对混凝土施工中非结构裂缝的探讨__墨水学术,论文发表,发表论文,
所属栏目：建筑设计论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:143
副标题#e#摘要：目前建筑业已经成为国家的支柱型产业之一，在建筑工程中，混凝土裂缝现象时常可见，混凝土坍落度大、用水量多、水泥用量多、砂率犬、凝结时问长等因素极易在混凝施工中出现裂缝，本文就发表下作者的观念，供同行参考。
关键词：混凝土裂缝；技术施工；控制
在我国的建筑行业，混凝土施工技术中，混凝土裂缝现象时常可见，尤其是商品混凝土广泛应用以来，极易在混凝施工中出现裂缝。这些裂缝的存在，常常会影响混凝上的强度及耐久性，对结构产生有害的影响。缩短了其使用寿命。混凝土裂缝的存在时常困扰着一些施工单位，弄不好还会引起官司，造成重大经济赔偿。在此，本人根据对混凝土结构的相关研究及已往的施工经验。谈谈对混凝土施工中产生非结构裂缝的一些体会。
一、混凝土裂缝的类型和产生原因。
近年来预应力混凝土应用范围逐渐推广到更多的结构领域，如大跨超长、超厚及超静定框架结构，其混凝土强度等级必须提高至C50。在采用泵送条件下。其收缩与水化热大大增加，约束应力裂缝很难避免。张拉前开裂。张拉后又不闭合。裂缝控制的难度更加困难。预应力结构裂缝允许宽度是严格的。预应力筋腐蚀属“应力腐蚀”并有可能脆性断裂，预兆性较小，裂缝扩展速度快。裂缝深度h与结构厚度H的关系如下：h≤0．1H表面裂缝；0．1H
应当尽茸避免贯穿性及纵深裂缝。如出现该种裂缝应采取化学灌浆处理来保证强度，即灌缝抗拉强度必须超过混凝土抗拉强度。早期裂缝一般出现在一个月之内，中期裂缝约在6个月之内，其后1～2年或更长时间属于后期裂缝。
混凝土的裂缝按产生的时间可分为硬化前裂缝、硬化过程裂缝和完全硬化后裂缝。按引起裂缝产生的原因把混凝土裂缝分为二大类：
第一大类是结构性裂缝，受力裂缝。
第二大类是非结构性裂缝。
上述两类裂缝的区别是：前者从外荷载的作用、结构内力的形成。直至裂缝的出现与扩展。似乎都在同一时间瞬时发生并一次完成，是个“一次”过程。而变形荷载的作用，从环境的变化，变形的产生，到约束应力的形成。裂缝的出现与扩展等都不是在同一时间瞬时完成的。它有一个“时间过程”，称之为“传递过程”，是一个多次产生和发展的过程，施工中常见的混凝土裂缝多属第二大类裂缝。
现场实际施工中，由于混凝土的组成材料和微观构造的不同以及所受外界影响的不同。混凝土产生裂缝的原因较为复杂。产生裂缝的原因，主要有以下几个方面：
1、大体积混凝土水化热引起的裂缝大体积混凝士由于水泥在水化过程中，产生的大量水化热得不到散发。导致混凝土内部温度升高，当混凝土块体内部的温度与外部环境温度相差很大。以至所形成的温度应力或温度变形超过混凝土当时的抗拉强度或极限拉伸值时，就会产生裂缝。
2、混凝土干缩引起的裂缝混凝土在硬化过程中，由于干燥收缩会引起体积变化。当这种体积变化受到约束时，如两端固定梁，或是高配筋率的梁。或是浇筑在老混凝土上或坚硬岩基上的新混凝土，都可能产生这种裂缝。这种裂缝的宽度有时很大，甚至会贯穿整个构件。
3、混凝土塑性塌落引起的裂缝在大厚度的构件中，混凝土浇筑后半小时到数小时即可发生这种裂缝。其原因是混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制，或是在过分凸凹不平的基础上进行浇筑。或是模板沉陷、移动或是斜面浇筑的混凝土向下流淌。
4、塑性收缩裂缝这种裂缝发生在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态的时刻。在炎热或大风天气，混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等，都容易产生这种裂缝。这类裂缝的宽度可大可小，小的细如发丝，大的可到数毫米。其长度可由数厘米到数米，深度很少超过5cm，但薄板则有可能被#p#副标题#e#其穿透，分布的形状一般是不规则的。
5、碱一骨料反应引起的裂缝混凝上加水拌和后，水泥中的碱不断溶解。这种碱液与活性骨料中的活性氧化硅起化学反应，析出胶状的碱一硅胶。从周围介质中吸水膨胀，其体积可增大到三倍，而使混凝土胀裂。其特点是裂缝中有白色沉淀的胶体，显杂乱的“地图”状。
6、环境温度变化引起的裂缝任何物体都具有热胀冷缩的特性，在没有任何约束的情况下，随温度的变化，混凝土的体积可以自由胀缩：当存在约束时。体积的胀缩因受约束力的限制，便在混凝土内产生温度应力。由于混凝土抗拉强度较低。容易被温度引起的拉应力托裂，从而产生温度应力。大体积的混凝土坝、基础等，突然遇到短期内大幅度的降温，如寒潮的袭击，会产生较大的内外温差，引起较大的温度应力。而使混凝土开裂。混凝土烟囱、核反应堆容器等承受高温的结构，也会产生温差引起的裂缝。
7、荷载作用引起的裂缝构件随不同性质的荷载作用，会出现形状不同的裂缝。构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，当拉应力超过了混凝土的抗拉强度时，即出现垂直于构件纵轴的裂缝。当构件在荷载作用下产生较大的剪应力时，在与纵轴成450平角处主拉应力值最大，容易产生斜向裂缝，并向上下延伸。
8、结构基础不均匀沉陷引起的裂缝当结构的基础出现沉陷不均匀时，结构构件受到强迫变形，而使结构构件开裂，随着不均匀沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。
9、钢筋腐蚀引起的裂缝当钢筋混凝土构件处于不利环境如海洋等等时，由于混凝土保护层过薄，特别是混凝土的密实性不良。环境中的氯离子和溶于海水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈生成氧化铁。氧化铁的体积比原来的金属大得多。铁锈体积膨胀，对周围混凝土挤压；使混凝土胀裂。
二、混凝土裂缝的控制措施
由于混凝土裂缝产生的原因比较复杂，很多时候表现为上述几方面原因综合性作用下导致混凝土产生裂缝。混凝土裂缝的预防控制措施往往也须从设计方案、施工方案和材料选择等方面综合考虑。
1、在设计方面
1)降低结构约束，做好抗与放的良好结合，包括漫置后浇带、施工缝及滑动层；
2)合理确定混凝土的强度等级，避免过高设计混凝土强度等级带来混凝土收缩量的增加；
3)做好设计荷载验算，在混凝土结构尺寸变化较大处，适当地加强构造配筋，提高配筋率；
4)根据环境条件合理确定混凝土钢筋保护层厚度；
5)确定无害裂缝控制宽度。
2、在施工方面
1)优化混凝土配合比：应用减水率大、收缩比率小的高效减水荆或缓凝高效减水剂，大幅度减少用水量。提高混凝土的密实性；应用保水性较好的普通硅酸盐水泥以及需水量比小的优质粉煤灰；连续级配的粗骨料，偏粗的中砂；对厚大体积的混凝土应选择水化热低的水泥并适量掺加块石降低混凝土水化热峰值，减少混凝士收缩，提高混凝土抗拉强度及极限拉伸；
2)浇筑混凝土前，将基层和模板浇水湿透，避免吸收混凝土中的水分。
3)厚大体积混凝土施工，采用水化热温升控制措施。根据环境及混凝土原材料温度计算水化热峰值，延缓温差梯度与降温梯度，保证混凝土内外温差控制在20℃以内。如尽可能降低混凝土人模温度，人模温度控制在比环境温度高5℃范围之内；尽可能减少结构底板与外侧墙混凝上浇筑时间差，减少新老混凝土之间的收缩差；采用竹胶板模板，改善混凝土表面热交换条件，延迟拆模时间，减小混凝土降温速率；加强养护和测温，采用内散外蓄综合养护法可可有效降低混凝士的温升值，且可大大缩短养护周期，即在混凝士中埋设冷却管，在混凝土升温阶段通水带走混凝上水化热热量，降低混凝土最高温升值，顶、底板蓄水养护，外侧墙喷淋、浇水或涂刷养护剂养护。内孔保湿保温养护，冬季保温养护等。
4)振捣#p#副标题#e#克分，浇筑方法适当。但麻避免过振，通常振捣时间宜为l5—30秒。截面厚度相对较大的构筑物，可先浇筑较深部位，为保证施工质量，利于混凝士早期散热，应对厚混凝士进行相对较长的分层施工，每一大层内仍须做到斜面分层，根据泵送大体积混凝土的特点．采用“分段定点。一个坡度，薄层浇筑，循序推进。一次到顶”的方法。这种自然流淌形成斜坡混凝士的方法，能较好地适应泵送工艺，从而提高泵送效率，简化混凝土的泌水处理，保证上下层混凝土浇筑间隔不超过初凝时间。待每层达到预定高度后略作停歇。静止约2—3h后混凝土完成相当部分早期沉缩，及散发了大龄的早期水化热。此时再集中覆盖下一层混凝上，并于两层混凝上之间进行二次振捣，确保深厚混凝土施工质量。
5)采用“二次振捣，“二次抹压”工艺。二次振捣既可预防又可消除混凝土塑性裂缝。还可改善混凝土和钢筋的粘结强度。第二次振捣的时间至关重要，一般应以振捣棒振实再拔出时混凝土表面未留下明屁的痕迹为宜。混凝土浇筑至设计标高后，应在混凝土表面进行二次抹压，以增加混凝土表面密度，杜绝混凝上表面裂缝。
6)尽可能延缓后浇带浇筑时间。后浇带掺膨胀剂的混凝土。尤其要进行充分的湿养护。以保证其更好地发挥膨胀效应。
7)在气温高、风速大、干燥的天气施时，更要注意加强养护，必要时需加挡风设施。
8)加强和气象站的联系，掌握混凝；浇筑期间的气候。避免雨天施工影响混凝上施工质量，同时足够的抽水设备和防雨物资。
9)加强技术管理，健全混凝土面层质量保证体系。如妥善排除浇筑过程中的泌水，初凝前完成抹平工作，终凝前完成压光工作，随即喷养护剂或覆盖及湿养护。
3、在材料方面
1)通过混凝土试配，优选材料和配合比；
2)优选缓凝型外加剂及掺和料：
3)选择合适的骨料品种，控制粗细骨料的含泥量；
4)做好设备及计蛰装置的检验
三、混凝土裂缝的处理措施
针对混凝土裂缝的出现，应根据裂缝涮查结果、建筑物重要性、使用功能和裂缝控制标准进行裂缝危害性分析后，严格按照规范标准要求和设计认可的处理方案对裂缝进行相直的处理。常规的处理方法主要有以下四种：
1)表面处理法：包括表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌人的细而浅的裂缝，深度未达到钢筋表面的发丝裂缝，不漏水的缝、不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。
2)填充法用修补材料直接填充裂缝，一般用来修补较宽的裂缝(≥0．3mm)，作业简单，费用低。宽度小于0．3mm。深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物，用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽，然后作填充处理。
3)灌浆法此法应用范围大，从细微裂缝到大裂缝均可适用，处理效果好。
4)超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括：修补材料试验；钻心取样试验；压水试验；压气试验等以上是本人对混凝土施工过程中产生非结构裂缝原因分析及控制预防措施，供大家学习和参考。
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