淺談混凝土施工裂縫的控制

謝會榮

[摘要]鋼筋混凝土結構的裂縫,已經成為了最常見的通病。本文借以鋼筋混凝土板實際例證,重點就混凝土板裂縫所產生外在現象,詳細分析了其產生的根本原因,在分析其原因的同時,針對性地提出了相應的防治對策。

[關鍵詞]混凝土板裂縫原因對策

1 裂縫產生原因概述

混凝土裂縫產生的原因是多樣的,概括起來,一種是變形引起的裂縫:如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫;另種是外載作用引起的裂縫和有養護環境不當和化學作用引起的裂縫等等。分析其區別,在實際工程中應根據實際情況解決問題。

1.1混凝土的收縮

由于混疑土特性,混凝土在硬化過程中,經過了水分蒸發、體積逐漸縮小,近而產生收縮,根據力學分析,板的四周由于受到支座的約束,不能自伸展。當混凝土收縮所引起板的約束應力超過一定程度時,必然引起現澆板的開裂,應壓力相對集中的地方通常是開裂的部位。

1.2力學形變裂縫

板的彈性變形及支座處負筋下沉均會產生裂縫,施工中在混凝土未達到規定強度,過早拆模,或者在混凝土未到終凝時間就上荷載等,這些因素都可直接造成混凝土板的彈性變形,致使混凝土早期強度低或無強度時,承受彎、壓、拉應力,導致混凝土裂縫。實際的施工中不注意鋼筋的保護,板的上層鋼筋一般較細較軟,各工種交叉作業,勢必造成施工人員眾多,行走十分頻繁,無處落腳后難免被大量踩踏,鋼筋彎曲變形、下沉,保護層過大,導致板面裂縫也是常有發生。

1.3溫度導致裂縫

我們知道,水泥的特點是快硬、高強、水化熱大,再加上多數工程的主體施工發生在夏季,混凝土澆搗后又未及時澆水養護,混凝土在較高溫度下失水收縮,水化熱釋放量較大,而又未及時得到水分的補充,因而出現裂縫。實踐得知,裂縫也首先產生在較薄弱的部位即板角處。

1.4配比不適當產生的裂縫

在實際的施工中,常常發現,混凝土水灰比過大,或使用過量粉砂也可以使板產生裂縫。比如我們在高強砼的水灰比的取值上要嚴格控制在0.24～0.38之間,不能過大,而在普通普通砼的水灰比而言,最大也只能去到0.6,如果過高則會產生裂縫而帶來嚴重的后果。在同一品種及相同強度等級水泥條件下,混凝土強度等級主要取決于水灰比,因為水泥水化時,所需的結合水,一般只占水泥重量四分之一左右。如今工程界比較普遍的現象是,為了獲得必要的流動性,保證澆灌質量,常需要較大的水灰比。相反,在水泥水化后,多余的水分就殘留在混凝土中,形成水泡或蒸發后形成氣孔,減少了混凝土抵抗荷載的實際有效斷面。根據力學分析,在荷載作用下,可能在孔隙周圍產生應力集中,使板表面出現裂縫。

2 裂縫的控制

2.1 預防措施

針對裂縫產生的原因,經筆者多年實踐,可從以下幾個方面來探討其預防措施:

2.1.1 嚴格控制混凝土施工配合比根據混凝土強度等級和質量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴格控制水灰比和水泥用量,要求監理嚴格監督控制。把好質量關,選擇級配良好的石子,控制砂的粒徑及含量,適當減少空隙率以減少混凝土收縮量,從而加強混凝土抗裂強度。

2.1.2現澆板澆搗的養護實踐證明,混凝土養護工作,是整個施工過程中非常重要環節,忽視對混凝土的養護,既會降低混凝土的強度,又易使其在硬化過程中失水得不到及時補償而產生裂縫。更重要的是在高溫下施工,應經常澆水養護,一來可減少溫度產生的裂縫,二來可降低由于混疑土的收縮而產生的約束應力,有效控制裂縫。

2.1.3必須注意各工種交叉作業時間,在板底鋼筋綁扎后,線管予埋和模板封鑲收頭前應及時穿插并爭取全面完成,做到不留或少留尾巴。此外,有必要增加一定數量的鋼筋工,在混疑土澆筑前及澆筑中及時進行整修。當澆筑時,應在裂縫容易發生部位和負彎矩筋區域,應鋪設臨時活動跳板。值得一提的是盡力避免上層鋼筋受到重新睬踏變形。

2.1.4嚴格把關混凝上施工程序在結構混凝上澆筑完畢的一天之內,可限于做測量、定位、彈線等準備工作,不允許吊卸大宗材料,避免沖擊振動。24小時后可先分批安排吊運少量小型材料,做到輕卸、輕放、分散就位。

2.1.5嚴格把關板面負筋的保護層現澆板負筋一般放置在梁鋼筋上面,與梁筋應綁扎在一起,另外,采用鐵架子或混凝土墊塊等措施來固定負筋的位置,保證在施工過程中板面鋼筋不再下沉。從而有效控制保護層,避免支座處因負筋下沉,保護層厚度變大而產生裂縫,一般而言,板的保護層厚度不應大于15mmo

2.2修復對策實際施工中,往往是非強度原因而造成現澆混凝土裂縫,筆者在工程中經常采用以下幾種處理措施:

2.2.1化學灌漿法:其方法為采取環氧類的化學漿液或水泥漿液對裂縫進行灌注填充,既提高了結構的整體性,又能有效阻止鋼筋的進一步銹蝕;我們常常在實際中,在板受拉區裂縫兩側粘貼碳纖維布或鋼板,阻止板繼續開裂,提高安全性能。

2.2.2迭合層法:對原有混疑土表面鑿毛清理,鋪設鋼筋網,重新澆筑一層細石混凝土整澆層,從力學角度來提高板的剛度和整體抗變形性能。

2.2.3整體處理法:通過增設構件、改變傳力途徑、地基處理、結構補強等整體方法提高現澆板的抗裂性能;針對已出現的裂縫,視具體情況對其采取封堵或約束的方案。 3 結語

多來來,混凝土板的裂縫現象常有發生,所以要求我們必須采取有效的預防措施,對已經產生裂縫的板采取積極的修復對策。而在工程中,現澆混凝土板的裂縫現象也是不可避免,要求我們在現場施工中要盡量做到科學合理,采取有效的預防措施,是能夠減少裂縫現象產生的;對于施工中已經產生的裂縫,在分析其發生原因后,進行科學的處理和加固補強措施,使現澆混凝土板能夠滿足正常使用條件下的安全性和耐久性要求。相信,混凝土板的裂縫問題不會再是結構質量的最主要問題。

參考文獻

[1]劉齡嘉.橋梁工程.人民交通出版社,2006.

[2]建筑材料手冊.中國建筑工業出版社,2003.