建筑施工中混凝土裂縫原因探討論文

時間:2022-07-04 05:04:00

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建筑施工中混凝土裂縫原因探討論文

論文關鍵詞:工程結構;混凝土裂縫;預防控制;裂縫限制標準

論文摘要:變形作用會引起工程結構中混凝土裂縫以及其他一些問題。文章憑借在大量的施工中積累的處理裂縫的經驗以及堅實的理論研究,提出了建筑工程結構中混凝土裂縫原因及預防措施。

混凝土結構的施工,需要在模板及其支架的支護下進行,由于種種不良因素對這兩種不同系統的作用,常常誘發施工期混凝土結構質量事故。目前,在工程結構領域中一個相當普遍的問題是建筑裂縫,并且近年來日趨增強,它已影響到生產和生活,并困擾著大批工程技術人員和管理人員,是迫切需要解決的技術難題。

混凝土工程裂縫影響工程質量的主要因素。裂縫產生的原因主要是變形作用,如溫度變形、收縮變形、基礎不均勻沉降變形等多因素,統稱為變形作用引起的裂縫問題。對于變形作用引起混凝土裂縫研究還很不成熟,國家缺乏相關規范及規程,它涉及結構設計、地基基礎、施工技術、材料質量、環境狀態等諸多因素,特別是泵送混凝土施工工藝的發展,使得混凝土裂縫控制的技術難度大大增加。

一、混凝土裂縫預防措施

(一)結構方面

根據混凝土結構設計規程,為避免結構由于溫度收縮應力引起的開裂,采取永久式伸縮的方法,根據現場調查,引起結構裂縫的原因是綜合性的,結構長度是影響收縮應力綜合因素之一,而不是惟一的因素。

根據現場實踐經驗,混凝土裂縫分為有害的及無害的兩類。有害與無害的界限由使用功能而定。施工單位應當采取必要的設計及施工措施,以控制有害裂縫的產生。由于估計不足等因素,即使出現少量有害裂縫,也要通過化學灌漿處理,使其滿足設計使用要求。結構所受到的外部作用分為外荷載,可看作是第一類荷載;具有十分重要的外部作用是變形作用,即第二類荷載為間接荷載。變形作用包括溫度、濕度、地基不均勻沉降,在該作用下,結構的抗力取決于混凝土的抗拉性能,即抗拉強度和抗拉變形。

(二)施工方面

由施工單位委托攪拌站向現場供應商品混凝土時,委托的技術依據只有設計院確定的強度等級,卻忽略了工程特點對大體積混凝土性能的要求,這樣對控制混凝土裂縫是不利的。施工單位應在混凝土澆筑部門對混凝澆筑、振搗、養護及坍落度控制做出技術方案,并嚴格執行,特別是對坍落度的控制更應得到攪拌站的同意。施工新澆筑混凝土養護方法有:(1)潮濕養護;(2)養護劑涂層;(3)自動給水養護;(4)保濕養護;(5)防風;(6)實現信息化施工養護;(7)盡快回填。

(三)混凝土材質方面

泵送商品混凝土對原材料供應有很高的技術要求。由于泵送混凝土的流動性要求與抗裂的要求相互矛盾,所以應當選取在滿足泵送的坍落度下限條件下盡可能降低水灰比。目前國內攪拌站對砂石骨料的含水控制波動很大,影響了混凝土的水灰比。利用較精確的含水率測定儀或傳感器,測出配料過程中的含水率,進行計算機處理,自動調整配料的水灰比,對于控制混凝土的收縮和提高抗裂是必要的。

砂石的含泥量對混凝土的抗拉強度與收縮影響很大。我國對含泥量的規定比較寬,但現在實際施工中還經常超標。有的攪拌站,雖然檢驗資料是合格的,但在澆搗中發現有大量泥塊和雜質,這樣就會引起結構嚴重開裂。因此在實際施工中,砂石骨料的粒徑應盡可能大一些,以達到減少收縮的目的。

(四)環境影響

混凝土的裂縫與環境條件(施工期和施工后)有很大關系。施工過程中應注意氣溫和濕度的變化,采取有效措施控制高溫、低溫沖擊和激烈干燥沖擊,此時,應力狀態接近彈性應力狀態,混凝土應力松弛效應無法發揮出來,特別注意澆筑后經過一定時期養護的混凝土仍然需要保護(維護),不宜長期裸露。注意與氣象站的密切聯系(降溫及降雨預報),不得在雨中澆筑混凝土,否則會嚴重改變水灰比。

結構施工后驗收投入使用,由于環境變化(如生產使用條件、房屋裝修改變條件),承受了新的溫度、濕度、振動(包括相鄰振動)、化學腐蝕及荷載變化影響等,都可能引起后期開裂。

二、混凝土裂縫限制標準

混凝土裂縫是不可避免的,其微觀裂縫是本身物理力學性質決定的,但它的有害程度是可以控制的。有害程度的標準是根據使用條件決定的,如從結構耐久性要求、承載力要求及正常使用要求,最嚴格的允許裂縫寬度為0.1mm。近年來,許多國家已根據大量試驗與泵送混凝土的經驗將其放寬到0.2mm。

如果結構所處的環境正常,保護層厚度滿足設計要求,無侵蝕介質,那么混凝土裂縫寬度可放寬至0.4mm;在溫氣及土封號為0.3mm;在海水及干濕交替中為0.15mm。當沿裂縫有害程度高時,必須處理。

近年來,由于房屋產權體制的改變及生活水平的提高,對房屋質量要求更加嚴格,雖然經鑒定認為沒有影響安全的有害裂縫,但從美觀和精神作用的要求,應用適當的允許范圍;當觀察人距離結構20~50cm時,可看清0.05mm寬度的裂縫,是最嚴格的要求;距離1~2cm時可看清0.1~0.2mm的裂縫,是一般要求;距離5~10cm時可看清0.5~1.0mm的裂縫,是必須修補的裂縫,有時雖然裂縫不寬,但是呈網狀密布,給人一種精神上的不愉快的感覺,需要修補;對有滲水的任何寬度裂縫必須處理。上述這類裂縫經處理后滿足正常使用要求,不應據此降低評定等級。

三、結語

混凝土結構的施工,絕對安全是不可能達到的,但在可接受的概率水平上可以得到保證,該水平可以通過可靠性理論的應用得到。當前,可靠性理論應用于混凝土結構施工期質量控制的基礎工作,是開展與施工期荷載、抗力有關的參量統計參數的觀測調查和統計分析,以獲取基于全國范圍數據的分析結果。

參考文獻

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