周玉林
身份证号码:45032219720805****
摘要:混凝土中的水泥由于水热化释放过于集中,因此内部温度的升温速度比外部更快。在内部和外部温度相差较大的情况下,混凝土会产生裂缝。另外,其它因素也会导致混凝土产生裂缝,对建筑质量及使用安全造成严重的影响。本文对房建中水泥混凝土裂缝产生原因及预防措施进行分析。
关键词:水泥混凝土;裂缝;原因;预防措施
1混凝土裂缝产生原因
1.1原材料质量引起的裂缝
在混凝土施工过程中,由于施工原材料的质量不过关而引起的裂缝现象也时有发生,因此施工单位在采购材料时必须选择满足工程建设要求的原材料,并对砂石料的含泥量进行严格检查和控制。如果砂石料中的含泥量超过相关标准,在搅拌混凝土时,便会导致土与水结合的体积增大,在混凝土凝结过程中产生水化反应,当混凝土的体积因失去水分而减小时,混凝土表面就会出现裂缝。此外,如果没有按照相关标准和要求使用外加剂,也会在很大程度上造成混凝土出现裂缝现象。
1.2干缩裂缝
干缩裂缝是由于混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小、变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力从而产生裂缝。相对湿度越低,温度越高,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝对混凝土的抗渗性、耐久性均有较大影响,混凝土的水灰比、水泥成分、外加剂掺量、集料的性质和用量等都与干缩裂缝的产生有直接关系。
1.3收缩裂缝
混凝土塑性收缩裂缝从外分为无规则网络状、稍有规则的斜纹状和能反映出混凝土分布筋情况与截面变化等规则形状几种类型,它的形成与混凝土的泌水有关,一般在大风及干热天气出现,对混凝土防水性能、钢筋锈蚀、结构耐久性有影响。造成混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、温度、湿度、风速以及混凝土的凝结时间等。
1.4温度裂缝
在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升。而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差。较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
1.5施工不规范引起的裂缝
混凝土的施工问题有振捣和养护两方面的问题。在振捣方面,容易出现振捣不充分、振捣时间不足的问题;在养护方面则容易出现养护方式选择不当,在实际养护时不按施工方案实施等问题。振捣及养护施工不到位会造成混凝土施工质量下降,很难保证混凝土表面密实,在混凝土表面易出现裂缝。
2水泥混凝土裂缝预防措施
2.1原材料选用
(1)水泥。水泥是最为主要的材料,进行选择使用时,一定要严格精准。由于水泥的用量直接影响到水化热的多少,混凝土应选用水化热较低的水泥,如低热矿渣硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥等,并尽可能减少水泥用量。细骨料。细骨料宜首选洁净的天然河砂,因其质地均匀、质量坚固、孔隙小、吸水率低能有效降低混凝土温升,从而减少混凝土收缩。不建议选用人工制砂、山砂及海砂。(2)细骨料的平均粒径大于0.5mm,含泥量控制在5%以内。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少10%左右的用水量,因而相应地减少水泥用量,使水泥水化热也得以减少,达到降低混凝土内温,减少混凝土收缩,同时降低了工程成本。(3)粗骨料。粗骨料的材料种类应采用碎石,粒径5-31.5mm,含泥量小于1%。为了节省水泥,粗骨料的最大粒径在条件允许时,应尽量选大些。因此选用级配良好的粒径较大的碎石配制的混凝土,和易性较好,密实度较高,其抗压强度也相应的较高,同时还可以减少用水量及水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升的作用。(4)外加剂。可根据设计要求,混凝土中掺加一定用量外加剂,如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。外加剂中糖钙能提高混凝土的和易性,使用水量减少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延长到5h左右。
2.2优化设计混凝土配比
在选择骨料时一定要注意级配质量,降低混凝土的水灰比,并在混凝土的搅拌过程中添加合适的外加剂,最大程度上降低水泥的使用量,以达到抑制混凝土温度上升的目的,从而提高混凝土所能承受的温度压力大小,提高建筑的使用寿命和质量安全。
2.3温度控制
(1)提高混凝土面层温度:混凝土全部浇筑完后,必须在1小时内覆盖塑料薄膜,以减少自由水的蒸发。混凝土终凝后,对塑料薄膜下通过软管小孔流入自来水形成湿润环境,并在塑料薄膜上加盖2层麻袋。顶板底部和墙内用预埋的喷管对模板浇水湿润,墙板外侧覆盖一层薄膜和两层保温棉控制内外温差,并将加速机房的门窗洞用棉絮挂帘进行全封堵,以防散热过快。(2)通水冷却,降低混凝土内部温度:混凝土在凝固过程中会产生大量的水化热,尤以结构体中心部位温度最高,且不易散发,造成内外温差大,易使混凝土产生裂缝。在墙、板中心部位分层埋设热镀锌钢管,管径为50㎜,间距不得大于1500㎜。在水管覆盖1层混凝土后开始通水,在混凝土达到最高温度并开始下降后停止通水。通水持续时间应足以保证混凝土第二次温度小于最高温度和避免出现大的温度梯度。当混凝土的内外温差接近20℃时,通过水泵抽取院方消防水池中的水循环带走水化热,缓和内外温差。
2.4严格施工工序
施工过程中容易导致混凝土出现裂缝问题的阶段是混凝土浇筑阶段。混凝土浇筑需要采取分层建筑方法,逐层浇筑、振捣,并在混凝土初凝前进行二次振捣,尽量避免混凝土因失水收缩引发裂缝问题。从混凝土收缩裂缝的形成时间分析,裂缝问题往往出现在混凝土初凝前,为此施工过程中要想有效控制裂缝问题必须在混凝土初凝前采取有效的防治措施,例如在初凝前对地板混凝土实施二次、三次搓平、抹压,利于在混凝土初凝前控制裂缝问题。另外,由于混凝土泵送过程中易结成很厚的水泥浆,因此完成建筑工序后、混凝土初凝前应用铁滚筒碾压几遍,保证混凝土结构的压实度,利于防治因失水导致混凝土干缩。
2.5混凝土测温养护管理工作
混凝土浇筑时应设专人预埋测温管。测温线应按测温平面布置图进行预埋,预埋时测温管与钢筋应绑扎牢固,以免移动或损坏。每组测温线有3根,在线的上段用胶带做上标记,便于记载区分深度。测温线用塑料带罩好,绑扎牢固,同时不得将测温端头受潮。测温线位置用保护木框作为标志,以便于保温后查找。混凝土温度由专门技术人员测量,每两个小时测一次混凝土芯部温度、表层温度、环境温度和进出水口温度,并做记录。混凝土浇筑后,根据混凝土内部温度,可以通过控制冷却管循环水流速度和温度对混凝土内部进行降温,同时将出水口的温水用于混凝土表面的养护,并在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜减少新浇筑混凝土的水份蒸发速度,从而起到了保温保湿减少内外温差作用,防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂纹。
3结语
综上所述,水泥混凝土由于具有较强的抗压、抗寒、抗腐蚀等优良性能,被广泛应用于房建施工之中,但是建筑施工环境复杂等因素,水泥混凝土建筑常出现裂缝等问题。因此,施工单位要根据工程特点,确定好科学合理的混凝土施工方案,选取优质的原材料,优化施工工艺及养护措施,防治裂缝出现。
参考文献
[1]外加剂和掺和料对水泥混凝土性能影响[J].卢燕琴,李利民.施工技术.2018(S1)
[2]建筑混凝土施工的裂缝原因及其防治技术[J].周子情.四川水泥.2020(02)周玉林
身份证号码:45032219720805****
摘要:混凝土中的水泥由于水热化释放过于集中,因此内部温度的升温速度比外部更快。在内部和外部温度相差较大的情况下,混凝土会产生裂缝。另外,其它因素也会导致混凝土产生裂缝,对建筑质量及使用安全造成严重的影响。本文对房建中水泥混凝土裂缝产生原因及预防措施进行分析。
关键词:水泥混凝土;裂缝;原因;预防措施
1混凝土裂缝产生原因
1.1原材料质量引起的裂缝
在混凝土施工过程中,由于施工原材料的质量不过关而引起的裂缝现象也时有发生,因此施工单位在采购材料时必须选择满足工程建设要求的原材料,并对砂石料的含泥量进行严格检查和控制。如果砂石料中的含泥量超过相关标准,在搅拌混凝土时,便会导致土与水结合的体积增大,在混凝土凝结过程中产生水化反应,当混凝土的体积因失去水分而减小时,混凝土表面就会出现裂缝。此外,如果没有按照相关标准和要求使用外加剂,也会在很大程度上造成混凝土出现裂缝现象。
1.2干缩裂缝
干缩裂缝是由于混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小、变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力从而产生裂缝。相对湿度越低,温度越高,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝对混凝土的抗渗性、耐久性均有较大影响,混凝土的水灰比、水泥成分、外加剂掺量、集料的性质和用量等都与干缩裂缝的产生有直接关系。
1.3收缩裂缝
混凝土塑性收缩裂缝从外分为无规则网络状、稍有规则的斜纹状和能反映出混凝土分布筋情况与截面变化等规则形状几种类型,它的形成与混凝土的泌水有关,一般在大风及干热天气出现,对混凝土防水性能、钢筋锈蚀、结构耐久性有影响。造成混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、温度、湿度、风速以及混凝土的凝结时间等。
1.4温度裂缝
在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升。而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差。较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。
1.5施工不规范引起的裂缝
混凝土的施工问题有振捣和养护两方面的问题。在振捣方面,容易出现振捣不充分、振捣时间不足的问题;在养护方面则容易出现养护方式选择不当,在实际养护时不按施工方案实施等问题。振捣及养护施工不到位会造成混凝土施工质量下降,很难保证混凝土表面密实,在混凝土表面易出现裂缝。
2水泥混凝土裂缝预防措施
2.1原材料选用
(1)水泥。水泥是最为主要的材料,进行选择使用时,一定要严格精准。由于水泥的用量直接影响到水化热的多少,混凝土应选用水化热较低的水泥,如低热矿渣硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥等,并尽可能减少水泥用量。细骨料。细骨料宜首选洁净的天然河砂,因其质地均匀、质量坚固、孔隙小、吸水率低能有效降低混凝土温升,从而减少混凝土收缩。不建议选用人工制砂、山砂及海砂。(2)细骨料的平均粒径大于0.5mm,含泥量控制在5%以内。选用平均粒径较大的中、粗砂拌制的混凝土比采用细砂拌制的混凝土可减少10%左右的用水量,因而相应地减少水泥用量,使水泥水化热也得以减少,达到降低混凝土内温,减少混凝土收缩,同时降低了工程成本。(3)粗骨料。粗骨料的材料种类应采用碎石,粒径5-31.5mm,含泥量小于1%。为了节省水泥,粗骨料的最大粒径在条件允许时,应尽量选大些。因此选用级配良好的粒径较大的碎石配制的混凝土,和易性较好,密实度较高,其抗压强度也相应的较高,同时还可以减少用水量及水泥用量,使水泥水化热减少,降低混凝土温升的作用。(4)外加剂。可根据设计要求,混凝土中掺加一定用量外加剂,如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。外加剂中糖钙能提高混凝土的和易性,使用水量减少20%左右,水灰比可控制在0.55以下,初凝延长到5h左右。
2.2优化设计混凝土配比
在选择骨料时一定要注意级配质量,降低混凝土的水灰比,并在混凝土的搅拌过程中添加合适的外加剂,最大程度上降低水泥的使用量,以达到抑制混凝土温度上升的目的,从而提高混凝土所能承受的温度压力大小,提高建筑的使用寿命和质量安全。
2.3温度控制
(1)提高混凝土面层温度:混凝土全部浇筑完后,必须在1小时内覆盖塑料薄膜,以减少自由水的蒸发。混凝土终凝后,对塑料薄膜下通过软管小孔流入自来水形成湿润环境,并在塑料薄膜上加盖2层麻袋。顶板底部和墙内用预埋的喷管对模板浇水湿润,墙板外侧覆盖一层薄膜和两层保温棉控制内外温差,并将加速机房的门窗洞用棉絮挂帘进行全封堵,以防散热过快。(2)通水冷却,降低混凝土内部温度:混凝土在凝固过程中会产生大量的水化热,尤以结构体中心部位温度最高,且不易散发,造成内外温差大,易使混凝土产生裂缝。在墙、板中心部位分层埋设热镀锌钢管,管径为50㎜,间距不得大于1500㎜。在水管覆盖1层混凝土后开始通水,在混凝土达到最高温度并开始下降后停止通水。通水持续时间应足以保证混凝土第二次温度小于最高温度和避免出现大的温度梯度。当混凝土的内外温差接近20℃时,通过水泵抽取院方消防水池中的水循环带走水化热,缓和内外温差。
2.4严格施工工序
施工过程中容易导致混凝土出现裂缝问题的阶段是混凝土浇筑阶段。混凝土浇筑需要采取分层建筑方法,逐层浇筑、振捣,并在混凝土初凝前进行二次振捣,尽量避免混凝土因失水收缩引发裂缝问题。从混凝土收缩裂缝的形成时间分析,裂缝问题往往出现在混凝土初凝前,为此施工过程中要想有效控制裂缝问题必须在混凝土初凝前采取有效的防治措施,例如在初凝前对地板混凝土实施二次、三次搓平、抹压,利于在混凝土初凝前控制裂缝问题。另外,由于混凝土泵送过程中易结成很厚的水泥浆,因此完成建筑工序后、混凝土初凝前应用铁滚筒碾压几遍,保证混凝土结构的压实度,利于防治因失水导致混凝土干缩。
2.5混凝土测温养护管理工作
混凝土浇筑时应设专人预埋测温管。测温线应按测温平面布置图进行预埋,预埋时测温管与钢筋应绑扎牢固,以免移动或损坏。每组测温线有3根,在线的上段用胶带做上标记,便于记载区分深度。测温线用塑料带罩好,绑扎牢固,同时不得将测温端头受潮。测温线位置用保护木框作为标志,以便于保温后查找。混凝土温度由专门技术人员测量,每两个小时测一次混凝土芯部温度、表层温度、环境温度和进出水口温度,并做记录。混凝土浇筑后,根据混凝土内部温度,可以通过控制冷却管循环水流速度和温度对混凝土内部进行降温,同时将出水口的温水用于混凝土表面的养护,并在混凝土表面覆盖一层塑料薄膜减少新浇筑混凝土的水份蒸发速度,从而起到了保温保湿减少内外温差作用,防止混凝土表面因脱水而产生干缩裂纹。
3结语
综上所述,水泥混凝土由于具有较强的抗压、抗寒、抗腐蚀等优良性能,被广泛应用于房建施工之中,但是建筑施工环境复杂等因素,水泥混凝土建筑常出现裂缝等问题。因此,施工单位要根据工程特点,确定好科学合理的混凝土施工方案,选取优质的原材料,优化施工工艺及养护措施,防治裂缝出现。
参考文献
[1]外加剂和掺和料对水泥混凝土性能影响[J].卢燕琴,李利民.施工技术.2018(S1)
[2]建筑混凝土施工的裂缝原因及其防治技术[J].周子情.四川水泥.2020(02)