■文/王少姝
建筑混凝土裂縫成因分析與處理
■文/王少姝
摘要在建筑工程施工中經常會出現混凝土裂縫問題,而其形成原因復雜多樣。為了能夠及時采取有效的防治措施,減少施工危害,必須對混凝土裂縫的成因進行詳細分析。本文就混凝土裂縫的種類、成因以及控制處理措施進行了一些探討,以期能在混凝土施工中發揮一定作用。
關鍵詞建筑混凝土裂縫成因控制處理
混凝土相較于其他建筑材料具有眾多優點,在土木、水利、交通等建筑工程中被廣泛使用。當前,混凝土結構已成為現代建筑工程中不可缺少的重要組成結構,是直接影響建筑工程整體質量的關鍵因素。混凝土裂縫的出現會影響到混凝土結構的耐久性和安全性,也會帶來建筑物外觀損壞問題。由于材料特性等原因,裂縫的出現是不可避免的。因此,我們必須科學地對待混凝土裂縫問題,對混凝土裂縫進行詳細的分析研究,以得出裂縫形成原因,并及時采取有效的防治及解決措施,將混凝土裂縫的危害降至最低。
混凝土裂縫在施工階段是一種常見現象,大部分都是由溫差、材料、收縮變形和外部荷載所引起的,只能通過預防和治理減少損失,而無法避免。因其形成因素繁多,裂縫種類也多種多樣,現從三個方面對其分類:
根據裂縫的深度可將混凝土裂縫分為:表面裂縫、深層裂縫和貫穿裂縫;根據裂縫開度的變化可將混凝土裂縫分為:死裂縫、活裂縫和增長裂縫;根據裂縫產生的原因可將混凝土裂縫分為:干縮裂縫、溫度裂縫、鋼筋銹蝕裂縫、堿骨料反應裂縫、超載裂縫和地基不均勻沉降裂縫。
建筑工程中混凝土裂縫的形成因素繁多,主要是由于具有一定收縮性的混凝土本身在硬化固定成型之前,便極易形成一些細小的孔隙或裂縫,再加上施工過程中環境惡劣等因素,造成溫差、濕度、荷載等,從而增加了混凝土裂縫形成概率。因此,我們必須制定詳細正確的施工方案,采取合理預防手段,在注意易開裂部位、混凝土材料選擇、配比及拌合的基礎上,注重配筋率、工程建設養護條件和合理施工操作,避免出現如振搗不均、漏振、過振等問題,以保證施工質量,最大程度地防止裂縫的產生。
1、收縮裂縫
收縮是混凝土的主要特性之一,收縮裂縫主要是由硬化塑性之前,混凝土在水泥的水化熱和外部氣溫作用下,因內外散熱條件差異形成溫度梯度,使水分蒸發與漿體收縮產生應力和混凝土抗拉強度形成反差所致。收縮裂縫大體包括干燥收縮裂縫、溫差收縮裂縫和塑性收縮裂縫幾種,分別是由表面失水、溫度相對降低和環境材料造成的。
對于以上幾種收縮裂縫,我們可以采取一定的防治措施:第一,在混凝土中加入一定量的高效減水劑、泵送劑等,并振搗密實;第二,加入促凝劑,注意早期養護,并進行二次抹壓;第三;增加粗骨料(最好以石灰巖為粗骨料)用量,降低水泥用量;第四,抹光后最好及時使用塑料薄膜或潮濕草墊覆蓋,并設置擋風設施。
2、溫度裂縫
通常情況下,北方早春和秋冬時節建筑中發生的混凝土裂縫多為溫度裂縫,其主要是由于在短時間內,季節氣溫變化較大或者混凝土內外存在較大溫差而形成的。當溫度變化過大或過快時,混凝土由于熱脹冷縮性質的影響,其內部及表面都會發生一定程度的形變,當所產生的附加應力大于混凝土本身的抗拉能力時,就會形成裂縫。
防止溫度裂縫的產生,需要從降低溫差著手:第一,材料上應盡量減少水泥的使用量或添加高效減水劑;第二,要注意合理安排施工順序,并不斷改進施工工藝及結構約束條件;第三,有關溫度應力的計算一定要準確,并依此設計相應構造;第四,混凝土施工完成后,要注意養護措施,做到表面保溫,延緩表面散熱。
3、沉陷裂縫
沉陷裂縫多為貫穿性裂縫,是由建筑工程的地基或各部分不均勻沉降所導致的,方向由沉陷方向決定,以八字形和倒八字形為主。建筑物地基被雨水長期浸泡是建筑物混凝土產生沉降裂縫的主要原因,此外,模板剛度不足、配筋間距過大、拆膜時間過早等也會引起沉陷裂縫,嚴重影響到建筑物結構的耐久性、安全性及外在美觀。
防治沉陷裂縫產生的控制措施有:第一,在建筑設計時,注意地基的均勻承載力和層次及新老建筑鏈接沉降縫;第二,施工時要注意施工工序,并選擇足夠強度、剛度的模板;第三,施工前選擇持力良好的地質施工,施工后要注意避免地基長期被雨水浸泡。
4、其他裂縫
除上述經常出現的混凝土裂縫種類之外,施工過程及使用過程中還會出現其他各種形式的裂縫,例如施工裂縫和腐蝕裂縫。
施工裂縫是由施工過程中使用構件強度不夠或施工操作不當所引起的,例如側向配筋少或選擇錯誤吊點會引起吊裝工程裂縫;拆?;蛱嵘0宀划攧t極易導致混凝土拉裂情況的產生;張拉不當導致混凝土構件強度不足開裂。這類裂縫通常通過嚴格執行施工規范條例即可避免。
腐蝕裂縫是由于混凝土結構長期處于腐蝕性環境條件下導致的,以混凝土自身腐蝕和鋼筋銹蝕為主,形成主要原因是混凝土振搗不夠密實。做好表面及鋼筋防腐處理,并及時修補裂縫,便能夠有效控制此類裂縫產生。
總而言之,混凝土裂縫由于材料本身性質和施工操作等問題經常在建筑施工中出現,嚴重時會影響到混凝土結構的強度及性能,甚至會影響到整個建筑工程的質量及安全。因此,建筑工程設計者及施工人員必須充分了解建筑材料性能、施工注意事項、混凝土裂縫成因及相應的防治措施,同時,結合在建筑施工時的實際情況,采取有效措施,預防為主,補救為輔,及時有效地控制混凝土裂縫的出現頻率及進一步擴大。
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(作者單位:呼倫貝爾市公共資源交易中心)