(shuō)的裂縫。此種裂縫對(duì)結(jié)構(gòu)影響很大，應(yīng)盡量避開(kāi)出現(xiàn)。為限制砼產(chǎn)生裂縫，尤其是宏觀(guān)裂縫，有必要找出裂縫的緣由，實(shí)行有效的措施，避開(kāi)裂縫的發(fā)生。2.溫度裂縫的緣由混凝土中產(chǎn)生裂縫有多種緣由，突發(fā)性的外力，溫度和濕度的改變，混凝土的脆性和不勻稱(chēng)性，以及結(jié)構(gòu)不合理，原材料不合格（如堿骨料反應(yīng)），模板變形，基礎(chǔ)不勻稱(chēng)沉降，養(yǎng)護(hù)環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫等。施工中遇到的主要是溫度裂縫，因此本文簡(jiǎn)要闡述施工中混凝土溫度裂縫的成因和預(yù)防措施做一探討。在大體積混凝土中，溫度應(yīng)力及溫度限制具有重要意義。這主要是由于兩方面的緣由。首先，在施工中混凝土經(jīng)常出現(xiàn)溫度裂縫，影響到結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性。其次，在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，溫度改變對(duì)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)具有顯著的不容忽視的影響。2.1裂縫的成因混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱，內(nèi)部溫度不斷上升，在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過(guò)程中，由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束，又會(huì)在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會(huì)在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂實(shí)力時(shí)，即會(huì)出現(xiàn)裂縫。很多混凝土的內(nèi)部濕度改變很小或改變較慢，但表面濕度可能改變較大或發(fā)生猛烈改變。如養(yǎng)護(hù)不周、時(shí)干時(shí)濕，表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束，也往往導(dǎo)致裂縫?；炷潦且环N脆性材料，抗拉強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1／10左右，由于原材料不勻稱(chēng)，水灰比不穩(wěn)定，及運(yùn)輸和澆筑過(guò)程中的離析現(xiàn)象，在同一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)度又是不勻稱(chēng)的，存在著很多抗拉實(shí)力很低，易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中，拉應(yīng)力主要是由鋼筋擔(dān)當(dāng)，混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位假如結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力，則須依靠混凝土自身?yè)?dān)當(dāng)。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期的穩(wěn)定溫度，往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。有時(shí)溫度應(yīng)力可超過(guò)其它外荷載所引起的應(yīng)力，因此駕馭溫度應(yīng)力的改變規(guī)律對(duì)于進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工極為重要。溫度裂縫的走向通常無(wú)肯定規(guī)律，大面積結(jié)構(gòu)裂縫常犬牙交織;梁板類(lèi)長(zhǎng)度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊;深化和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長(zhǎng)邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度改變影響較為明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細(xì)，而冷縮裂縫的粗細(xì)改變不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗?jié)B實(shí)力等。2.2混凝土溫度應(yīng)力的分析依據(jù)溫度應(yīng)力的形成過(guò)程可分為以下三個(gè)階段：早期自澆筑混凝土起先至水泥放熱基本結(jié)束，一般約30天。這個(gè)階段的兩個(gè)特征，一是水泥放出大量的水化熱，二是混凝上彈性模量的急劇改變。由于彈性模量的改變，這一時(shí)期在混凝土內(nèi)形成殘余應(yīng)力。中期自水泥放熱作用基本結(jié)束時(shí)起至混凝土冷卻到穩(wěn)定溫度時(shí)止，這個(gè)時(shí)期中，溫度應(yīng)力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫改變所引起，這些應(yīng)力與早期形成的殘余應(yīng)力相疊加，在此期間混凝上的彈性模量改變不大。晚期混凝土完全冷卻以后的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)期。溫度應(yīng)力主要是外界氣溫改變所引起，這些應(yīng)力與前兩種的殘余應(yīng)力相迭加。2.3溫度應(yīng)力分類(lèi)：自生應(yīng)力邊界上沒(méi)有任何約束或完全靜止的結(jié)構(gòu)，假如內(nèi)部溫度是非線(xiàn)性分布的，由于結(jié)構(gòu)本身相互約束而出現(xiàn)的溫度應(yīng)力。例如，橋梁墩身，結(jié)構(gòu)尺寸相對(duì)較大，混凝土冷卻時(shí)表面溫度低，內(nèi)部溫度高，在表面出現(xiàn)拉應(yīng)力，在中間出現(xiàn)壓應(yīng)力。約束應(yīng)力結(jié)構(gòu)的全部或部分邊界受到外界的約束，不能自由變形而引起的應(yīng)力。如箱梁頂板混凝土和護(hù)欄混凝土。這兩種溫度應(yīng)力往往和混凝土的干縮所引起的應(yīng)力共同作用。3.混凝土裂縫預(yù)防措施3.1減輕溫度應(yīng)力減輕溫度應(yīng)力可以從限制溫度和改善約束條件兩個(gè)方面著手。限制溫度的措施如下：采納改善骨料級(jí)配，用干硬性混凝土，摻混合料，加引氣劑或塑化劑等措施以削減混凝土中的水泥用量；拌合混凝土?xí)r加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度；熱天澆筑混凝土?xí)r削減澆筑厚度，利用澆筑層面散熱；在混凝土中埋設(shè)水管，通入冷水降溫；規(guī)定合理的拆模時(shí)間，氣溫驟降時(shí)進(jìn)行表面保溫，以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度；施工中長(zhǎng)期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu)，在寒冷季節(jié)實(shí)行保溫措施；改善約束條件的措施是：合理地分縫分塊；避開(kāi)基礎(chǔ)過(guò)大起伏；合理的支配施工工序，避開(kāi)過(guò)大的高差和側(cè)面長(zhǎng)期暴露；3.2正確運(yùn)用外加劑為保證混凝土工程質(zhì)量，防止開(kāi)裂，提高混凝土的耐久性，正確運(yùn)用外加劑也是削減開(kāi)裂的措施之一。摻加外加劑可使混凝土密實(shí)性好，可有效地提高混凝土的抗碳化性，削減碳化收縮。摻外加劑混凝土和易性好，表面易摸平，形成微膜，削減水分蒸發(fā)，削減干燥收縮。很多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能，比單純的靠改善外部條件，會(huì)更加簡(jiǎn)捷、經(jīng)濟(jì)。例如運(yùn)用減水防裂劑，總結(jié)其主要作用為：水灰比是影響混凝土收縮的重要因素，運(yùn)用減水防裂劑可使混凝土用水量削減25％。減水防裂劑可以改善水泥漿的稠度，削減混凝土泌水，削減沉縮變形。提高水泥漿與骨料的粘結(jié)力，提高的混凝土抗裂性能?；炷猎谑湛s時(shí)受到約束產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí)裂縫就會(huì)產(chǎn)生，減水防裂劑可有效的提高的混凝土抗拉強(qiáng)度，大幅提高混凝土的抗裂性能。摻減水防裂劑后混凝土緩凝時(shí)間適當(dāng)，在有效防止水泥快速水化放熱基礎(chǔ)上，避開(kāi)因水泥長(zhǎng)期不凝而帶來(lái)的塑性收縮增加。3.3養(yǎng)護(hù)養(yǎng)護(hù)不好不僅對(duì)混凝土強(qiáng)度影響很大，還極易產(chǎn)生裂縫。養(yǎng)護(hù)的方法很多，不管采納哪種方法，能使混凝土保持濕養(yǎng)，散發(fā)水分越慢越好。采納塑料薄膜進(jìn)行封閉式的養(yǎng)護(hù)方法較為志向，即簡(jiǎn)潔、養(yǎng)護(hù)效果好，并能充分利用施工余水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。采納塑料薄膜進(jìn)行封閉式養(yǎng)護(hù)法，由于塑料透水率很低，又能保溫，不僅充分利用了施工余水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，而且對(duì)削減收縮裂縫起著重要作用?；炷恋脑缙陴B(yǎng)護(hù)，主要目的在于保持相宜的溫濕條件，以達(dá)到兩個(gè)方面的效果，一方面使混凝土免受不利溫度、濕度變形的影響，防止有害的冷縮和干縮。一方面使水泥水化作用順當(dāng)進(jìn)行，以期達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度和抗裂實(shí)力。3.4施工方法對(duì)軟硬地基，應(yīng)實(shí)行必要的防沉降措施，以避開(kāi)出現(xiàn)沉降裂縫。防止沉降裂縫，施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固；保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度，且支撐堅(jiān)固，并使地基受力勻稱(chēng)；防止混凝土澆灌過(guò)程中地基被水浸泡；模板拆除的時(shí)間不能太早，且要留意拆模的先后次序。冬季施工留意防凍，基礎(chǔ)部分要?jiǎng)偤没靥?、保溫，防止凍脹裂縫。拆模時(shí)防止受到猛烈沖擊、振動(dòng)，鋼模采納有效的隔離劑。3.5其它預(yù)防措施合理確定混凝土協(xié)作比，混凝土協(xié)作比對(duì)干縮率影響很大，單位用水量、水泥用量和含砂率越大，混凝土干縮率也越大。選定骨料最佳級(jí)配方案，削減空隙率，使混凝土獲得最密實(shí)的體積。依靠混凝土本身的密實(shí)性達(dá)到提高混凝土的抗拉強(qiáng)度、減小收縮裂縫的目的。改善混凝土的性能，提高抗裂實(shí)力，加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，防止表面干縮，特殊是保證混凝土的質(zhì)量對(duì)防止裂縫是非常重要，應(yīng)特殊留意避開(kāi)產(chǎn)生貫穿裂縫，出現(xiàn)后要復(fù)原其結(jié)構(gòu)的整體性是非常困難的，因此施工中應(yīng)以預(yù)防貫穿性裂縫的發(fā)生為主?；炷恋恼駬v:實(shí)行快插慢拔、分層振搗的振搗方法。振搗上一層時(shí)插入下一層混凝土5cm以消退兩層間的接縫。通過(guò)二次振搗可以使混凝土更加密實(shí)，對(duì)提高混凝土的抗拉實(shí)力很有力。4.結(jié)論混凝土施工的裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象，由于它的出現(xiàn)會(huì)降低建筑物的抗?jié)B實(shí)力和承載