建筑工程钢筋混凝土裂缝产生原因及防治

发表时间:2020/12/8   来源:《工程管理前沿》2020年8月第24期   作者:赵卫华
[导读] 随着城市化进程的不断加快,建筑工程规模逐渐扩大,建筑施工质量问题也逐渐显现出来,其中一个突出的问题就是钢筋混凝土裂缝问题,对整个建筑工程的质量产生严重的影响。
        赵卫华
        北京光谷科技园开发建设有限公司  101149
        摘要:
        随着城市化进程的不断加快,建筑工程规模逐渐扩大,建筑施工质量问题也逐渐显现出来,其中一个突出的问题就是钢筋混凝土裂缝问题,对整个建筑工程的质量产生严重的影响。本文主要阐述了建筑工程钢筋混凝土裂缝产生的原因,并提出了几点防治手段。

关键词:建筑;钢筋;混凝土;裂缝;干缩;防治

前言
        随着钢筋混凝土在房屋建筑施工中的广泛应用,其施工质量和效果得到了越来越多的重视。在钢筋混凝土施工中,裂缝是一项非常普遍的质量通病,不仅会对钢筋混凝土的外观美观性、结构的整体性和刚度产生直接的影响,还会导致钢筋产生锈蚀,降低钢筋的耐久性和抗渗性能,从而对建筑的使用功能和安全性能有着直接的影响。因而必须加强对钢筋混凝土裂缝产生原因进行分析,积极做好预防和治理。

1 钢筋混凝土裂缝概述
1.1钢筋混凝土裂缝定义
        混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他材料混合成型的 非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中有着微空隙、气穴、和微裂缝,正是这些初始缺陷的存在,才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害,但在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断扩展,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,即混凝土工程常说的裂缝。

1.2 裂缝的特性和分类
1.2.1 塑性收缩裂缝
        塑性收缩裂缝主要指混凝土在凝结之前,混凝土表面因失水过快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般出现在两种天气状况下,高温干热或者大风天气中。裂缝呈中间宽、两端细且长短不一, 互不连贯状态,较短裂缝一般长20~30cm,较长裂缝可达2~3m,宽1~2mm。

1.2.2 沉降裂缝
        当地基变形不一致时,如产生了不均匀沉降,结构各个部位因自重不同、承受活载不同等原因,如果不均匀沉降量达到一定数量就会引起钢筋混凝土梁板的裂缝,不均匀沉降多属于贯穿 性裂缝,其走向与沉降情况有关,有的在结构构件上部,有的在 结构下部,一般与地面垂直,或呈30~45°方向发展,裂缝宽度受 温度变化小,因活载大小而异,且与不均匀沉降成正比。

1.2.3大体积混凝土裂缝(温度裂缝)
        温度裂缝为本工程较常见的一种裂缝,混凝土拌合时掺入水和水泥,浇筑后水和水泥反应后会产生水化热,水化热会使混凝土内部温度急剧上升,形成一种“外表冷漠,内心火热”的情况。当混凝土内部温度与混凝土外表面温差大于 25℃时,混凝土就会产生裂缝。

2 建筑工程钢筋混凝土裂缝产生的原因
2.1 施工原因引起的裂缝
2.1.1 模板过于干燥
        在混凝土浇筑后由于模板吸收了混凝土的部分水分,使混凝土在水化热反应时所需的水量不够引起混凝土收缩产生裂缝。
        
2.1.2 抹干压光造成的裂缝
        抹平压光会使混凝土的细骨料过多的浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中的二氧化碳作 用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土表面龟裂。但是若不抹平压光,混凝土表面观感质量会很差,所以这是一个很矛盾的问题,也是建筑行业的质量通病。
        
2.1.3 养护时间造成的裂缝
        过早养护会影响混凝土的胶结能力;过迟养护,如干燥过快,则会产生宽度小且不规则的收缩裂缝。

2.2 混凝土自身特性产生的裂缝
2.2.1 混凝土沉缩产生裂缝
        在浇筑过程中浇筑高度越大速度越快,由于混凝土塑性塌落受到模板和钢筋的抑制,在浇筑数小时后会发生塑性沉降裂缝;水泥用量越大,水灰比越高,在混凝土由塑性变为固体过程中, 收缩就越大,引起塑性收缩就越大。

2.2.2 混凝土具有热胀冷缩性质,且混凝土抗拉强度低
        当内部产生温度应力,混凝土很容易被温度应力拉裂产生裂缝。温度应力通长产生于大体积混凝土中,由于水与水泥反应产生大量的热量且因体积过大不易挥发出去。

3 钢筋混凝土裂缝防治
3.1 塑性收缩裂缝
3.1.1 塑性收缩裂缝防控措施
        塑性收缩裂缝主要从以下几个方面进行防控:①配置混凝土 时,应严格控制水灰比和水泥用量,选择级配良好的石子,减小孔隙率和砂率;同时要振捣密实,以减少收缩量,提高混凝土抗 裂强度。②浇筑混凝土前,将基层和模板浇水湿透,避免吸收混 凝土中的水分。③混凝土浇筑后,对裸露表面应及时用潮湿材料 覆盖,认真养护,防止强风吹袭和烈日暴晒。④在气温高、湿度低 或风速大的天气施工,混凝土浇筑后,应及早进行喷水养护,使 其保持湿润;大面积混凝土宜浇完一段,养护一段。在炎热季节,要加强表面的抹压和养护工作。

⑤在混凝土表面喷一度氯偏乳液养护剂,或覆盖塑料薄膜或湿草袋,使水分不易蒸发。

3.1.2 塑性收缩裂缝治理措施
        对于塑性收缩裂缝主要从下面几个方面进行治理:①如混凝 土仍保持塑性,可采取及时压抹一遍或重新振捣的办法来消除,在加强覆盖养护。②如混凝土已硬化,可向裂缝内装入干水泥 粉,然后加水湿润,或在表面抹薄层水泥砂浆进行处理。③对于预制构件,也可以在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环氧玻璃布进行封闭处理。

3.2 沉降裂缝防治措施
3.2.1 沉降裂缝防控措施
        (1)加强混凝土配置和施工操作控制,不使水灰比、砂率、坍落度过大;振捣要充分,但避免过度。
        (2)对于截面相差较大的混凝土构筑物,可先浇筑较深部位,静停2~3h,待沉降稳定后,在与上部薄截面混凝土同时浇筑,以避免沉降过大导致裂缝。
        (3)适当增加混凝土保护层的厚度。
3.2.2 沉降裂缝治理方法
        (1)如混凝土任保持塑性,可采取及时压抹一遍或重新振捣的办法来消除,在加强覆盖养护。
        (2)如混凝土已硬化,可向裂缝内装入干水泥粉,然后加水湿润,或在表面抹薄层水泥砂浆进行处理。
        (3)对于预制构件,也可以在裂缝表面涂环氧胶泥或粘贴环 氧玻璃布进行封闭处理。

3.3 温度裂缝防治措施
3.3.1 温度裂缝防控措施
        (1)合理选择原材料和配合比,采用级配良好的石子;砂、石含泥量控制在规定范围内;在混凝土中掺加减水剂,降低水灰比;严格施工分层浇筑振捣密实,以提高混凝土抗拉强度。
        (2)细长结构、构件,采取分段间隔浇筑,或适当设置施工缝 或间断缝,以减少约束应力。
        (3)在结构薄弱部位及孔洞四角、多孔板板面,适当配置必要的细直径温度筋,使对称均匀分布,以提高极限拉伸值。
        (4)蒸汽养护结构、构件时,控制升温速度不大于15℃/h;降 温速度不大于10℃/h,并缓慢揭盖,及时脱模,避免急热急冷,引起过大的温度应力。
        (5)加强混凝土的养护和保温,控制结构与外界温度梯度在允许范围以内。混凝土浇筑后裸露表面及及时喷水养护,夏季应适当延长养护时间,以提高抗裂能力。

3.3.2 温度裂缝治理措施
        对于已经形成的温度裂缝可以采用涂两遍环氧胶泥或者贴环氧玻璃布的方法,同时还可以采用抹、喷水泥砂浆的方法对其进行表面封闭处理。

4 案例分析
4.1 工程概况
        某建筑工程总建筑面积2570.8m2 (其中:教学综合楼为2066.1m2 ,学生宿舍为504.71m2 )教学综合楼建筑高19.45m,为地上四层,一至三层层高 3.6m,四层层高4.2m;学生宿舍楼建筑高11.25m,为地上三层,一至三层层高3.6m。教学综合楼、学生宿舍楼采用现浇钢筋混凝土框架;地基为天然地基,顶板结构板设计厚度120mm,个别板厚 110mm,配筋基本为 8@150 双向双层混 凝土强度C25P6。
        
4.2 裂缝情况
        施工时间2012年4月03日完成顶板浇筑,2012年15月初 拆模完淋雨后在板底可看到渗水,在顶板上面可看到部分裂缝,宽度较小最大约 0.2mm,从板底看每跨板裂缝呈整块龟裂状。裂缝宽度较小基本小于 0.5mm,肉眼很难看到,只有通过淋雨才能 观察到。
        
4.3 裂缝原因分析
        经各参建单位有关技术人员对现场进行详细勘察、研究、分析,该顶板裂缝产生原因有:①商品混凝土引起的收缩裂缝,混凝土外加剂不稳定、骨料含泥量、水泥用量等均会产生收缩裂缝;②温度应力引起的裂缝:由于温差变化大,在物体的热胀冷缩的作用下产生裂缝;又顶板为一整体,部分上部结构覆盖,热胀冷缩不均匀加大裂缝的产生。
        
4.4 处理方式
        经对裂缝的勘察、研究、分析,此裂缝不属于在使用荷载下出 现的受力裂缝,也不属于在非正常荷载下出现的受力裂缝,无需进行结构加固,只需对裂缝进行修补、封闭处理,保证结构在使用年限的耐久性。修补方法应按裂缝类别分别处理,遵循“先样板、后施工”分段进行的原则。

结语
        综上所述,在建筑工程施工中,造成钢筋混凝土裂缝产生的原因有很多,应该针对裂缝产生的不同原因,有针对性的对其进行预防和治理,加强施工过程质量控制,缓解和避免裂缝的产生,提高建筑物的使用性能和年限。

参考文献
[1] 朴喜刚. 浅谈现浇钢筋混凝土裂缝的分析与处理[J].科技资讯,2011(36):83~84.
[2] 王吉志. 浅谈施工中混凝土楼板裂缝的防治[J].黑龙江科技信息
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