浅谈混凝土施工过程中产生裂缝的原因及防止裂缝的措施

2022-09-11

施工中混凝土产生裂缝的原因有两种: (1) 外因是指非荷载原因:温度裂缝、干缩作用等使混凝土开裂; (2) 混凝土的初始缺陷:在混凝土初期硬化过程中, 其内部会存在众多的微孔隙、气穴和微裂缝等内因。施工过程中要掌握好原材料的配置, 在浇筑过程中把握好进度和厚度, 及时做好养护工作, 这样就可尽量避免混凝土因不同原因产生的各种形式的裂缝了。

1 裂缝产生的两种原因

1.1 非荷载因素

由于混凝土的抗拉强度很小, 当结构或构件的某一部分由于外部作用产生的拉应力大于混凝土的抗拉强度时, 就会出现裂缝。因此, 混凝土在荷载与非荷载作用下, 都可以产生裂缝。对于荷载产生的裂缝, 可以通过合理设计与施工来防止。而对于非荷载产生的裂缝, 由于原因复杂, 则很难处理和防止。一般常见的非荷载因素有温度作用、干缩作用、沉降收缩变形、塑性收缩变形作用等, 在这些作用下, 都会使混凝土内部产生拉应力。

1.2 混凝土的初始缺陷

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。在混凝土硬化初期, 由于混凝土的施工和本身变形、约束等一系列问题, 硬化成型的混凝土中会存在众多微孔隙、气穴和微裂缝, 通常把这称作混凝土的初始缺陷。微裂缝通常是一种无害裂缝, 对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不会产生危害。但是混凝土在受到荷载、温度、收缩等作用下, 微裂缝就会不断扩展和连通, 最终形成肉眼可见的宏观裂缝, 也就是混凝土工程中常说的裂缝, 这会对混凝土结构的使用性能和耐久性产生不利的影响。

2 防止裂缝的措施

根据以上分析, 裂缝主要是由温差和收缩引起, 因此为了防止裂缝的产生, 就要最大限度地降低温差和减小混凝土的收缩, 具体措施如下。

2.1 采用合理的施工方法

(1) 混凝土的拌制和运输。 (1) 拌合混凝土时, 要准确掌握配合比, 特别是严格控制用水量, 测定砂的含水量。记录每一次拦制用水、水泥、砂、碎石的具体数量, 各挡砂石料都必须通过磅秤, 准确后才能拌制。控制好混凝土坍落度, 一般不宜过大在120±20mm即可。要尽量降低混凝土拌合物出机口温度。 (2) 混凝土拌好后在出仓运输过程中, 要防止产生分离、泌水、砂浆流失等现象, 应缩短运输时间, 混凝土装卸不可过满。

(2) 混凝土浇筑和拆模。浇注过程中要进行振捣方可密实, 振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜, 间距要均匀, 以振捣力波及范围重叠二分之一为宜, 浇注完毕后, 表面要压实、抹平, 以防止表面裂缝。尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注, 若由于工程需要在夏季施工, 则尽量避开正午高温时段, 浇注尽量安排在夜间进行。拆模时间应根据气温和强度情况而定。混凝土在实际温度养护的条件下, 强度达到设计强度的75%以上, 混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内, 预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。

2.2 养护措施

养护是大体积混凝土施工中一项十分关键的工作。养护主要是保持适宜的温度和湿度, 以便控制混凝土内外温差, 促进混凝土强度的正常发展及防止混凝土裂缝的产生和发展。根据工程的具体情况, 应尽可能多养护一段时间, 拆模后应立即覆盖保护, 同时预防近期骤冷气候影响, 以控制内外温差, 防止混凝土早期和中期裂缝。大体积混凝土的养护, 不仅要满足增长的需要, 还应通过人工的温度控制, 防止因温度变形引起混凝土的开裂。

2.3 优选原材料

(1) 水泥。水泥的选用应根据工程性质、施工条件、气候环境及其他技术要求, 综合考虑, 以达到满足混凝土设计强度和耐久性的要求。选择水泥标号时应与混凝土的设计标号相匹配。为充分发挥水泥的强度、节约水泥, 一般取水泥标号为混凝土标号的1.5~2倍为宜。

(2) 骨料。 (1) 粗骨料。碎石是混凝土中的粗骨料, 必须密实坚硬具有足够的强度, 尽量扩大粗骨料的粒径。为保证混凝土浇捣密实, 粗骨料的最大粒径不大于结构断面最小尺寸的1/4, 同时不得大于钢筋间最小净距的3/4, 对于厚度在10cm及以下的混凝土, 可允许采用最大粒径达1/2的骨料, 但其数量不得超过25%。 (2) 细骨料。砂的颗粒级配影响混凝土的技术性质, 既要求空隙率小又要求总表面积小, 总表面小需要包裹砂子表面的水泥浆量也就减少, 可以减少水泥用量, 降低水化热, 对防止裂缝有利。另一方面也要控制砂的含泥量, 一般混凝土中其含量<5%, 含泥量越大, 收缩变形越大, 裂缝就越大, 因此细骨料尽量用干净的中粗砂。

(3) 外加剂。 (1) 减水剂。减水剂属于表面活性物质, 是一种水泥分散剂。它的主要作用改善混凝土的和易性, 减少混凝土混合物的用水量, 降低水灰比, 增大混凝土的流动性, 提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量, 而水灰比的降低, 水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。 (2) 缓凝剂。缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间, 二是改善和易性, 减少运输过程中的塌落度损失。 (3) 引气剂。引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。

3 结语

混凝土施工过程中产生裂缝是普遍存在的一种现象, 裂缝的存在严重的影响了建筑物的正常使用和美观, 本文针对混凝土施工过程中产生裂缝的两种原因进行了分析。总结经验, 严格控制现场施工的各个环节加强管理, 严格控制混凝土原材料选择、配合比设计, 尽量避免施工中混凝土裂缝的出现, 确保混凝土工程的质量达到验收规范要求。

摘要：混凝土施工过程中产生裂缝是困扰建筑业多年的质量通病, 因此根据施工经验, 对混凝土产生裂缝的原因进行了分析, 并提出了相应的防止裂缝的措施, 对以后混凝土施工工程有一定的重要意义。

关键词：混凝土,裂缝,防止裂缝的措施