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土木工程施工中的裂缝处理

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摘要:土木工程在建造和使用过程中,常常会出现各种情况的裂缝,引起建筑物裂缝的因素有很多。建筑物出现裂缝后,从表面上看影响美观,当裂缝过大后将会对建筑物结构产生影响,因此对土木工程产生的裂缝原因进行分析具有重要意义。本文就土木工程施工中的裂缝处理进行了探讨。

关键词:土木工程;施工;裂缝;原因;处理

中图分类号:TV543文献标识码: A

引言

混凝土结构裂缝的控制是一个综合性的问题,我们在工程施工过程中必须严格按规范、规程施工,严把质量关,防患于未然,尽可能减少裂缝的出现,对已存在的裂缝应采取合理的措施处理。相信随着对混凝土耐久性研究的不断深入,以及相应材料科学的不断发展和施工水平的不断提高,混凝土裂缝问题会逐步得到解决。

一、土木工程施工中裂缝产生的成因

1、设计的原因

设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利,荷载收缩,使用环境温度变化,管线配置不当,保护层厚度不足,抗温度收缩配筋不足。各种施工缝设置不当,将会产生裂缝。

2、混凝土配合比方面的原因

粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。过大的水灰比,亦或是采用的砂粉过少,也会使得混凝土结构有裂缝出现。当使用相同强度或相同等级的水泥时,水灰比就决定着混凝土的强度。在水泥水化以后,混凝土中便会有多余水分的残留,蒸发后或者形成多余水泡,进而会导致气孔的产生,因而产生裂缝。混凝土外加剂、掺和料选择不当,严重增加混凝土收缩;水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大、粉煤灰及矾土水泥收缩值较小、快硬水泥收缩大。水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。

3、施工及现场养护原因

裂缝出现的部位和走向,裂缝宽度因产生原因而异,比较典型的和容易出现的情况如下:(1)现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。(2)拌和不均匀,搅拌时间不足或过长,拌和后到浇筑时间间隔过长,易产生裂缝。(3)连续浇筑时间过长,接茬处理不当,易产生裂缝。(4)高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩大。(5)大体积混凝土浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。(6)现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。(7)现场模板拆除不当,引起拆模裂缝或拆模过早。(8)现场预应力张拉不当,引起混凝土张拉裂缝。

这些因素都会造成混凝土较大的收缩,产生龟裂裂缝或疏松裂缝,致使混凝土微观裂缝迅速扩展,形成宏观裂缝。养护是使混凝土正常硬化的重要手段。养护条件对裂缝的出现有着关键的影响,在标准养护条件下,混凝土硬化正常,不会开裂,但只适用于试块或是工厂的预制件生产,现场施工中不可能拥有这种条件。但是必须注意到,现场混凝土养护越接近标准条件,混凝土开裂可能性就越小。

4、外界原因造成的使用因素

(1)构筑物基础不均匀沉降,产生沉降裂缝。(2)野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞等,引起裂缝。(3)周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝。(4)意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。(5)使用中短期或长期超载。(6)结构构件各区域温度、湿度差异过大。

5、温度变形裂缝

混凝土具有热胀冷缩的性质,温度变形裂缝产生的原因是混凝土浇筑后,水泥水化会放出很多的热量,而混凝土是热的不良导体,内部散热较慢。聚集在水泥内部的水化热不易散发,造成混凝土内部温度过高,而混凝土表面散热较快,有时内外温差可达30―70度,这样就形成较大的温差,使混凝土内部产生较大的压应力,表面产生拉应力,此时混凝土养护的时间较短,抗拉强度很低,如果混凝土表面产生的拉应力大于混凝土本身的抗拉强度,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝产生较早,多呈不规则状态,深度较浅。这样就造成了表面容易产生集中应力,能促使裂缝进一步扩大。

裂缝通常走向无一定规律,大面积裂缝纵横交错,梁板类尺寸较大的构件,裂缝多平行于短边,深入或贯穿类的温度裂缝多平行于裂缝或者接行,高温引起的混凝土裂缝,通常是中间粗,两头小,而冷缩裂缝无此规律。

二、混凝土裂缝处理措施

1、设计中的‘抗’与‘放’

在建筑设计中应处理好构件中‘抗’与‘放’的关系。所谓‘抗’就是处于约束状态下的结构,没有足够的变形余地时,为防止裂缝所采取的有力措施,而所谓‘放’就是结构完全处于自由变形无约束状态下,有足够变形余地时所采取的措施。

设计人员应灵活地运用‘抗一放’结合、或以‘抗’为主、或以‘放’为主的设计原则。来选择结构方案和使用的材料。

2、采用补偿收缩混凝土技术

在常见的混凝土裂缝中,有相当部分都是由于混凝土收缩而造成的。要解决由于收缩而产生的裂缝,可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩,实践证明,效果是很好的。

3、混凝土的浇筑

为了获得匀质密实的混凝土,浇筑时要充分考虑结构的浇筑区域、构件类别、钢筋配置状况以及混凝土拌和物的品质,选用适当机具与浇筑方法,浇筑之前要检查模板、钢筋及保护层厚度、预埋件等的部位、尺寸,确认无误后,方可进行浇筑。同时,还应检查对浇筑混凝土是否有障碍,必要时予以修正,制定施工方案时应考虑工程情况和实际工作能力,使各环节的施工能力应与混凝土的一次浇筑量相一致,必要时混凝土的连续浇筑对现场浇筑的混凝土要进行监控,运抵现场的混凝土坍落不能满足施工要求时,可采取经实验确认的可靠方法调整坍落度,严禁随意加水,降雨雪时不宜在露天浇筑混凝土浇筑墙、柱等较高构件时,一次浇筑高度以混凝土不离析为准,一般每层不超过500m,捣平后再浇筑上层,在浇筑时要注意振捣到位时混凝土充满端头角落。

4、混凝土的养护

(1)养护是防止混凝土产生裂缝的重要措施,必须充分重视,并制定养护方案,派专人养护工作。(2)混凝土浇注完毕,在混凝土凝结后即须进行妥善的保温、保湿养护,尽量避免急剧变化、振动以及外力的扰动。(3)浇筑后采用覆盖、晒水、喷雾或用薄膜保湿等养护措施;保温、保湿养护时间,对硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥或矿渣硅酸盐水泥拌制的混凝土,不得少于7d;对掺用缓凝型外加剂或抗渗要求的混凝土,不得少于14d。(4)底版和楼板等平面结构构件,混凝土浇筑收浆和抹压后,用塑料薄膜覆盖,防止表面水份蒸发,混凝土硬化至可上人时,可揭去塑料薄膜,铺上麻袋或草帘,用水浇透,有条件时尽量蓄水养护。

5、混凝土温度控制方面

一是混凝土高温浇筑时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热或采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。如大体积混凝土,因为温度应力与结构尺寸相关,结构尺寸越大,应力越大,因此应在混凝土结构物中埋设水管,通入循环冷水降温,减小混凝土的内外温差,减小约束。二是拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土出机温度,预留温度收缩比例。三是加强混凝土结构物的温度养护,混凝土结构物浇筑成功后,应及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并适时洒水养护,适当延长养护时间,以确保混凝土表面逐渐冷却。长时间暴露的混凝土结构表面,在寒冷季节采取保温措施,并采取必要措施防止寒潮袭击。

结束语

在土木工程的施工过程中,会因为很多问题而导致混凝土出现缝隙,这些裂缝会给土木工程带来安全隐患,影响土木工程的耐久性,破坏其结构。本文通过分析土木工程施工过程中出现裂缝的原因,提出处理土木工程施工中裂缝的具体措施及预防方法,避免因混凝土裂缝而影响土木工程施工的质量。

参考文献

[1]张继明.建筑施工中防治楼面裂缝的技术措施[J].低温建筑技术,2007.

[2]韩君.建筑施工中楼面裂缝的预防措施[A].土木建筑学术文库(第15卷),2011(02).