常见混凝土裂缝的控制和预防措施

2010-08-15 00:42孙秀娟焦凤国
山东水利 2010年11期
关键词:砂石骨料合格

孙秀娟,焦凤国

(1.山东省地质测绘院,山东 济南 250013;2.济宁市水利机械公司,山东 济宁 272200)

混凝土裂缝是水利工程、建筑工程等建设过程中普遍遇到的问题。由于自身变形、施工质量、养护条件、荷载超负等原因,硬化成型的混凝土内部存在着许多的微孔隙、气孔和微裂缝。这些微孔隙、气孔和微裂缝不仅影响外表美观,更会降低混凝土结构强度,影响水利工程、建筑工程等的使用性能和寿命。

1 常见混凝土裂缝的种类和成因分析

1.1 混凝土收缩产生的裂缝

该类型裂缝主要包括塑性收缩、缩水收缩、温差收缩、沉降收缩、自身收缩等几种。塑性收缩裂缝发生在混凝土尚未硬化阶段;缩水收缩裂缝发生在混凝土硬化以后;温差收缩裂缝发生在混凝土硬化过程中;沉降收缩裂缝发生在地基结构松软不实或地基浸水处;自身收缩裂缝主要发生在混凝土拌合后的初期。

1.2 材料质量不合格产生的裂缝

混凝土主要由水泥、砂石、粗骨料、拌和水及外加剂等材料组成,当这些材料出现质量不合格时,则可能导致混凝土产生裂缝。一是水泥不合格。当水泥强度不足、水泥受潮、水泥过期或水泥中游离的氧化钙含量超标,有可能导致混凝土强度不足出现早期不规则裂缝。二是砂石不合格。砂石粒径太小、级配差、空隙率大,会影响混凝土的强度;砂石中含泥量超标,会降低混凝土强度和抗冻性、抗渗性;砂石中云母含量过高,将削弱水泥与骨料的粘结力,降低混凝土强度,从而使混凝土收缩加大产生裂缝。三是骨料不合格。骨料粒径过细、针片含量过大,混凝土单方用灰量、用水量偏多,引起收缩量增大。四是拌和水或外加剂、掺和物不合格。特别是其中氯化物等杂质含量较高,会对钢筋表面的氧化层产生破坏,引起锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,引起混凝土胀裂。

1.3 施工过程产生的裂缝

主要有以下几个方面:一是混凝土振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或结构裂缝的产生。二是混凝土浇筑过快,混凝土流动性较低,在硬化前因混凝土沉实不足,硬化后沉实过大,容易在浇筑数小时后发生裂缝。三是混凝土搅拌、运输时间过长,水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低,使得混凝土出现不规则的收缩裂缝。四是混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。五是在高温大风条件下浇筑混凝土,湿润养护措施不到位,引起混凝土早期脱水,产生收缩裂缝。六是施工时模板刚度不足,浇筑混凝土时在侧向压力的作用下模板变形、漏水,或者拆模过早,使得混凝土强度不足,构件在其自重或施工荷载作用下产生裂缝。

2 控制和预防混凝土裂缝的主要对策

2.1 设计措施

设计单位要确保按规范设计,特别是要处理构件中“抗”与“放”的关系,精心设计混凝土配合比,充分考虑混凝土构件的收缩变形,合理配置构造钢筋,提高抗裂性能,避免断面突变产生应力集中,同时还要充分考虑施工时的季节气候特点,高温季度要注意降温保湿,寒冷季节要注意保温。

2.2 施工前的控制措施

一是混凝土施工前,要慎重选择原材料。选用的水泥要水化热较低,尽量用中热或低热水泥,严禁使用安定性不合格的水泥。选用的石子要表面粗糙、质地坚硬,级配良好,空隙率小,无碱性反应,有害物质以及含量不超过规定。选用的砂尽量采用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。选用的骨料一般用线膨胀系数小、级配良好、粒径为4~40mm的粗骨料。二是采用掺合料和混凝土外加剂。采用一定量的具有减水、增塑、缓凝作用的掺合料和外加剂有助于改善混凝土的流动性、保水性,降低水泥用量,降低水化热,降低混凝土成本,改善混凝土的工作性能。三是正确掌握好混凝土补偿收缩技术。混凝土的裂缝多是因为混凝土的收缩引起的,因此可以通过在混凝土中添加膨胀剂来补偿混凝土的收缩。膨胀剂的使用量要通过大量试验确定最佳掺量,用料少起不到补偿效果,用料多膨胀过度也不好。四是严格按照施工配合比组织进料。严格控制水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下,禁止随意增加水泥用量。五是钢筋混凝土浇筑前,要细心检查模板的支撑情况。模板构造要合理,以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝。

2.3 施工措施

一是精心搅拌。混凝土各成分按照配置比例准确计量后,要精心进行搅拌,确保拌合均匀,离析的混凝土必须重新拌均后,方可浇筑。二是精心浇筑。浇筑时要根据不同的混凝土坍落度合理把握振捣时间,避免过振、漏振或振捣棒抽撤过快,要积极采用二次振捣、二次抹面等技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡,增强混凝土的密实性和均匀性。三是精心养护。加强混凝土的早期养护对于混凝土减少裂缝至关重要。四是预留温度伸缩缝。特别是针对大体积混凝土,应当设置合理的伸缩缝,对热胀冷缩有缓冲作用,可减少裂缝的发生。五是混凝土尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

3 结 语

混凝土裂缝对水利工程、建筑工程等的安全危害性很大,虽然有多种处理方法,但关键在于控制和预防,且严格按照国家有关规范和技术标准进行设计施工。总之,产生裂缝的原因复杂多样,从设计到材料,从施工到养护,无论哪个环节出了问题,都有可能引起混凝土裂缝的发生,因此需要牢固树立质量安全意识和精品意识,精心设计,精心准备,精心施工,精心养护,方能有效控制混凝土裂缝的产生,确保工程质量安全。

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