【摘 要】通过现场观察和查阅有关混凝土方面的资料,对引发混凝土裂缝的原因进行归纳,并提出相应的预防措施,为施工中如何避免裂缝的产生提供了借鉴,希望对实际施工起到指导作用。
【关键词】钢筋混凝土;收缩裂缝;预防措施
建筑结构产生裂缝是很普遍的现象,其中最常见的要数钢筋混凝土构件以及砖墙裂缝。多年的实践证明,在工程裂缝中有很大一部分是可以通过设计手段、施工措施来克服的。本文着重对引发混凝土裂缝的原因进行归纳,旨在对某些容易忽视的问题引起重视,并提出相应的预防措施。
1.钢筋混凝土常见裂缝原因分析
混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料,在施工和使用过程中,当发生温度、湿度变化、地基不均匀沉降时,极容易产生裂缝[1]。
1.1塑性收缩裂缝
通常在干热或大风天气时,其形状如干燥泥浆表面。常有裂缝为中宽两头粗、长短各异不连贯。产生的主要原因是混凝土在塑性状态时表面水分蒸发过快,产生了急剧的体积收缩,从而导致混凝土表面裂缝。而蒸发速度的快慢和风速、相对湿度、混凝土表面空气湿度以及自身的温度有关。风速越大,温度越高,水分蒸发速度越快。
1.2沉降收缩裂缝
多沿主筋通长方向上在混凝土表面断续出现。或在相邻断面显著变化部位出现,裂缝较浅较宽。通常在其浇灌后期出现、硬化后期暂停。产生的原因为混凝土浇捣后骨料颗粒沉落,水分上升,受到钢筋或埋设件或大的粗骨料阻挡,而使混凝土互相分离,或混凝土本身组成材料沉落不均造成开裂,斜面上的混凝土由于重力向下流动而开裂。
1.3干燥收缩裂缝
一般出现在混凝土终凝前后。裂缝仅在表面显示,其特点为浅和细,沿短缝隙分布。随着湿度和气温的变化,由表及里,由大到小逐渐发展。产生的原因主要是混凝土养护不到位,风吹日晒,表面水分散失过快而内部湿度变化小,表面干缩变形受内部混凝土的约束,产生较大的拉应力而引起裂缝。
1.4温度裂缝
混凝土在施工前后会因为外界因素出现热胀冷缩现象,其线膨胀系数一般为1*10-5℃。当环境温度发生变化时,就会产生温度变形,由此产生附加应力,当这种应力超大型过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。工程施工中裂缝常见,譬如现浇屋面板上的裂缝,大体积混凝土的裂缝等。
1.5地基不均匀沉降产生的裂缝
钢筋混凝土结构出现裂缝的主要原因为不均匀沉降。裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况,由于地基变形造成的应力相对较大,使得不均匀沉降产生的裂缝一般是贯穿性的。
1.6其它
材料质量问题、结构受荷、徐变等都可能造成混凝土结构的裂缝。水泥、砂、石等质量不好,若工程上用了这等不合格的材料就会导致“豆腐渣工”。早期受震、拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等等均可能产生裂缝。徐变造成开裂或裂缝发展的例子工程中也很常见。
2.预防措施
2.1塑性收缩裂缝预防措施
预防此裂缝产生的方法为:施工中全方位减少混凝土表面和其内部在体积上的变化,减少前后差异。混凝土浇灌后及时覆盖,洒水养护;严格控制混凝土配合比;将基层和模板浇水均匀湿透;对高温、大风天气施工的混凝土应及时抹压,防止裂缝继续产生。
2.2沉降收缩裂缝预防措施
为防止这类裂缝,可采用稠度适当的低流动性混凝土加强捣实;对断面相差较大的结构物先浇深部位2~3h后再与薄断面一起浇灌。
2.3干燥收缩裂缝预防措施
为防止此类裂缝,可采取严格控制混凝土的水灰比、砂率、砂石含泥量;加强早期覆盖和养护适当延长养护时间;密封保水养护对长期露天堆放的构件采取适当洒水养护。
2.4施工方面原因造成的裂缝预防措施
此类裂缝预防措施如下[2]:①施工顺序科学化。当相邻建(构)筑物间距较近时,一般应先施工较深的基础,以防止基坑开挖破坏已建基础的地基。当建(构)筑物各部份荷载相差较大时,一般应先施工重、高部分,后施工轻、低部分。②强化模板施工期间管理工作,模板及其支架必须有足够的承载能力,刚度和稳定性。在振捣过程中派专人看模。防止松扣下沉现象发生;试块强度达到设计允许值时方可拆模。③混凝土的成品保护,对浇筑好板布必须在混凝土强度达1.2N/mm2后方可上人。④钢筋绑扎施工加强对负弯矩筋的管理。加必支撑马凳的间距,确保板面负弯矩筋的保护层厚度。⑤振捣方式必须正确,振捣时应快插慢拨。振捣时间过短,混凝土不均匀,时间过长,易导致严重浮浆。
2.5设计构造方面对裂缝加强预防措施
裂缝预防措施为:①建筑平面选型要求满足需求,力示简单。平面 复杂的建筑物,容易产生扭曲等附加应力而造成墙体及楼板开裂。②科学安排纵横墙面,尽量使纵墙面的开洞口缩小。③使建筑物长高比得到有效控制。长高比越小,整体刚度越大,调整不均匀沉降的能力越强。④合理地调整各部分承重结构的受力情况,使荷载颁均匀,昼防止受力过于集中。⑤地基的不均匀沉降,除了前述的措施外,在基础设计中还可以采取调整基础的埋置深度、不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法,来调整地基的不均匀变形。⑥合理加强基础的刚、强度。⑦层层设置圈梁、构造柱,可以增加建筑物的整体性,提高砖石砌体的抗剪、抗拉强度,防止或减少裂缝。即使出现了裂缝,也能阻止其进一步发展。⑧正确地设置沉降缝。沉降缝位置和缝宽的选定应合适,构造要合理,可以和其它结构缝合并设置。⑨限制伸缩缝间距。对体形复杂,地基不均匀沉降值大的建筑物更应严格控制,同样,也可以和其它结构缝隙合并设置。⑩部分窗台砌体应加强。对宽大的窗台下部宜设轩钢筋混凝土梁,以适应窗台的变形,防止窗台处产生竖直裂缝。
【参考文献】
[1]周崇阳,刘小勤.钢筋混凝土桥面铺装开裂原因及裂缝修补[J].山西建筑,2011,37(12).
[2]刘冰,周伏先.周伏先路基施工对水泥砼路面裂缝的原因及预防措施[J].商品与质量:建筑与发展,2012,(1).