谈市政工程中水泥砼裂缝的预防

(整期优先)网络出版时间:2012-06-16
/ 2

谈市政工程中水泥砼裂缝的预防

陈政

陈政(广西富林劳务有限公司,广西南宁530022)

摘要:混凝土在当前建筑工程施工中是一种常见的施工材料,其在施工的过程中物美价廉,取材方便,施工工艺简单,更是具有较高的完整性和承载力,因此在当前建筑工程施工中被列为首选材料之一。但是其在施工中也存在着各种不足与影响因素。混凝土裂缝是当前混凝土施工中的主要制约和影响因素。混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题。本文通过对当前混凝土工程中存在的个中常见裂缝问题进行分析,提出其相应的预防措施和处理方法,为混凝土裂缝的减少和缩小奠定理论依据。

关键词:混凝土;干缩裂缝;水泥

1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,利用相应的比例进行分析与配合而形成的一种具有非均质性能的整体材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,在混凝土凝结的过程中容易受到周围环境和气候的影响而出现各种缺陷和隐患,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,这些问题都额存在是影响混凝土在施工过程中职工质量的主要因素和方式,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,使得其在工程修筑的过程中严重的降低了钢筋混凝土的整体性能与承载力,更是严重影响着混凝土材料的的使用质量、外观以及混凝土的使用寿命。严重者将会威胁到建筑物的结构安全。混凝土在施工中,产生裂缝的原因有多种,其主要的裂缝原因还是由于施工的不仔细和原材料质量不达标引起的。

2混凝土工程中常见裂缝及预防

2.1干缩裂缝及预防

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05~0.2mm之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀,影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂,影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

2.2塑性收缩裂缝及预防

塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。

主要预防措施:一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。

2.3沉陷裂缝及预防

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致。此类裂缝多为贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30~45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

主要预防措施:一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是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。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。

2.4温度裂缝及预防

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350~550kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500~27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。

主要预防措施:一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。五是改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺,降低混凝土的浇筑温度。六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。

3结论

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,是由于在混凝土施工的时候对各个施工环节和施工材料控制不够仔细而出现的各种缺陷。它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响了混凝土在建筑施工中的稳定性,造成建筑物使用功能的不够完善和变形,更是在混凝土施工的过程中其各种施工控制方法和施工管理手段变换的主要形式和技术措施。而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料在使用中的耐久性能,影响了建筑物的外观形象和使用寿命。因此在施工中,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来控制混凝土裂缝的出现是保证建筑物使用质量和安全的有力基础。