對建筑工程施工中混凝土裂縫的討論

1、前言我們知道混凝土建筑和構(gòu)件常常是帶縫的，而裂縫的存在和發(fā)展通常會使其里面的鋼筋以及材料產(chǎn)生腐蝕，不能否認的是，如何降低鋼筋混凝土以及材料的承載能力、耐久性和抗?jié)B能力，影響建筑物的外觀、使用壽命是至關(guān)重要的，因為嚴(yán)重問題隨時會威脅到人們的生命和財產(chǎn)安全。如今從多方面統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，很多工程的失事都是由于裂縫的不穩(wěn)定發(fā)展所致。實踐證明，現(xiàn)有條件下，在混疑上工程中裂縫問題是不可避免的，因此可以說，裂縫問題在一定的范圍內(nèi)也是可以接受的，只是要采取有效的措施將其危害程度控制在一定的范圍之內(nèi)。 摘要在建筑工程施工中混凝土裂縫的產(chǎn)生是一項質(zhì)量通病，因此對混凝土裂縫的事先預(yù)防，以及產(chǎn)生后的修補處理是建筑生產(chǎn)過

2、程中較為普遍的現(xiàn)象，應(yīng)有足夠的重視。   在建筑工程施工中，混凝土裂縫的產(chǎn)生是一個普遍存在的問題，而裂縫的解決也是一個較為棘手的問題?；炷亮芽p產(chǎn)生的原因是多方面的，有變形引起的：如收縮、膨脹、沉降等原因引起的裂縫；有外部荷載引起的：混凝土養(yǎng)護不當(dāng)；外添加劑問題等引起的裂縫。 裂縫產(chǎn)生原因概述 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多樣的，概括起來，一種是變形引起的裂縫：如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫；另種是外載作用引起的裂縫和有養(yǎng)護環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫等等。分析其區(qū)別，在實際工程中應(yīng)根據(jù)實際情況解決問題。 1.1混凝土的收縮。由于混疑土特性，混凝土在硬化過程中，經(jīng)過了水

3、分蒸發(fā)、體積逐漸縮小，近而產(chǎn)生收縮，根據(jù)力學(xué)分析，板的四周由于受到支座的約束，不能自伸展。當(dāng)混凝土收縮所引起板的約束應(yīng)力超過一定程度時，必然引起現(xiàn)澆板的開裂，應(yīng)壓力相對集中的地方通常是開裂的部位。 1.2力學(xué)形變裂縫。樓板的彈性變形及支座處負筋下沉均會產(chǎn)生裂縫，施工中在混凝土未達到規(guī)定強度，過早拆模，或者在混凝土未到終凝時間就上荷載等，這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形，致使混凝土早期強度低或無強度時，承受彎、壓、拉應(yīng)力，導(dǎo)致混凝土裂縫。實際的施工中不注意鋼筋的保護，板的上層鋼筋一般較細較軟，各工種交叉作業(yè)，勢必造成施工人員眾多，行走十分頻繁，無處落腳后難免被大量踩踏，鋼筋彎曲變形、下沉

4、，保護層過大，導(dǎo)致板面裂縫也是常有發(fā)生。 1.3溫度導(dǎo)致裂縫。我們知道，水泥的特點是快硬、高強、水化熱大，再加上多數(shù)工程的主體施工發(fā)生在夏季，混凝土澆搗后又未及時澆水養(yǎng)護，混凝土在較高溫度下失水收縮，水化熱釋放量較大，而又未及時得到水分的補充，因而出現(xiàn)裂縫。實踐得知，裂縫也首先產(chǎn)生在較薄弱的部位即板角處。 1.4配比不適當(dāng)產(chǎn)生的裂縫。在實際的施工中，常常發(fā)現(xiàn)，混凝土水灰比過大，或使用過量粉砂也可以使樓板產(chǎn)生裂縫。比如我們在高強砼的水灰比的取值上要嚴(yán)格控制在0.240.38之間，不能過大，而在普通普通砼的水灰比而言，最大也只能去到06，如果過高則會產(chǎn)生裂縫而帶來嚴(yán)重的后果。在同一品種及相同強度等

5、級水泥條件下，混凝土強度等級主要取決于水灰比，因為水泥水化時，所需的結(jié)合水，一般只占水泥重量四分之一左右。如今工程界比較普遍的現(xiàn)象是，為了獲得必要的流動性，保證澆灌質(zhì)量，常需要較大的水灰比。相反，在水泥水化后，多余的水分就殘留在混凝土中，形成水泡或蒸發(fā)后形成氣孔，減少了混凝土抵抗荷載的實際有效斷面。根據(jù)力學(xué)分析，在荷載作用下，可能在孔隙周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中，使樓板表面出現(xiàn)裂縫。棘手的問題?；炷亮芽p產(chǎn)生的原因是多方面的，有變形引起的：如收縮、膨脹、沉降等原因引起的裂縫；有外部荷載引起的：混凝土養(yǎng)護不當(dāng)；外添加劑問題等引起的裂縫。 一、混凝土中常見的裂縫及其防治措施混凝土裂縫的產(chǎn)生若不加以預(yù)防采取措

6、施解決，它的進一步發(fā)展延伸會導(dǎo)致內(nèi)部鋼筋等產(chǎn)生腐蝕，降低鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力、抗?jié)B性能、耐久使用年限，甚至?xí)绊懭嗣竦纳柏敭a(chǎn)安全。在工程中完全消除裂縫是不可能的，規(guī)范中也有明確規(guī)定對有些結(jié)構(gòu)在所處的不同條件下，允許存在一定寬、深度的裂縫。但作為施工過程中應(yīng)盡量采取有效的預(yù)防和技術(shù)保障措施來有效的控制裂縫的產(chǎn)生，盡量少產(chǎn)生或盡量減少裂縫寬度、深度，尤其要避免出現(xiàn)在關(guān)鍵部位或有害裂縫。 混凝土中常見的裂縫主要有以下這些：干縮裂縫；塑性收縮裂縫；沉降裂縫；溫度裂縫；化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫。 1. 干縮裂縫的產(chǎn)生原因及主要預(yù)防措施 一般出現(xiàn)在混凝土澆筑完畢養(yǎng)護后的一周左右，這種裂縫的產(chǎn)生是由于混凝土

7、表面水分蒸發(fā)過快而內(nèi)部變化較小產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。相對濕度越低，干縮裂縫越易產(chǎn)生?；炷粮煽s裂縫的產(chǎn)生和水灰比、水泥成分、水泥用量、集料的性質(zhì)和用量以及外添加劑等因素有關(guān)。因此為了防止干縮裂縫的產(chǎn)生可采取以下預(yù)防措施：選用收縮量較小的水泥，如采用中低熱水泥和粉煤灰水泥；控制水灰比，摻適量減水劑；施工中控制配合比，用水量不得超過配合比中的用水量；注重混凝土的養(yǎng)護；設(shè)置合理的收縮縫。 2. 塑性收縮裂縫的產(chǎn)生原因及主要預(yù)防措施 塑性收縮裂縫是由于混凝土表面失水過快引起的，一般在干熱、大風(fēng)天氣容易產(chǎn)生；影響的因素主要有水灰比、混凝土凝結(jié)時間、環(huán)境溫度、風(fēng)速及相對濕度等。 預(yù)防措施主要有：選用干

8、縮性小、早期強度高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥；嚴(yán)格控制水灰比，添加高效減水劑，減少水泥用量和用水量；澆筑混凝土前澆水濕潤基層和模板；及時養(yǎng)護，避免高溫或大風(fēng)導(dǎo)致水分的過量過速蒸發(fā)。 3. 沉降裂縫的產(chǎn)生原因及主要預(yù)防措施 沉降裂縫是由于基層的不均勻沉降或模板支撐間距過大或模板本身剛度不足等原因所致。預(yù)防的主要措施有：基土要分層夯實和加固；保證模板的足夠剛度，支撐間距要按計算模板方案操作；防止基底被水浸泡；注意拆模時間及順序；在凍土上搭設(shè)要采取一定的預(yù)防措施。 4. 溫度裂縫的產(chǎn)生原因及主要預(yù)防措施 溫度裂縫都產(chǎn)生在大體積混凝土表面或溫差較大的地區(qū)。由于混凝土體積大，大量水化熱積聚在內(nèi)部不易散發(fā)，

9、導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度急劇上升，而外部散熱較快，從而產(chǎn)生內(nèi)外的較大溫差，使得內(nèi)外熱脹冷縮程度不同，使得混凝土表面產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土抗拉極限強度時就產(chǎn)生裂縫。主要預(yù)防措施有：選用低中熱水泥；減少水泥用量；降低水灰比；改善骨料級配，摻加外添加劑減少水泥用量降低水化熱；改善混凝土攪拌工藝，降低混凝土澆筑溫度；摻加一定的減水、增塑、緩凝等外加劑，改善混凝土的流動性、保水性、降低水化熱；高溫季節(jié)注意控制混凝土溫升，降低澆筑時溫度；大體積混凝土合理安排施工工序、分層分塊澆 筑，利于及時散熱，減小約束；或在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道，減小內(nèi)外溫差；加強溫度監(jiān)控及時采取冷卻措施；預(yù)留溫度縫；容易開裂

10、部位配置增強抗拉強度的鋼筋或纖維材料減少裂縫產(chǎn)生的機率。 轉(zhuǎn)貼于 中國論文下載中心5. 化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫及主要預(yù)防措施 混凝土攪拌后堿性骨料產(chǎn)生的一些堿性離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，吸水體積增大，造成混凝土酥松、膨脹開裂。這些裂縫一般出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)使用期間，一旦發(fā)生很難補救。主要預(yù)防措施有：選用低堿水泥、外加劑或堿活性小的骨料；添加外加劑降低堿骨料反應(yīng)。 混凝土振搗不良或鋼筋保護層不足，使得外界物質(zhì)容易侵蝕鋼筋，使得體積增大，導(dǎo)致沿鋼筋方向的混凝土開裂。主要預(yù)防措施有：保證鋼筋保護層厚度；保證混凝土良好級配，振搗密實；對鋼筋事先采取防銹蝕措施。 以上是混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的一些具體原因及針對性

11、事先控制裂縫產(chǎn)生的一些預(yù)防措施。但是在生產(chǎn)施工過程中并不是預(yù)防了就能絕對避免，只是減少發(fā)生的概率而已，因此裂縫的后期處理彌補就必不可少。 （1）表面修補 這是一種簡單的修補方法，針對混凝土表面開裂不影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及承載力的情況。通常處理只在表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥等，同時為了防止進一步開裂可在裂縫表面粘貼玻纖網(wǎng)布等。 （2）結(jié)構(gòu)加固 當(dāng)裂縫影響結(jié)構(gòu)安全時，采取加大截面積，外包型鋼、粘貼增強纖維網(wǎng)布、噴射混凝土補強加固等措施保證結(jié)構(gòu)安全。 （3）灌漿法 主要適用對混凝土結(jié)構(gòu)有影響且有抗?jié)B要求的裂縫，用壓力設(shè)備將水泥漿、環(huán)氧樹脂、聚氨酯等膠結(jié)材料壓入裂縫，使它硬化后和混凝土形成整體。 （4）嵌縫法

12、此法是沿裂縫鑿槽，后嵌填止水材料。 （5）混凝土置換法 對于損壞嚴(yán)重的混凝土，先將其剔除，后置換入新的混凝土或其它材料。常用普通混凝土、水泥砂漿、改性聚合物混凝土等置換。 （6）電化學(xué)防腐法 電化學(xué)防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達到防腐作用。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是比較常用的方法，這些方法受環(huán)境影響小，可以長期防腐。 （7）自身愈合法 在混凝土中摻入某些特殊成分，如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊，在混凝土內(nèi)部形成仿生自愈的效果，當(dāng)產(chǎn)生裂縫時分泌出液芯纖維使裂縫自身重新愈合。 混凝土裂縫的產(chǎn)生是一種較為普遍的現(xiàn)象，它的出現(xiàn)影響建筑

13、物的抗?jié)B性能、使用功能或是結(jié)構(gòu)的安全；因此在實際的生產(chǎn)中對混凝土裂縫的產(chǎn)生原因分析以及采取相應(yīng)的預(yù)防和后期處理對保證建筑物的安全和使用十分重要。二、裂縫的控制 2.1預(yù)防措施針對裂縫產(chǎn)生的原因，經(jīng)筆者多年實踐，可從以下幾個方面來探討其預(yù)防措施：2.1.1嚴(yán)格控制混凝土施工配合比根據(jù)混凝土強度等級和質(zhì)量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比，嚴(yán)格控制水灰比和水泥用量，要求監(jiān)理嚴(yán)格監(jiān)督控制。把好質(zhì)量關(guān)，選擇級配良好的石子，控制砂的粒徑及含量，適當(dāng)減少空隙率以減少混凝土收縮量，從而加強混凝土抗裂強度。 2.1.2現(xiàn)澆板澆搗的養(yǎng)護實踐證明，混凝土養(yǎng)護工作，是整個施工過程中非常重要環(huán)節(jié)，忽視對混凝土的養(yǎng)護

14、，既會降低混凝土的強度，又易使其在硬化過程中失水得不到及時補償而產(chǎn)生裂縫。 更重要的是在高溫下施工，應(yīng)經(jīng)常澆水養(yǎng)護，一來可減少溫度產(chǎn)生的裂縫，二來可降低由于混疑土的收縮而產(chǎn)生的約束應(yīng)力，有效控制裂縫。 2.1.3必須注意各工種交叉作業(yè)時間，在板底鋼筋綁扎后，線管予埋和模板封鑲收頭前應(yīng)及時穿插并爭取全面完成，做到不留或少留尾巴。此外，有必要增加一定數(shù)量的鋼筋工，在混疑土澆筑前及澆筑中及時進行整修。當(dāng)澆筑時，應(yīng)在裂縫容易發(fā)生部位和負彎矩筋區(qū)域，應(yīng)鋪設(shè)臨時活動跳板。值得一提的是盡力避免上層鋼筋受到重新睬踏變形。 2.1.4嚴(yán)格把關(guān)混凝上施工程序在樓層混凝上澆筑完畢的一天之內(nèi)，可限于做測量、定位、彈線

15、等準(zhǔn)備工作，不允許吊卸大宗材料，避免沖擊振動。24小時后可先分批安排吊運少量小型材料，做到輕卸、輕放、分散就位。第3天可開始從事樓層墻板和樓面的模板正常支模施工。對計劃中吊卸放材料的部位(即面積超過40 m2)的模板其支撐架在搭設(shè)前，就預(yù)先考慮采用加密立桿和橫桿增加模板支撐架剛度的措施。以增強剛度，減少變形來加強該區(qū)域的抗沖擊振動荷載，并應(yīng)在該區(qū)域的新筑混凝土表面上鋪設(shè)舊木?；蛱寮右员Ｗo和擴散應(yīng)力，從而防止樓板裂縫的發(fā)生。 2.1.5嚴(yán)格把關(guān)板面負筋的保護層現(xiàn)澆板負筋一般放置在梁鋼筋上面，與梁筋應(yīng)綁扎在一起，另外，采用鐵架子或混凝土墊塊等措施來固定負筋的位置，保證在施工過程中板面鋼筋不再下沉

16、。從而有效控制保護層，避免支座處因負筋下沉，保護層厚度變大而產(chǎn)生裂縫，一般而言，板的保護層厚度不應(yīng)大于15mmo 2.2修復(fù)對策實際施工中，往往是非強度原因而造成現(xiàn)澆混凝土裂縫，筆者在工程中經(jīng)常采用以下幾種處理措施： 2.2.1化學(xué)灌漿法：其方法為采取環(huán)氧類的化學(xué)漿液或水泥漿液對裂縫進行灌注填充，既提高了結(jié)構(gòu)的整體性，又能有效阻止鋼筋的進一步銹蝕；我們常常在實際中，在樓板受拉區(qū)裂縫兩側(cè)粘貼碳纖維布或鋼板，阻止樓板繼續(xù)開裂，提高安全性能。 2.2.2迭合層法：對原有混疑土樓面鑿毛清理，鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，重新澆筑一層細石混凝土整澆層，從力學(xué)角度來提高樓板的剛度和整體抗變形性能。 2.2.3整體處理法：通過增設(shè)構(gòu)件、改變傳力途徑、地基處理、結(jié)構(gòu)補強等整體方法提高現(xiàn)澆樓板的抗裂性能；針對已出現(xiàn)的裂縫，視具體情況對其采取封堵或約束的方案。 實際上，采取了上述綜合性防治措施后，并不能完全避免樓面裂縫發(fā)生。我們需要值得注意的是，當(dāng)這些樓面裂縫發(fā)生后，應(yīng)在樓地面和天棚粉刷之前預(yù)先作好妥善的裂縫處理工作，然后再進行裝修。根據(jù)筆者多年的經(jīng)驗，住宅樓地面上部的找平層較厚，可以通過在找平層中增設(shè)鋼絲網(wǎng)、鋼板網(wǎng)或抗裂短鋼筋進行加強，并且上部常被木地板等裝飾層所遮蓋，問題相對較小。但板底粉刷層較