混凝土施工过程中产生裂缝因由及处理方法

来源：职称驿站所属分类：物业管理论文发布时间：2012-09-05 14:43:49浏览：次

　　摘要：在建筑工程施工中，混凝土结构工程的质量是影响结构安全和耐久性的重要问题。但钢筋混凝土结构中的裂缝是不可避免的，因此必须通过采取控制措施将其降到到最小的程度。文章结合国家有关技术标准，从混凝土的特点和裂缝的基本概念入手，通过分析混凝土裂缝的种类和产生的原因，提出了混凝土裂缝的控制措施。
　　关键词：混凝土，裂缝原因，控制措施
　　
　　随着混凝土结构在建筑施工中的普及应用，混凝土裂缝问题也日益突出，它直接影响工程质量，并威胁到建筑物的正常使用寿命。因此，加强工程质量管理，提高混凝土施工技术，防止和减少混凝土裂缝的出现，具有十分重要的现实意义。
　　一、概述
　　混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质的多项复合脆性材料。由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题，使混凝土产生裂缝，微裂缝通常是一种无害裂缝，对混凝土结构的承重、防渗及其他功能不产生危害。但是受到荷载、温差等作用之后，微裂缝就会不断的扩展和连通，最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝，这些裂缝已成为工程中常见的病害，轻者使混凝土内部的钢筋材料产生腐蚀，降低钢筋混凝土结构的承载力、耐久性、使用价值等。严重的将直接威胁到人民的生命、财产安全。本文对混凝土工程中常见的一些裂缝成因进行了探讨分析，并提出了一些预防、处理措施。
　　二、裂缝的原因及特点
　　（一）混凝土中产生裂缝的多种原因
　　1.设计原因
　　(1)设计中结构断面突变，导致构件应力集中从而产生构件裂缝。
　　(2)设计中对构件施加预应力不当，造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。的裂缝(偏心、应力过大等)。
　　(3)设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝。
　　(4)设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。
　　(5)房屋较长时未设置伸缩缝，在薄弱环节产生收缩裂缝。（美国混凝土学会的资料认为混凝土有干缩和温度变形两种，干缩变形每30.48m约收缩19mm。温度变化引起的变形为37℃的温度变化每30.48m收缩或延长19mm左右。国内有部分观点认为40m长的楼板因硬化凝固产生的纵向收缩量为8～20mm。）
　　2.2材料原因
　　(1)粗细骨料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。骨料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，导致裂缝的产生。
　　(2)混凝土外加剂、掺和料选择不当，严重增加混凝土收缩。
　　(3)水泥品种原因，矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大，粉煤灰及矾土水泥收缩值较小，快硬水泥收缩大。
　　(4)水泥等级及混凝土强度等级原因：水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高，混凝土脆性越大，越易开裂。
　　3.混凝土配合比原因
　　(1)设计中水泥等级或品种选用不当。
　　(2)配合比中水灰比过大。
　　(3)配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差，导致混凝土离淅、泌水、保水性不良，增加收缩值。
　　(4)单方混凝土水泥用量越大、用水量越高，表现为水泥浆体积越大、坍落度越大，收缩越大，越容易产生裂缝。
　　(5)配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。
　　4.施工及现场养护原因
　　(1)现场浇捣混凝土时，振动棒振捣或插入不当，漏振、过振或振捣棒抽撤速度过快，均会影响混凝土的密实性和均匀性，导致裂缝的产生。
　　(2)对大体积混凝土工程，缺少两次抹面，易产生表面收缩裂缝。
　　(3)大体积混凝土浇筑，对水化热计算不准确、现场混凝土降温及保温工作不到位，导致混凝土内外温差过大，混凝土易产生温度裂缝。
　　(4)现场养护措施不到位，混凝土早期脱水引起收缩裂缝。
　　（二）钢筋混凝土楼板上产生的裂缝，根据裂缝出现的部位和形态，主要分为以下几种类型：
　　①穿线管位置裂缝由于在预埋线管处构件截面削弱和产生应力集中，该类裂缝沿穿线管布设位置产生，以斜裂缝居多。
　　②房屋外墙房间转角裂缝主要分布在房间四角，与墙体夹角为45°，且基本上贯通楼板，裂缝中心位置大多在距板跨（短跨）1/4以外的地方。
　　③横向钢筋裂缝数量较少，基本出现在板中部位置，横向贯通整个房间甚至整个宽度。
　　三、建筑施工中混凝土裂缝的防治措施
　　（一）做好混凝土原材料的选择和配合比设计。
　　1、认真分析混凝土原材料性能及特征
　　混凝土中如果采用吸收率较大的骨料，干缩较大、骨料含泥量较多时，会增大混凝土的干缩性；骨料粒径较大、级配良好时，由于能减少混凝土中的水泥浆用量，所以混凝土干缩率较小。掺加粉煤灰能减少水泥用量并有效降低水化热，可降低混凝土单方用水量和水泥用量，还可减少混凝土自身体积收缩。同时，在混凝土中掺加粉煤灰或高效减水剂不仅能使混凝土具有较好的和易性、可泵性、抗渗性，减少泌水现象发生、有利于混凝土表面处理。
　　2、科学设计混凝土配合比并合理选择原材料
　　配合比设计人员应深入施工现场，依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况，合理选择好混凝土的设计坍落度，针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比，协助现场搞好构件的养护工作。改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热；选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂；积极采用合适的掺和料和混凝土外加剂，抑制碱骨料反应；正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。
　　（二）加强混凝土施工技术措施。
　　混凝土裂缝属于工程质量问题，只有加强工程质量管理，提升混凝土施工技术措施，才能主动控制和防止混凝土裂缝的发生。
　　1、尽可能合理和科学地安排好各工种交叉作业时间，在板底钢筋绑扎后，线管预埋和模板封镶收头前应及时穿插并争取全面完成，做到不留或少留尾巴，以有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。
　　2、混凝土工人在浇筑时，对裂缝容易发生部位和负弯矩筋区域，应铺设临时活动跳板，扩大接触面，分散应力，尽力避免上层钢筋受到重新踩踏变形。
　　3、支模板时要保证模板有足够的强度和刚度，且支撑牢固，并使地基受力均匀。
　　4、浇捣时振动棒应采用垂直振捣，行列式排列，做到快插慢拔，根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间，避免过振或漏振，应提倡采用二次振捣、二次抹面技术，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。
　　5、在振捣上一层时，应插入下一层中，以消除两层中间的接缝，上一层混凝土的自然形成厚度不能超过振动棒长的1.25倍。
　　6、混凝土的振捣时间不宜过长，一般为8s～10s，以防止石子下沉造成混凝土结构不均匀。
　　7、混凝土浇到面层时，表面应抹平压实，以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡，以提高混凝土的密实度。
　　（三）采取合理的养护措施。
　　1、现浇混凝土在正常条件下通常采用自然养护，即在浇筑完成后，12h以内应进行养护，砼强度未达到C12以前，严禁任何人在上面行走、安装模板支架，更不得作冲击性或上面任何劈打的操作。
　　2、在初凝以后采取覆盖养护，在终凝后开始浇水（12小时后）覆盖麦杆、烂草席、竹帘、麻袋片、编制布等片状物。浇水工具可以采用水管、水桶等工具保证砼的湿润度。养护时间，与构件项目、水泥品种和有无掺外加济有关。
　　3、养护期间混凝土表面温度与其中心温度之差不大于25℃。混凝土浇灌过程中，应避免在雨中或大风中浇灌混凝土，如遇风雨天气，应搭设防雨彩条布进行遮盖，同时周边做好明沟排水工作，防止雨水流进基坑内，保证混凝土浇灌的连续性和施工质量。
　　4、冬季是不浇水的，由于铺设塑料薄膜可以维持水分，使之不易挥发，同时也是为处于防冻考虑。理论上讲，日平均气温低于5℃时，不得浇水养护，宜用塑料薄膜或麻袋、草袋覆盖保温。
　　5、夏季气温高、湿度低、干燥快，优先采用水养护方法连续养护。在混凝土浇注后前一两天，应保证混凝土处于充分湿润的状态。对于大面积的平板类工程，用养生液养护较为实用和方便。
　　四、结论
　　混凝土裂缝是普遍存在的一个技术难题，设计疏漏，施工质量是导致混凝土裂缝的重要原因，因此严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工是保证结构安全耐用的前提和基础。