淺析工程施工中砼裂縫的成因與控制_工程管理

1、淺析工程施工中砼裂縫的成因與控制在目前的工程施工當中，混凝土的應用越來越廣泛，混凝土裂縫消失在砼構件物上也越來越普遍，砼裂縫在施工中是一個普遍的技術問題，在施工中能夠較好地掌握砼裂縫，對于保證建筑物的質量和外觀美觀性、提高建筑物的耐久性具有非常重要的意義。本文在分析砼裂縫產(chǎn)生的緣由的基礎上，著重討論在施工中如何能夠掌握砼裂縫，提出一些建設性的看法。1、砼裂縫概述混凝土是一種以水泥為膠凝材料，一般砂、石為骨料，加水拌成拌合物，經(jīng)凝聚硬化而成的水泥混凝土，屬非均質脆性材料。在目前的土木工程施工中，因其取材廣泛，抗扭強度高，環(huán)境污染少，價格低廉等特性而別廣泛應用。然而混凝土結構在受各方面緣由的影響時

2、，例如設計和施工不當、材料緣由、粗細骨料選配不當?shù)龋蜁a(chǎn)生裂縫問題，在工程中通常稱為砼裂縫。砼裂縫在施工中是一個普遍的技術問題，在施工中能夠較好地掌握砼裂縫，對保證建筑物的質量和外觀美觀性、提高建筑物的耐久性具有非常重要的意義。2、砼裂縫的分類砼結構裂縫依據(jù)建筑物使用要求不同，有有害裂縫和無害裂縫之分：假如要求建筑物防滲或有侵蝕介質，砼裂縫應在0.10.2mm;正常條件下無特別要求的建筑物，砼裂縫在0.30.4mm;我國允許無害裂縫寬度為00.3mm。依據(jù)建筑物使用要求，建筑物的砼裂縫很小，裂縫是由變形引起的，如混凝土塑性收縮、溫度變化、地基基礎的不勻稱沉降等，對混凝土的承重、防滲等一些使用

3、功能不產(chǎn)生危害時，這種砼裂縫可以不處理，屬于無害裂縫;當建筑物砼裂縫是因外荷載作用引起的，或是因養(yǎng)護環(huán)境不當和化學作用引起的，其裂縫寬度超過規(guī)定限制，對建筑物的適用性、耐久性等產(chǎn)生影響，并且降低建筑物的承載力，降低建筑結構的整體性和剛度，這類砼裂縫屬于有害裂縫，在工程實際當中，我們要做好施工的掌握預防措施。3、砼裂縫產(chǎn)生的主要緣由分析3.1砼裂縫產(chǎn)生的內因分析3.1.1混凝土材料的緣由眾所周知，造成混凝土開裂的主要緣由是收縮，混凝土收縮變化的大小與混凝土所選材料的工程力學性能有關?；炷林饕运酁槟z凝材料，砂、石為骨料加水拌合而成。試驗結果證明，當選用高熱的水泥，選用骨料為小粒徑、熱膨脹系數(shù)

4、高的骨料時，在水泥水化反應時會釋放出大量的熱，引起大體積混凝土內部溫度上升，使其產(chǎn)生較大膨脹，會降低混凝土抗拉強度和抗拉應變，混凝土的這些熱力學性能、物理性質等諸多方面都會影響裂縫的產(chǎn)生。3.1.2混凝土的自身收縮混凝土的自身收縮指在沒有干燥和其他外界影響下，由于水泥水化使混凝土在硬化過程中消失的體積收縮，這是由于水化反應引起的，又稱為化學收縮。其收縮量與水灰比有關，試驗和計算表明，當水灰比較小(0.4)時，混凝土由于水泥的水化反應和凝膠吸水，使內部的孔隙失水干燥，引起較大的自身收縮，導致混凝土開裂。混凝土施工中, 為保證混凝土澆筑的和易性, 在混凝土中加入的水分往往比水泥水化作用需要的水分要

5、多4 倍5 倍。這部分游離水蒸發(fā)后, 在混凝土內部留下很多毛細孔, 混凝土會產(chǎn)生體積收縮, 一般稱為游離水蒸發(fā)收縮。另外水泥水化作用也會引起混凝土體積的收縮, 稱為混凝土自收縮。后者的收縮量是前者的1/ 5 1/ 10。因此, 混凝土本身存在肉眼看不見的微小裂縫是它固有的一種特性。3.1.3混凝土的溫度變形混凝土與其他固體材料一樣，具有熱脹冷縮的性質。試驗表明，混凝土的溫度每上升1攝氏度，每米混凝土膨脹0.01mm?；炷猎谟不跗?，由于水泥水化放熱，引起大體積混凝土內部的溫度上升(可達5070攝氏度)，使內部混凝土產(chǎn)生較大的膨脹，而外部混凝土隨氣溫變化，造成內部混凝土與外部混凝土的熱變形不全

6、都，在外表混凝土中產(chǎn)生很大的拉應力，造成混凝土裂縫。溫度裂縫的分類: 內約束裂縫是由于混凝土的內外溫差而引起的。常見狀況如混凝土養(yǎng)護期間受寒流侵襲, 使混凝土表面急劇降溫超過7 10 就有可能引起混凝土表面裂縫, 但其裂縫深度一般只有3 mm 左右, 表層以下仍保持結構完整性。外約束裂縫, 由于混凝土體積過大, 是由混凝土絕熱溫度與澆筑溫度之差超過25 以上而引起的。3.2砼裂縫產(chǎn)生的外因分析3.2.1施工工藝及養(yǎng)護的緣由(1)在施工當中，由于消失混凝土的攪拌不勻稱、攪拌時間過長、在泵送運輸?shù)倪^程中轉變了混凝土的協(xié)作比、澆筑挨次不合理、施工過快等施工問題時，就會轉變混凝土的質量，降低混凝土 的

7、性能，因此引起澆筑完成后消失砼裂縫;(2)在混凝土的養(yǎng)護過程中，由于消失養(yǎng)護時濕度過低、氣溫過高、養(yǎng)護時間過短等問題時，也會導致混凝土收縮過大，因此產(chǎn)生砼裂縫。3.2.2建筑物整體的不勻稱沉降在建筑施工中，可能會由于地基人工回填不實，局部土層松軟、原始地基持力層不均、地基土質有濕陷性，浸水后產(chǎn)生不勻稱沉降等緣由最終導致建筑物整體產(chǎn)生不勻稱沉降，在這個過程中在建筑物中就會產(chǎn)生不勻稱應力，最終導致混凝土開裂，這種砼裂縫一般要等到地基變形穩(wěn)定之后才會趨于穩(wěn)定。3.2.3外荷載增加的緣由在建筑物的實際承重超過建筑物的極限承載力時，混凝土構件就會產(chǎn)業(yè)應力屈服，達到其設計時的極限應力，最終導致混凝土開裂。

8、其中外荷載的增加又分為兩種：一種是短期超荷載作用下導致的混凝土變形，另一種是重復超荷載作用下導致的混凝土變形?；炷猎诙唐诤奢d作用下的變形分為四個階段：第一階段荷載小于比例極限，混凝土因泌水、收縮產(chǎn)生的原生界面裂縫基本保持穩(wěn)定，沒有擴展趨勢，屬彈線變形階段;其次階段荷載為極限荷載的30%-50%，這時，混凝土中界面過渡區(qū)內的微裂縫在長度、寬度和數(shù)量上均隨荷載的提高而增加，這時混凝土有明顯的變形，開頭進入彈塑性階段;第三個階段荷載為極限荷載的50%-70%，在這一階段，界面過渡區(qū)內的裂縫變得不穩(wěn)定，水泥石中也形成裂縫并漸漸增生，產(chǎn)生不穩(wěn)定擴展;第四階段荷載已經(jīng)達到極限荷載，混凝土的應變已經(jīng)很大，

9、已經(jīng)產(chǎn)生了明顯的砼裂縫。混凝土在重復超荷載作用下產(chǎn)生徐變，混凝土內部的微裂縫在荷載長期作用下不斷進展增加，從而導致應變的增加，最終導致砼裂縫。4、砼裂縫的處理在建筑物消失了砼裂縫之后，應當對砼裂縫做出相應的處理，由于砼裂縫已經(jīng)影響到了建筑物的使用功能，一般有以下幾種處理方式：(1)對于那些大面積的變形縫，已經(jīng)造成屋面漏水的，可采納表面涂抹或貼補的方法來處理，進行防滲堵漏;(2)對于細而長的裂縫，可以用灌漿法或填充法進行處理;(3)對于因超荷載而產(chǎn)生的裂縫，裂縫因長時間不處理導致的混凝土耐久性降低，這些裂縫可以用結構補強法來進行處理。5、砼裂縫的掌握與防治措施5.1施工前期的掌握與防治從混凝土的

10、材料緣由分析可知，水泥水化熱時引起裂縫的主要緣由之一。(1)在選用材料時，應當選用地熱的水泥，骨料應選大粒徑、熱膨脹系數(shù)低的骨料，以此來降低水泥在水化反應時的水化熱;水泥: 采納堿含量和早期水化熱較低的42. 5 級一般硅酸鹽水泥, 水泥的堿含量不超過0. 6%, C3A 含量不超過8%。細度330m2 /kg, 體積穩(wěn)定性好;骨料: 粗骨料為5mm 25mm 連續(xù)級配碎石, 含泥量小于l 0%, 針片狀含量小于10%, 吸水率小于2. 0%, 經(jīng)送檢碎石未檢出氯離子含量。細骨料為中砂, 細度模數(shù)2. 6 2. 8, 含泥量小于2. 0%。(2)另外還要選用合理的水灰比，防治混凝土自身收縮過大

11、而引起裂縫，并盡可能在混凝土中增加骨料成分，提高砂石的含量，降低混凝土的坍落度，同時嚴格保證混凝土原材料的質量，削減骨料的含泥量，這對掌握收縮裂縫特別有利。采納56d齡期強度作為強度評定指標, 以便更好地削減水泥用量, 降低早期水化熱和收縮。5.2施工過程中的掌握與防治(1)選擇合理的施工工藝，并加強施工現(xiàn)場管理，嚴格掌握混凝土的現(xiàn)場攪拌質量，要保證混凝土攪拌勻稱，保證其水灰比0.4，混凝土的自由下落高度不得超過2m;(2)在施工過程中，并實行有效的澆筑方法。要保證混凝土的厚度，澆筑時每層厚度不大于500mm，對于大體積混凝土板的澆筑，應實行“分區(qū)定點、一個坡度、分層澆筑，循序漸進，逐步到頂”

12、的方法澆筑，保證混凝土的澆筑質量;(3)保證混凝土的供應速度大于初凝速度，由于需要在下層混凝土初凝前對兩層混凝土之間部位要進行二次振搗，確保混凝土在斜面上不會消失裂縫;(4)盡量選擇氣溫較低的日子施工。調整施工時間和混凝土入模溫度，盡量減小混凝土的內外差，這對混凝土裂縫有較好的掌握作用。5.3后期養(yǎng)護過程中的掌握與防治(1)養(yǎng)護期應當濕度適中，氣溫避開太高，養(yǎng)護時間應當相宜，若養(yǎng)護措施不當，則混凝土蒸發(fā)較快，干燥也快，養(yǎng)護不準時，混凝土就過早脫水，簡單消失干 縮裂縫;(2)在夏季或冬季施工要留意避開突發(fā)天氣給混凝土造成的溫度裂縫;夏季施工要常常澆水養(yǎng)護，當水分蒸發(fā)時可以產(chǎn)生很好的冷卻作用，這樣既可削減溫度產(chǎn)生的裂縫，又可減低由于混凝土收縮而產(chǎn)生的約束應力，有效掌握裂縫;冬季施工，要防止混凝土表面急劇降溫，要留意保溫養(yǎng)護;(3)加強養(yǎng)護, 在第一次抹壓后馬上進行保濕養(yǎng)護, 并進行其次次抹壓, 實行不少于14天的水養(yǎng)護(詳細養(yǎng)護時間依據(jù)測溫數(shù)據(jù)確定), 表面掩蓋多層濕麻袋, 依據(jù)測溫狀況隨時增減層數(shù);(4)混凝土澆筑完成