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现浇商品砼裂缝产生的原因探析

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摘要:商品砼容易出现裂缝已成为城市建设工程质量的通病, 文中分析了商品砼产生裂缝的原因, 并提出了相关防治措施。

关键词:商品砼 裂缝 原因 防治

商品混凝土已成为现代建筑工程中的一种重要材料,其质量的好坏,对建筑的质量、安全和造价有很大影响。为了更好地应用商品混凝土、保证商品混凝土的质量,笔者就如何控制、处理商品混凝土裂缝作进一步探讨。

1、商品砼裂缝

砼是一种非均质性材料, 由骨料、水泥、结构钢筋及存留其中的气体和水组成,在硬化过程中,由于各种材料变形不一致,不可避免地会产生裂缝。绝大多数是肉眼看不见的微裂缝,只有肉眼可见的宏观裂缝才是通常所说的裂缝。砼结构出现裂缝是一个相当普遍的现象,是一个长期困扰着建筑工程技术人员的技术难题。砼裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝,有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等。在实际工程中要区别对待。尽管在建筑工程中砼的裂缝是不可避免的,但在设计、施工中,仍可采取有效技术措施控制裂缝的产生;特别要避免出现有害裂缝,以确保工程质量。

商品混凝土的优点主要有:能提高建筑工程质量,大大缩短建设工期,提高建设速度,节省工程量。它能提高和改善混凝土的性能,由于商品混凝土使用矿物活性掺合料(矿粉、粉煤灰等)和外加剂,可大大提高混凝土的防水、防冻、抗裂和耐磨等性能,提高建(构)筑物的使用年限。使用商品混凝土能节省施工用地、减少资源浪费、改善劳动条件、减少环境污染,降低综合造价。

2、商品水泥砼裂缝的特点及成因分析

2.1裂缝的特点

通过对某些现浇楼板裂缝的调查,发现裂缝一般在主体结构完成半年内出现,缝宽在0.1至1mm之间,个别缝宽达1.4mm。有的裂缝贯穿楼板,并且出现在不同房间区格。圈梁处不贯通,南向房间裂缝多,北向房间裂缝少,顶层裂缝尤为严重。根据裂缝产生的部位和形态, 主要可归纳为以下几类:

(1)穿线管位置裂缝。该类裂缝沿穿线管布设位置产生,由于线管斜向布设较多,所以裂缝以斜裂缝居多。

(2)施工缝位置裂缝。不少工程在楼板施工时留设了一定数量的施工缝。由于施工缝一般为横向, 所以出现了很多横向裂缝。

(3)楼板横向裂缝。基本均出现在板中受弯应力最大位置, 甚至横向贯通整个房间。

(4)建筑物阳角部位现浇楼板板角裂缝该类裂缝出现在屋面、首层地面等楼层,在建筑物的阳角部位,南侧房间居多。裂缝成45°角,中部宽两边窄,端头消失在圈梁处,多为上贯通的裂缝。

2.2 裂缝产生的原因

商品混凝土砼产生裂缝的成因很多、很复杂,裂缝与厚度、混凝土配合比,振捣,收面状况,养护(包括气温),还有砼垫层的基层质量(比如灰土的密实度等)。具体为:

(1)水泥砼浇筑施工中,振捣不均匀,或是漏振、过振等情况,会造成水泥砼离析、密实度差、降低结构的整体强度。水泥砼内部气泡不能完全排除时,裂缝在钢筋表面泡则降低了水泥砼与钢筋的粘结力。钢筋若受到过多振动,则水泥浆在钢筋周围密集,就将大大降低粘结力而出现裂缝。

(2)水泥砼材料及配合比。配合比设计不当直接影响水泥砼的抗拉强度,是造成水泥砼开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大,水灰比大,含砂率不适当,骨料种类不佳,选用外加剂不当等,这几个因素是互相关联的。有关试验资料显示:用水量不变时,水泥用量每增加10%,混凝土收缩增加5%;水泥用量不变时,用水量每增加10%,混凝土强度降低20%,混凝土与钢筋的粘结力降低10%。

(3)水泥有收缩的特性,所以这种收缩特性也是水泥砼的一个主要特点,对水泥砼的性能有很大影响。由于收缩而产生的微观裂缝一旦发展,则有可能引起结构物的开裂、变形甚至破坏。一些砼垫层的垫层面积过大的时候,就会有收缩裂缝的可能。

(4)温度因素最容易造成水泥砼较大的收缩,水泥砼内的水泥在水化反应中散出大量热量,使水泥砼升温,并与外部气温形成一定的温差,从而产生温度应力。其大小与温差有关,并直接影响到水泥砼的开裂及裂缝宽度。

(5)养护是使水泥砼正常硬化的重要手段,养护不好就会有干缩线。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,水泥砼硬化正常,不会开裂,但只适用于试块或是工厂的预制件生产,在实际施工中不可能拥有这种条件。但必须注意到,现场水泥砼养护越接近标准条件,水泥砼开裂可能性就越小。

(6)外界因素也会导致现浇砼的裂缝问题,如:构筑物基础不均匀沉降, 产生沉降裂缝; 使用荷载超负; 野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞等,引起裂缝;周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝;意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝;等等。上述这些因素都会造成砼较大收缩,产生龟裂或疏松裂缝,致使砼微观裂缝迅速扩展,形成宏观裂缝。

3、商品砼裂缝的防治措施

3.1设计、施工方面预控

(1)商品砼由于水灰比较大( 特别是泵送砼) ,坍落度均大于12 cm,水分较多, 因此在施工过程中要严格控制水灰比, 宁可不掺或少掺减水剂,泵送商品砼坍落度最好控制在12~14cm,而防止结构表面出现泌水,造成砼表面水分蒸发过快而形成塑性裂缝。

(2)砼振捣要密实, 但不能过度,否则会导致水泥砂浆上浮,尽量避免局部过振而造成砂浆集中。

(3)初凝前后及时反复抹压,使已出现的塑性裂缝及时愈合。

(4)做好砼浇筑后的养护工作,商品砼的养护时间不应小于14d, 如遇烈日暴晒, 应采取覆盖措施。

(5)严格控制拆模时间,避免出现影响砼结构性能的裂缝;对大体积砼要严格控制结构内外表面温差,必要时应采取相应保暖措施。

(6)对结构板布管较密或出现交叉线管部位, 应有相应加强措施, 防止出现板负筋保护层偏薄;砼浇筑完成后应严格控制其表面上料时间,以免影响砼结构性能。

(7)商品砼凝结时间不宜过快, 必要时可采取缓凝措施。

3.2材料方面预控

(1)骨料。目前泵送混凝土的碎石规格一般为5~25mm.根据试验,采用5~40mm石子比采用5~25mm石子每立方米混凝土可减少用水量15kg左右,在相同水灰比情况下,水泥用量减少20kg左右,因此尽量选择大粒径粗骨料。

(2)砂。采用中、粗砂,细度模数必须控制在2.3以上,含泥量控制在2%以下。因为采用细度模数为2.8:2.3的中砂每立方混凝土可减少水泥用量约30kg,减少水用量20~25kg,从而降低混凝土水化热和温差引起的收缩。泵送混凝土时,砂率应控制在38~45%。

(3)选用优质高效的外加剂。为达到抗裂、防水的目的,在配制混凝土时,一般需要掺人减水剂、缓凝剂、膨胀剂等。外加剂的质量对混凝土的影响非常大,有些膨胀剂与其他外加剂一起使用可能会产生副作用,因此在使用前应经试验确定。

4、结语

商品混凝土现浇结构的裂缝,是目前较难克服的质量通病之一。特别是住宅工程的裂缝发生后,往往会引起投诉、纠纷以及索赔要求等。因此,政府建筑质量监督单位、建设单位、设计单位、施工单位等对此都非常重视,许多专家针对该问题也提了相应的预防和处理措施。文章结合有关专家的意见进行归纳,结合自己的实践经验提出各项防范措施和处理方法,希望为提高我国整体建筑工程质量创造条件。

参考文献:

[1] 李晶磊.现浇商品砼住宅楼板产生裂缝的原因及预防[J].科技信息,2009.12

[2] 王华健.商品砼裂缝产生原因分析及治理方法[J].公路与汽运,2006.01