1、建筑助理工程師論文：建筑工程混凝土裂縫成因分析摘要:一直以來混凝土裂縫是困擾建筑業(yè)多年的質(zhì)量通病如裂縫較多、較深將直接影響結(jié)構(gòu)安全。闡述了混凝土裂縫的類型分析了裂縫形成的主要原因在此上提出了預(yù)防措施。關(guān)鍵詞:混凝土裂縫成因分析近些年隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展無論城市設(shè)施建設(shè)還是工業(yè)與民用建筑的建設(shè)用的商品混凝土也越來越多尤其是的但施工中的混凝土溫度裂縫問題日顯突出并成為具有相當(dāng)普遍性的問題給帶來了嚴(yán)重的安全隱患。因此對(duì)混凝土裂縫的成因進(jìn)行分

2、析并在材料、施工等方面提出了相對(duì)應(yīng)的裂縫控制方法有很重大的實(shí)際工程意義。1混凝土裂縫原因分析1?1混凝土本身的影響主要是水泥水化熱過高混凝土在澆筑振搗以后水泥水化過程中產(chǎn)生一定的熱量水化熱聚在結(jié)構(gòu)內(nèi)部不易散失引起急劇升溫在建筑工程中一般為20~30℃甚至更高。由于結(jié)構(gòu)物在一個(gè)自然散熱條件中實(shí)際混凝土內(nèi)部的最高溫度多數(shù)發(fā)生在混凝土澆筑的最初3~5d。隨著混凝土齡期的增長彈性模量的增高對(duì)混凝土內(nèi)部降溫收縮的約束也就愈來愈大以致產(chǎn)生很大的拉應(yīng)

3、力當(dāng)混凝土的抗拉強(qiáng)度不足以抵抗這種應(yīng)力時(shí)開始出現(xiàn)溫度裂縫。1?2混凝土的收縮變形混凝土的收縮也是產(chǎn)生裂縫的重要原因。實(shí)際所需拌和水比水泥水化所需的水要多得多。拌和水中只有約20%的水是水泥水化所必須的其余的都要被蒸發(fā)掉。水分蒸發(fā)之后引起混凝土收縮當(dāng)收縮受到約束時(shí)則產(chǎn)生收縮應(yīng)力當(dāng)收縮應(yīng)力大于當(dāng)時(shí)混凝上的抗拉應(yīng)力時(shí)則裂縫隨之產(chǎn)生。1?3地基和老混凝土與約束當(dāng)混凝土澆筑在比較堅(jiān)硬的基巖或老混凝土上時(shí)混凝土澆注初期的水化熱升溫產(chǎn)生膨脹受到巖石或

4、老混凝土的約束將產(chǎn)生較小的壓應(yīng)力。而當(dāng)混凝土溫度繼續(xù)下降時(shí)由于基巖或老混凝土對(duì)溫降引起的收縮變形約束的結(jié)果混凝土塊內(nèi)將出現(xiàn)較大的拉應(yīng)力裂縫隨之產(chǎn)生。1?4施工方面的因素違章施工、不當(dāng)施工造成混凝土裂縫夏季施工時(shí)由于運(yùn)輸車交通不暢耽擱時(shí)間在泵車出料時(shí)混凝上的經(jīng)時(shí)坍損較大混凝土的和易性和流動(dòng)性較差現(xiàn)場工人人為加水造成混凝土強(qiáng)度的降低加水部分的混凝土水灰比和強(qiáng)度與原配合比的混凝土不同造成不同配比混凝土的凝縮裂縫和干縮裂縫。另外振搗方式不當(dāng)引起

5、裂縫不正確的振搗方式會(huì)造成混凝土分層離析、表面浮漿而使混凝土面層開裂或造成混凝土砂漿大量向低處流淌致使混凝土產(chǎn)生不均勻沉降收縮而在結(jié)構(gòu)厚薄交界處出現(xiàn)裂縫。另外現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)不當(dāng)是造成混凝土收縮開裂最主要的原因。目前許多施工現(xiàn)場在澆筑混凝土?xí)r都不能做到及時(shí)覆蓋保溫養(yǎng)護(hù)一般總要等到最后一遍抹光結(jié)束后才覆蓋還有很多工地根本就不予覆蓋結(jié)果混凝上表面開裂。1?5環(huán)境氣候的因素混凝土結(jié)構(gòu)施工期間外界氣溫的變化情況對(duì)防止混凝土開裂有重大影響。外界氣溫越高混

6、凝土的澆筑溫度也越高。如果外界溫度下降會(huì)增加混凝土的降溫幅度特別是在外界溫度驟降時(shí)會(huì)增加外層混凝土與內(nèi)部混凝土的溫差這時(shí)對(duì)混凝土抗裂極為不利。2混凝土溫度裂縫控制要點(diǎn)2?1重視材料的選用使用低熱水泥如礦渣水泥和大壩水泥等能明顯降低混凝土的絕熱溫升降低混凝土的最高溫度。伴隨減小混凝土內(nèi)表溫差起到減小溫度應(yīng)力的作用。從而減少產(chǎn)生裂縫的充分條件。水泥水化熱測定按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《水泥水化熱實(shí)驗(yàn)方法(直接法)》測定要求配制混凝土所用水泥7d的水化熱

7、不大于25kJkg。為降低水化絕熱溫升、減小體積變形混凝土一般不宜使用水化熱高水泥應(yīng)使用水化熱較低的中熱硅酸鹽水泥和低熱礦渣水泥:更不宜使用早強(qiáng)型水泥。因此在滿足混凝土設(shè)計(jì)要求的前提下盡量采用低水化熱水泥。其次是優(yōu)化混凝土的配合比以便在保證混凝土強(qiáng)度及流動(dòng)度條件下盡量節(jié)省水泥、降低混凝土絕熱溫升。按照基于絕熱溫升控制的綠色高性能混凝土配合比優(yōu)化設(shè)計(jì)四功能準(zhǔn)則對(duì)配合比進(jìn)行優(yōu)化。最后摻用混合材料以減少用水量、節(jié)約水泥降低混凝土的絕熱溫升提高

8、混凝土的抗裂能力。2?2施工階段的裂縫控制措施(1)控制澆灌溫度。要降低混凝土的最高溫度和溫差比較直接的措施是降低澆筑溫度但其實(shí)施必須擁有一定的條件才能實(shí)現(xiàn)在特大型工程中可能才用得到。為了降低混凝土從攪拌機(jī)出料到卸料泵送和澆灌振搗后的溫度減少結(jié)構(gòu)的內(nèi)外溫差一般按季節(jié)采取措施如夏季施工時(shí)則應(yīng)以減少冷量損失、著手在整個(gè)長度的水平輸送管道上覆蓋草包并經(jīng)常噴灑冷水、在澆灌混凝土?xí)r采用一個(gè)坡度、薄層澆灌、循序推進(jìn)、一次到頂?shù)却胧﹣砜s小混凝土暴露面

9、積以及加快澆灌速度縮短澆灌時(shí)間。在冬季施工時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)厚度在1.0m以上的混凝土可繼續(xù)施工但應(yīng)保證保溫澆灌、保溫養(yǎng)護(hù)一般可利用混凝土本身散發(fā)的水化熱養(yǎng)護(hù)自己并要求在混凝土沒有達(dá)到允許臨界強(qiáng)度以前防止凍害。根據(jù)試驗(yàn)資料證明混凝土的早期強(qiáng)度達(dá)到臨界強(qiáng)度后在零下溫度作用下不會(huì)遭到凍害小于該“臨界”強(qiáng)度時(shí)則會(huì)遭到凍害。(2)合理安排施工進(jìn)度。對(duì)混凝土澆筑應(yīng)遵循“同時(shí)澆搗分層堆累一次到頂循序漸進(jìn)”的成熟工藝。在每次澆筑中又分幾層其層間的間隔時(shí)間應(yīng)盡量

10、縮短必須在上層混凝土初凝之前開始澆筑下層混凝土。層間最長的時(shí)間間隔不大于混凝土的初凝時(shí)間。當(dāng)層間間隔時(shí)間超過混凝上的初凝時(shí)間。層面應(yīng)按施工縫處理:①消除澆筑表面的浮漿、軟弱混凝上層及松動(dòng)的石子并均勻露出粗骨料②在上層混凝土澆筑前應(yīng)用壓力水沖洗混凝土表面的污物充分濕潤但不得有水③對(duì)非泵送及低流動(dòng)度混凝土在澆筑上層混凝土?xí)r應(yīng)采取接漿措施。(3)改進(jìn)攪拌工藝和振搗工藝。在攪拌的混凝土?xí)r改變以往的投料程序采取先把水、水泥和砂拌和后再投放石子進(jìn)行

11、攪拌的新方法。這種攪拌工藝被為“裹砂法”也可稱為二次投料法。這種攪拌工藝的主要優(yōu)點(diǎn)是無泌水現(xiàn)象混凝土上下層強(qiáng)度差減少可有效地防止水分向石子與水泥砂漿面的集中從而使硬化后的界面過渡層的結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)加強(qiáng)。2?3混凝土的養(yǎng)護(hù)為了保證混凝土有適宜的硬化條件混凝土終凝后筏板邊緣、剪力墻中間等不易被塑料薄膜完全覆蓋部位可采用澆水保濕。混凝土升溫階段如果因表面未能完全覆蓋而出現(xiàn)局部干燥時(shí)可澆熱水(40~50℃)濕潤表面防止出現(xiàn)干燥裂縫。降溫階段可澆

12、自來水養(yǎng)護(hù)保溫保濕養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14d。施工前還應(yīng)再準(zhǔn)備好一層養(yǎng)護(hù)用塑料薄膜和一層再生棉氈以便根據(jù)環(huán)境氣溫變化情況對(duì)保溫保濕質(zhì)量作以調(diào)整。如果養(yǎng)護(hù)階段混凝土表面溫度過低導(dǎo)致溫差過大可在混凝土表面采取加熱措施如碘鎢燈照射。澆筑后的一段時(shí)間內(nèi)對(duì)混凝土內(nèi)部及表面溫度進(jìn)行跟蹤監(jiān)測并根據(jù)溫度的變化情況及時(shí)采取適當(dāng)?shù)谋亍⒈耩B(yǎng)護(hù)措施。近幾年隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展工程規(guī)模的擴(kuò)大施工中混凝土出現(xiàn)逐步增多的趨勢。混凝土剛度較大裂縫的存在將嚴(yán)重影響其正常使用本文