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混凝土裂缝成因分析与控制处理

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  摘要:混凝土在现代工程建设中占有重要地位,而混凝土的裂缝较为普遍。尽管我们在施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍然时有发生。本文对混凝土施工中裂缝的成因和处理措施作如下初步探讨。
  一、裂缝的成因
  裂缝产生的形式和种类很多,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因人手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。
  (一)材料原因
  1.粗细骨料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。骨料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。
  2.骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。
  3.混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩。
  4.水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。
  5.水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。
  (二)混凝土配合比原因
  1.设计中水泥等级或品种选用不当。
  2.配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离淅、泌水、保水性不良,增加收缩值,造成构件裂缝。
  3.配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。
  (三)施工过程控制及现场养护原因
  1.现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。
  2.对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。
  3.现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。
  4.现场模板拆除不当,引起拆模裂缝或拆模过早。
  5.现场预应力张拉不当(超张、偏心),引起混凝土张拉裂缝。
  (四)构筑物使用原因
  1.构筑物基础不均匀沉降,产生沉降裂缝。
  2.使用荷载超负。
  3.野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞等,引起裂缝。
  4.周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝。
  5.意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。
  二、裂缝的控制措施
  (一)材料选择和混凝土配合比设计方面
  1.根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。
  2.选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。
  3.积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第五、六大组份,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
  4.正确掌握好昆凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充发考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。
  5.配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。
  (二)现场操作方面
  1.浇捣工作:浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
  2.混凝土养护:在混凝土裂缝的防治工作中,对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14―28天。
  3.混凝土的降温和保温工作:对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施,避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。
  (1)控制混凝土温度的措施
  a)拌合混凝土时加浆或用冰将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;
  c)在混凝土中埋设冷却水管对混凝土内部进行降温;
  e)规定合理的拆模时间,气温骤降时对混凝土表面进行保温,以免混凝土表面发生急剧的温度变化;
  转 (2)改善约束条件的措施
  a)对混凝土体进行合理地分缝分块;
  b)避免基础过大起伏;
  c)合理的安排混凝土浇筑工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;
  (3)加强混凝土的早期养护
  混凝土常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是混凝土表面与内部温差过大,寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此,混凝土的保温对防止混凝土表面早期裂缝非常重要。
  从温度应力方面考虑,混凝土保温应达到下述要求:
  (1)防止混凝土内外温差过大,防止其表面裂缝;
  (2)防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土运行期的稳定温度;
  (3)混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩。另一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计强度和设计抗裂能力。适宜的温、湿度条件是相互关联的,混凝土的保温措施常常也有保湿的效果。
  从理论上分析,新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余,但由于蒸发等原因常引起水分损失,从而推迟或防碍水泥的水化,表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此,混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期,在施工中应切实重视起来。
  
  4.避免在雨中或大风中浇灌混凝土。
  5.对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。
  6.夏季应注意混凝土的浇捣温度,采用低温人模、低温养护,必要时经试验可采用冰块,以降低混凝土原材料的温度。
   综上所述,对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题,需要经过设计、监理、施工及使用方等多方面的配合,相信混凝土裂缝问题将会逐渐得以圆满地解决。


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