吉冉
北京城建亚泰建设集团有限公司,北京 100013
摘要:混凝土结构是建筑工程中的常见结构形式,建筑施工中将钢材与混凝土共同使用来增加结构的整体稳定性能。混凝土构件受拉力超过自身抗拉极限强度时会出现裂缝,裂缝一旦出现无法恢复,不同位置的裂缝对混凝土结构影响也不同。混凝土裂缝是建筑工程中常见的质量问题,本文通过具体工程,对混凝土裂缝产生的原因进行分析总结,提出预防措施为以后施工提供经验。
关键词: 混凝土裂缝;裂缝类型;产生原因;预防措施
引言
建筑工程以混凝土结构为主导,混凝土结构受内在和外部因素影响产生不可避免的裂缝,进而影响结构耐久性、承载能力和使用寿命。混凝土由多种材料拌和而成,材料配比不同混凝土强度也不同,材料质量与混凝土质量关系较大;混凝土施工样式多种多样,产生裂缝原因也很多,分析其产生的原因,总结管理经验,以此来提高混凝土结构的质量。
一、工程介绍
本文以本人参与施工的某办公楼为研究对象探讨混凝土裂缝产生的原因。此办公楼地上五层,地下一层,共包括三个单体,基础为筏板基础,抗震设防烈度8度;主体结构为钢结构,楼板采用压型钢板混凝土组合楼板,板厚150mm;钢柱为Φ600×20、Φ600×16圆管柱;钢梁为H500×200、H600×200、H500×300、H600×300焊接H型钢梁,主梁间距8米,次梁间距2米;楼层层高4.5米,楼板采用型号为YX51-240-720的压型钢板,经计算满足受力要求,故不做支撑体系。施工过程中,楼板混凝土局部出现裂缝现象,借此分析混凝土裂缝产生的原因并提出预防措施。
二、混凝土裂缝的类型
查阅相关资料了解到,混凝土裂缝与混凝土的自身性能和外界环境有关,混凝土裂缝分为结构性裂缝和非结构性裂缝两种类型,需要针对裂缝产生的时间、位置、大小、分部和形态等来确定裂缝的类型,进一步分析裂缝产生的原因。
1、非结构性裂缝
混凝土非结构性裂缝是指由于混凝土自身性能引起的裂缝,与外在环境关系不大,混凝土自身性能包括塑形变形、温度和湿度变化、沉降收缩。
塑性变形:塑性变形多出现在新浇筑的混凝土构件表面,是指在混凝土凝结前,表面因失水过快而产生的收缩,混凝土强度无法抵抗本身的收缩而产生的龟裂,这种裂缝出现较早,一般出现在大风天气或干热天气时,裂缝中间宽度大于两端宽度且长短不一,且裂缝无规则互不连贯;
温度裂缝:温度裂缝是由于温度变化造成混凝土热胀冷缩引起的裂缝。大多出现在大体积混凝土的表面,此种裂缝出现在混凝土硬化过程中和硬化早期,裂缝通常情况下无规律,主要为表面性的线状或网状的细裂缝,受温度变化影响较为明显。这种裂缝主要在冬季施工、大风天气施工的混凝土及大体积混凝土上。此裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻性和抗渗能力。
沉降裂缝:沉降裂缝一般有两种情况,一种是由于结构地基土质不均匀、回填土不实或浸水等造成的不均匀沉降,另一种是因为模板厚度不足或支撑体系间距较大、支撑体系松动造成;此种裂缝一般出现在楼板或梁截面上,多为贯穿性裂缝,裂缝走向与沉降情况有关。
2、结构性裂缝
混凝土结构性裂缝是指混凝土受外界环境作用引起的裂缝,此种裂缝直接导致了混凝土结构的破坏,影响结构的整体安全性,如地震时墙柱发生的断裂、楼板集中堆放荷载造成的开裂都属于结构性裂缝。结构性裂缝是结构承受了一定外力造成,裂缝比较有规律。
三、混凝土裂缝产生的原因
认真查看本工程各阶段施工情况和设计图纸文件,针对裂缝出现的位置和形态,初步断定混凝土裂缝的原因与温度变形、后期养护及楼板堆物有关,借此机会对混凝土裂缝的原因进行了总结。
1、严格控制混凝土产品质量
混凝土原材料的质量直接关系到混凝土的质量,混凝土材料进场时需携带相关质量证明资料。控制混凝土裂缝要对混凝土各种原材料进行严格检验,选择高质量的原材料,水泥品种、骨料的强度和粒径、外加剂的种类和数量等直接关系到混凝土的质量。严格控制混凝土水灰比,选用低水化热的水泥在一定程度上也能减少混凝土开裂。
2、温度变化引起的裂缝
混凝土本身有热胀冷缩的特性,施工过程中温差过大会导致混凝土表面温度急剧下降,从而产生收缩,这样的裂缝一般在混凝土表面范围产生。大体积混凝土在凝结过程中,大量的热量聚积在混凝土内部而不易散发,导致混凝土内部温度急剧上升,表面散发热量较快,较大的内外温差导致混凝土表面产生裂缝。
3、荷载引起的裂缝
施工过程中,混凝土结构强度还未达到设计强度时,钢筋、钢管等材料荷载堆放的太早,施工不规范、楼板震动会导致混凝土与钢筋之间握裹不密实,混凝土呈现比较规则的裂缝,基本与结构中钢筋网位置吻合。
4、沉降引起的裂缝
建筑物结构基础出现不均匀沉降时可能会产生混凝土结构裂缝,随着建筑物沉降的增大,裂缝会不断扩大,这样的裂缝其走向与沉降有关,受温度变化的影响较小,地基稳定后裂缝也一般趋于稳定。
5、施工质量存在问题
结构工程施工中,混凝土工程是施工难度较大的分项工程,对施工人员的技术水平有很大的要求。实际施工操作过程中要严格按照混凝土相关技术要求和流程进行浇筑,以保证混凝土的质量。但是在实际施工中,操作工人缺乏专业能力,一味追求施工进度,混凝土施工质量很难保证;在浇筑混凝土过程中,未严格按照浇筑流程导致混凝土出现裂缝,如振捣不密实、漏振等原因,后期混凝土养护不到位,拆模过早或不按照规范要求拆模也会造成混凝土开裂。
四、混凝土裂缝预防措施
1、加强施工管理,建立质量保证体系
施工时要严格按照施工技术交底进行施工,在混凝土浇筑前要清理模板内的杂物,浇筑过程中不能出现离析现象,浇筑中混凝土充分振捣、严禁加水,混凝土浇筑同时留置混凝土试块,当混凝土不能连续浇筑时,需要设置施工缝;严格控制混凝土拆模时间、严格落实拆模申请制度。
2、减少外部荷载
在混凝土施工过程中,合理安排施工进度,避免楼板过早堆积材料引起楼板开裂,并在施工过程中减少对混凝土的震动。在初凝后终凝前要对混凝土进行二次抹面处理,以最大程度减少和避免收缩裂缝的出现,混凝土强度未达到12MPa以前,严禁上人行走。
3、加强混凝土养护
混凝土浇筑完成并二次收面后,用草帘、麻袋、塑料布等覆盖保温,以延迟混凝土的散热时间,控制混凝土内外温差并浇水养护,养护周期不应小于14天,减少温度收缩产生裂缝,使混凝土处于湿润状态。在高温和大风天气还要增加遮阳和挡风措施,并且养护时间适当加长,冬季施工的混凝土应及时进行混凝土面层的保温保湿工作。
4、优化、细化方案
施工过程中,根据现场实际情况制定合理的、切合实际的施工方案,合理留置施工缝;严格控制钢筋保护层厚度和钢筋间距,锈蚀严重的钢筋禁止使用;合理选择模板支撑体系,模板应有足够的强度和刚度,使底部受力均匀,确保模板牢固稳定;混凝土浇筑时尽量避免高温天气和温差较大的时间段,严格控制混凝土的入模温度。
五、结束语
混凝土裂缝是结构中常见的质量问题,裂缝直接影响建筑物的各项性能。混凝土裂缝原因多种多样,在混凝土施工前先认真研究,预先采用合理有效的方法进行控制,采取必要的预防措施减少或避免裂缝的出现,以保证建筑物的使用寿命。
参考文献:
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[2]李阳波,浅析混凝土裂缝的成因与预防;价值工程.
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