工民建中混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫的原因與控制措施

韓 峰

(太原市建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督站，山西太原 030009)

0 引言

在工程的建設(shè)中，混凝土結(jié)構(gòu)中的裂縫為在質(zhì)量控制方面的最為重點(diǎn)的一個(gè)問題，假如在工民建的工程中有較為嚴(yán)重的裂縫，必然會(huì)在工程建設(shè)的工作中引起一定的麻煩。在這篇文章中，就對(duì)工民建混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因進(jìn)行了研究，同時(shí)提出了一些控制的措施。

1 裂縫產(chǎn)生原因的分析

1.1 由材料自身的特性引起

混凝土的制作原理是，首先把原材料進(jìn)行混合，根據(jù)水泥與水的放熱的反應(yīng)，在水泥硬化的過程中，將一直有恒量的熱度釋放出來，但是如果溫度控制的不合理，水化熱將會(huì)進(jìn)行偏移，即會(huì)引起混凝土中水化熱的裂縫。此外，每一種原料混合的比例也會(huì)對(duì)質(zhì)量造成影響，從而引起混凝土裂縫的出現(xiàn)，裂紋將對(duì)硬化的過程中的凝固和收縮造成影響，但是混凝土的不正確的原料配比，極易引起裂縫的出現(xiàn)，從而影響到混凝土材料的強(qiáng)度。

1.2 現(xiàn)場的監(jiān)督控制等的因素

在混凝土的施工現(xiàn)場中需要對(duì)混凝土的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督與檢查，倘若檢查與監(jiān)督的任務(wù)處理的不夠全面，將會(huì)在建設(shè)中引起很多的麻煩，從而影響混凝土質(zhì)量。例如，如果沒有現(xiàn)場的監(jiān)督，對(duì)計(jì)算的負(fù)載考慮的不周全，將引起混凝土的建筑物出現(xiàn)裂縫。所以在施工的過程中務(wù)必對(duì)混凝土實(shí)施檢測(cè)，以保證正確的混凝土中的拌合料的配比。

1.3 結(jié)構(gòu)變形的因素

混凝土的結(jié)構(gòu)因外面的溫度影響，使其結(jié)構(gòu)有不均勻沉降的現(xiàn)象，從而引起混凝土在擴(kuò)張與收縮的過程中有了裂紋。這個(gè)過程中結(jié)構(gòu)的變化和混凝土施工的技術(shù)有著密切的關(guān)系，與生產(chǎn)質(zhì)量密切相關(guān)，因此在施工過程中務(wù)必要把引起混凝土出現(xiàn)裂縫的變形因素一一列舉出來，而且最好在全部施工的步驟中想到混凝土裂縫的原因，在預(yù)防的根本上還需要運(yùn)用高明發(fā)達(dá)的技術(shù)來對(duì)混凝土所有的裂縫進(jìn)行修補(bǔ)。混凝土結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

圖1 混凝土結(jié)構(gòu)示意圖

2 工民建中混凝土裂縫的性質(zhì)

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與無數(shù)研究得出，混凝土的結(jié)構(gòu)能夠出現(xiàn)裂痕，影響它的因素是多方面的，它會(huì)因?yàn)橥饨绲臏囟取⒒炷帘旧淼氖湛s率而受到影響，并且沒有考慮到基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、施工中質(zhì)量的問題、材料的失效、經(jīng)驗(yàn)相關(guān)缺乏等因素也會(huì)引起混凝土產(chǎn)生裂痕。在工民建的建筑過程中，最容易出現(xiàn)的裂紋有兩種，一類是因?yàn)楦稍锸湛s引起的裂縫，另一類即為溫度裂縫。

2.1 干燥收縮的裂縫

采用粘土進(jìn)行燒結(jié)磚或者其他燒結(jié)的制品，其中包含的材料，收縮中的變形量很小，變形時(shí)所用的時(shí)間很短。但是運(yùn)用灰砂磚與粉煤灰磚等的建筑，會(huì)因?yàn)槭┕ひ院笏值暮吭絹碓缴伲牧暇蜁?huì)較大程度的收縮與變形。混凝土的結(jié)構(gòu)中將會(huì)存在于這些磚中，所以只要磚出現(xiàn)干燥而收縮變形將會(huì)導(dǎo)致混凝土中出現(xiàn)裂痕。

2.2 溫度裂縫

溫度的變化必然會(huì)導(dǎo)致材料的熱脹冷縮，由于熱力效應(yīng)從而導(dǎo)致的變形受溫度的影響非常大，溫度對(duì)于混凝土的變形有很大的約束力，當(dāng)受到的影響力很大時(shí)墻壁就容易有溫度裂縫。其中平屋的頂部各面的混凝土的墻壁是最經(jīng)常出現(xiàn)裂紋的地方，例如在門和窗周圍的混凝土的墻壁就比較容易有正字符的傾斜的裂痕，平屋的屋頂或者是屋頂?shù)娜α褐車?jīng)常出現(xiàn)沿水平方向的裂紋，尤其是在磚孔邊緣的地方出現(xiàn)灰縫隙，拐角的地方經(jīng)常會(huì)有水平的裂紋。溫度的變化會(huì)讓混凝土出現(xiàn)很多的張力并且在平屋頂引起裂痕，在屋頂?shù)臏囟却笥谠趬Φ叵碌臈l件下，混凝土頂部的磚體膨脹的系數(shù)遠(yuǎn)高于墻壁的混凝土，所以，屋頂與墻體的溫度變形有著很大的差別。混凝土的出機(jī)溫度參數(shù)計(jì)算見表1。

表1 混凝土出機(jī)溫度參數(shù)計(jì)算

混凝土的出機(jī)溫度:

其中，To為混凝土的出機(jī)溫度，℃;Wi為熱容度;Ti為材料的入罐溫度，℃;ci為材料的比熱，取0.94 kJ/(kg·K)。

混凝土出機(jī)溫度:

3 對(duì)混凝土的裂縫采取的控制措施

3.1 對(duì)原材料的控制

在建設(shè)的過程中應(yīng)該盡量運(yùn)用低熱量和低收縮種類的水泥，對(duì)于低熱水泥種類選擇是來調(diào)節(jié)混凝土的內(nèi)部溫度的最根本的方法。并且在選用的過程中需要注意:對(duì)于每立方米的混凝土必須運(yùn)用大于290 kg的普通硅酸鹽水泥，一般運(yùn)用低熱水泥每立方米的混凝土需要350 kg，換句話講就是在選擇水泥時(shí)要依據(jù)實(shí)際中水泥的水化熱來判斷是選擇礦渣硅酸鹽水泥或者是低熱的水泥。不只是水泥，其他原材料的選擇控制同樣相當(dāng)重要。例如，對(duì)于水的選擇經(jīng)常選擇無污染的地下水或者是自來水，并且是廣泛的使用，務(wù)必注意水成分里的有害離子不可超標(biāo);對(duì)石子的選擇也十分重要，石子顆粒的形狀直接影響到混凝土和易性的水平，因此務(wù)必選擇好石子，就必須對(duì)所選擇的石子實(shí)施實(shí)驗(yàn)檢測(cè)，重要的測(cè)量指標(biāo)是石子在打碎之后能否在混凝土中還有強(qiáng)度，在保證石子質(zhì)量的情況下，為了更好的達(dá)到混凝土的強(qiáng)度，盡可能選擇間隙相對(duì)較小，間隙的范圍控制在適度情況下的原料。

3.2 工地試驗(yàn)的監(jiān)督

工程實(shí)驗(yàn)的監(jiān)督與控制混凝土的裂痕主要有兩個(gè)步驟:

1)需對(duì)混凝土的混合比進(jìn)行測(cè)試，務(wù)必依據(jù)對(duì)混凝土的性能工程的結(jié)構(gòu)作出混凝土配比的試驗(yàn)，然后得出性能好并且成本較低的最佳的混凝土配比方案。水灰比對(duì)影響混凝土的強(qiáng)度起決定性作用，因此在混凝土攪拌之前，務(wù)必依據(jù)實(shí)驗(yàn)室中測(cè)試的規(guī)定對(duì)其砂的含水率與石材的含水量實(shí)施測(cè)驗(yàn)，并且對(duì)混凝土中的含水率進(jìn)行恰當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，以達(dá)到混凝土最佳的水灰比。務(wù)必做好施工的現(xiàn)場監(jiān)督，對(duì)混凝土的施工現(xiàn)場過程實(shí)施傳統(tǒng)監(jiān)督控制，以確保混凝土強(qiáng)度，保證所有的建筑物所用的混凝土是嚴(yán)格依據(jù)實(shí)驗(yàn)室所得出的數(shù)據(jù)配比的。

2)實(shí)施全面的施工工藝試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)最重要的是建設(shè)部分的測(cè)試，為了能保證在建設(shè)碾壓的過程中，速度與質(zhì)量滿足規(guī)定，以保證混凝土達(dá)到技術(shù)指標(biāo)的規(guī)定，而且不出現(xiàn)裂痕。以確定所規(guī)定的碾壓次數(shù)、確保松散敷設(shè)的系數(shù)厚度與壓實(shí)程度，測(cè)試所設(shè)計(jì)的配比，保證施工過程中的配比，確定水分的含量，達(dá)到混合所需要的配比，保證攪拌、攤鋪、運(yùn)輸與碾壓等各種機(jī)械的組合，最后確定合適施工的長度。

3.3 把握好混凝土入模時(shí)的溫度

為了能降低混凝土的內(nèi)部與外部的溫度差別，對(duì)混凝土進(jìn)行更好的溫度控制，以避免過度的收縮，一項(xiàng)根本的工作任務(wù)即是控制把握第一入模的溫度，這是溫度控制中的一個(gè)主要的指標(biāo)。在中國對(duì)混凝土的入模溫度控制在不大于28℃，可是建筑施工過程中混凝土?xí)驗(yàn)橥饨绲臏囟榷a(chǎn)生溫度偏差，要控制好溫度就需要對(duì)溫度內(nèi)部與外部的溫差實(shí)施具體的測(cè)量計(jì)算。倘若有混凝土的內(nèi)外溫差等問題，務(wù)必需要先降低水溫，然后減少石頭的溫度。另外，對(duì)溫度的測(cè)量點(diǎn)的設(shè)置，務(wù)必要選擇具有代表特點(diǎn)的測(cè)量點(diǎn)，能夠反映出每一部分溫度的變化。裝置中的結(jié)構(gòu)，能在基板和選取的測(cè)量點(diǎn)所在的局部區(qū)域設(shè)置澆筑混凝土，對(duì)溫度的測(cè)量經(jīng)常選取在混凝土結(jié)構(gòu)的中心部分和邊緣等的位置。

4 結(jié)語

根據(jù)上文所說的，要想控制好工民建中混凝土的結(jié)構(gòu)裂縫問題，務(wù)必要在保證混凝土的施工質(zhì)量基礎(chǔ)上，分析裂縫出現(xiàn)的原因，從原材料的控制、施工過程中試驗(yàn)的監(jiān)督和對(duì)混凝土中入模的溫度等幾個(gè)方面進(jìn)行控制，從而保證其不因混凝土的裂縫問題影響工程的高效進(jìn)行。

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