东莞市广创混凝土有限公司
摘要:混凝土裂缝已经逐渐成为现代建筑建设项目当中经常出现的一种问题,本文分析了混凝土形成裂缝的原因,并并从相应角度提出了简要的控制措施,希望能够降低建筑施工过程中混凝土裂缝的概率,保证现代建筑施工的质量,降低企业和单位因混凝土裂缝带来的各种经济损失。
关键词:混凝土;裂缝原因;控制措施
引言:
混凝土因其组成材料的多样化及其组成材料之间物理化学作用的多样化,而被称作复合建筑材料,所以,混凝土的物理力学性能受诸多主观客观因素的影响。因为混凝土的抗拉性能极差,几乎是抗压性能的1/8~1/20,所以混凝土不会因为极限拉升而产生变形,但会发生裂缝。随着科技的发展,人类在混凝土监测方面已经发展出来了很多精密仪器,通过这些仪器对混凝土的监测,发现混凝土硬化之后,胶结料和骨料的界面上会存在极多的微观裂缝,这些裂缝一旦受到外界客观因素的影响,就极容易发展成为宏观裂缝。环境因素、材料质量、地基沉降等给混凝土带来的裂缝程度都大小不一,在当前的建筑工程施工项目当中,对混凝土宏观裂缝的控制也需要从不同的角度出发。
一、混凝土温度裂缝产生的原因
(一)温度裂缝产生的原因
作为一种放热反应,水泥水化过程当中,1g的水泥会释放出502焦耳的水化热,在建筑施工过程当中,每立方米需要用到的水泥大约为300~550kg,按照每克水泥释放出来的热量计算,每立方米的水泥将会释放出15,500~27,500千焦的水化热,混凝土的导热性能较差,高层建筑当中的混凝土体积更大。混凝土放热反应过程中释放出来的水化热难以散发出去,使得混凝土内部持续高温,但同时混凝土表面的散热温度又极快,这就导致了在外界温差较大时候,黏土内外的温差会特别大,此时混凝土内部的高温会使得混凝土因为热胀产生一定的压力,而外部混凝土因为气温较低也发生冷缩现象,产生一定的拉力,混凝土极低的抗拉能力,导致一旦混凝土内部和外部的力超过混凝土本身的抗拉能力时,就会产生裂缝现象,这种由于混凝土内外温度差而产生的裂缝现象,一般出现在混凝土浇筑后的3~5d,浇筑完成后的初期裂缝并不明显,但随着时间的流逝,混凝土内外温度差越来越大,就会逐渐形成宏观裂缝,严重时甚至会出现贯穿的情况。
(二)干缩裂缝产生的原因
干缩裂缝是混凝土浇筑初期因表面水分蒸发过快而产生的裂缝,这个时期的混凝土仍是塑料性状态,而且表面并没有被覆盖,受外界大风或干燥天气的影响,混凝土表面的水分快速的蒸发,同时混凝土水化产生大量的水化热,再加上混凝土刚刚浇筑之后,本身并没有什么强度,在这些原因的刺激之下混凝土会急剧收缩,同时因为没有较强的抗拉能力,就会发生开裂现象[1]。干缩裂缝的产生与混凝土水分蒸发的速度有关,混凝土中水分蒸发的速度越快,干缩裂缝越容易产生,干缩裂缝大多形状、长短深度不一,几乎都在5cm之内,一般情况下干缩裂缝并不会穿透,但是一旦混凝土中混有粉砂则很容易导致干缩裂缝发生穿透现象。干缩裂缝产生的原因,除了混凝土本身的是特点之外,还与水泥品种、混凝土的配比、掺料种类以及后期的养护工艺等客观因素都有较大的关系。
(三)施工失误产生的裂缝
混凝土产生裂缝的原因,除了受环境因素以及混凝土水分蒸发的速度影响,还与建筑施工过程中的施工失误有关。首先,混凝土的模板震动变形或移位会使混凝土的结构产生变化,导致混凝土在初凝阶段产生裂缝[2]。其次,在施工过程中,过早拆模或者当混凝土还没有达到建筑施工要求时就过早加荷,会很容易使混凝土因为构件过载,发生裂缝现象。第三,建筑施工过程中出现的施工失误如果不尽早的处理,那么很容易会给之后的施工带来隐患,极容易在施工部位发生混凝土裂缝的情况。
第四,在混凝土预制构建的准备过程当中,如果不能多加注意,很容易导致混凝土在脱模运输、起吊等过程中处于一种受拉状态,致使混凝土的预制构建出现裂缝。
二、混凝土裂缝的控制措施
(一)温度裂缝的控制措施
水泥的品种与用量都会影响混凝土的内部温度,水泥的用量越多就会导致水化过程释放更多的水化热,在昼夜温差较大时也更容易因为水泥内外过大的温差产生裂缝。混凝土的结构尺寸,在一定的范围内与温度应力成正比关系,混凝土的温度应力随着结构尺寸的增大而增大,因此,在建筑施工过程当中,往往体积大的混凝土比体积小的混凝土更容易出现温度裂缝。为了降低大体积混凝土出现温度裂缝的概率,必须控制混凝土的内外温度差,中热硅酸盐水泥和低热矿渣硅酸盐水泥是降低混凝土内外温差最常用的两种水泥[3]。在保证建筑工程质量的前提下,可以提高工程结构的强度与刚度,用56d或98d抗压强度取代28d抗压强度,通过减少使用水泥量的方式,降低水泥水化过程当中释放的水化热,从而达到控制混凝土内外温差的目的。除此之外,必须对混凝土的初期温度与浇筑温度实施严格的控制,按照我国《混凝土质量控制标准》的相关规定当中所言,高温季节施工时混凝土的浇筑温度必须控制在35℃之内,在建筑施工过程中,可以通过降低集料温度的方式降低原料温度,在施工现场的沙石堆场采用搭建遮阳棚或者淋雾状水等方式保证集料的温度符合《混凝土质量控制标准》的要求。
(二)干缩裂缝的控制措施
要控制混凝土发生干缩裂缝,首先就要选择合适的水泥,一般情况下,混凝土的干缩程度与水泥的需水量成正比,粉煤灰水泥、中低热水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥的干燥收缩程度,从小到大,为了降低混凝土干缩裂缝发生的概率,在建筑施工过程中,一般应尽量选择粉煤灰水泥和中低热水泥[4]。其次,水泥的用量与水的用量也影响混凝土的干燥收缩,水泥用量越多,混凝土干燥收缩越大,同时,在同一水泥用量的前提下,用水量越多,干燥收缩越大,为了保证混凝土的干燥的收缩,在混凝土的制作过程中应该尽可能地控制水泥和水的用量。除此之外,砂率和化学外加剂的选择也会影响混凝土的要收缩,砂率越大,干燥收缩越大,要在一定的范围之内,通过理论计算与工程实践选择合适的砂率,在化学外加剂的选用过程当中,某些具有引气作用的减水剂与泵送剂会增大混凝土的干燥收缩,为了降低混凝土的干燥收缩,必须选择影响较小的减水机与泵送剂。
(三)施工裂缝的控制措施
建筑施工过程当中引起的混凝土裂缝,首先就要加强对建筑施工材料的检查,保证建筑施工过程中涉及的诸如钢筋、模板、混凝土配料等各种施工材料的质量满足施工要求,其次应该选择适当的天气进行混凝土浇筑,降低混凝土早期发生收缩现象的概率,使用蓄水或流水养护等方式对体积较大的混凝土进行养护,选择合适的拆模时间,避免施工临时堆载,对混凝土构建造成的震动碰撞。
三、结束语
混凝土裂缝受多方面因素的影响,本文仅针对混凝土裂缝的原因进行了初步的探讨,在建筑施工过程中,施工方式、施工工艺的不同导致混凝土裂缝产生的原因也不同,因此在具体的施工过程当中,必须根据实际情况具体分析,尽可能降低混凝土裂缝的发生的概率。
参考文献:
[1]徐雪霞. 建筑工程钢筋混凝土裂缝产生原因及防治[J]. 低碳世界,2017,000(002):168-169.
[2]陈亮. 水利工程施工中砼裂缝产生的原因及防治措施探讨[J]. 科技资讯,2018,16(5):80-80.
[3]解敏. 港口码头施工中混凝土裂缝产生的原因及防治探讨[J]. 商品与质量,2018,000(009):291-292.
[4]韩博,姜超. 混凝土结构裂缝的产生原因及实践中控制措施的探讨[J]. 科学与财富,2017(15):215-215.