建筑工程中大面积混凝土板裂缝探讨.doc
文本预览下载声明
建筑工程中大面积混凝土板裂缝探讨
【摘要】本文通过分析了建筑工程中大面积混凝土板裂缝形成的原因,从设计、混凝土原材料选用、混凝土供应、施工技术方案给出防控裂缝措施和裂缝处理的一些建议,并结合实例对裂缝处理界限提出了相应的建议措施。
【关键词】混凝土裂缝;施工技术;建议
近年来,高层建筑地下室和人防工程的大面积混凝土底板。在建设工程中不断涌现。此类底板平面尺寸较大,板厚变化大。工程实践表明:无论是薄板或厚板,其混凝土均易产生裂缝。
1 裂缝产生原因分析
大面积混凝土板因板厚不同分为大体积与非大体积两类。关于大体积混凝土的定义,在建筑工程中没有明确规定,从水泥水化热不能及时散发,而导致混凝土内部温度升高这个观点考虑,建议结构断面最小尺寸大于1m(即板厚超过1m)时,宜按大体积混凝土的有关要求施工。
1.1 大体积混凝土板裂缝
大体积混凝土板裂缝一般分为表面裂缝、内部裂缝或贯穿板厚的裂缝。建筑工程中最常见的是表面裂缝。
1.1.1 表面裂缝的成因
(1)内外温差。大体积混凝土浇筑后,由于水泥水化热积聚。短期热量不能散发而造成混凝土内部温度升高,混凝土中心温度和表面温度之差即为内外温差,这种温差导致混凝土表面产生拉应力,拉应力值随温差加大而增大。当拉应力超过当时混凝土的抗拉强度时,表面即产生裂缝。
(2)混凝土收缩。混凝土表面干缩快,内部干缩慢,表面的干缩受到内部混凝土的约束,因而在表面产生拉应力,这是造成表面裂缝的重要原因之一。表面裂缝的产生和发展,往往是以上三种因素相互或共同作用的结果,其中(2),(3)两种原因叠加,更易造成裂缝或使裂缝更严重。
1.1.2 内部裂缝或贯穿裂缝的成因
大体积混凝土板浇筑后内部温度变化的一般规律是开始几天(如7~10d)升温,然后有几天(3~7d)恒温,以后降温。降至与环境温度一致的时间,随板厚、散热条件(覆盖材料品种及厚度)的不同而变化,一般需要15d以上的时间。
当大体积混凝土浇筑在基岩或老混凝土上时。由于升温较快,此时新浇混凝土的弹性模量较低,且徐变影响又较大,因此压应力较小,但是经过恒温阶段的降温时,新浇混凝土的弹性模量已较高,形成的拉应力也较大,除抵消升温产生的压应力外。混凝土内部还存在较高的拉应力,而导致产生内部裂缝。当结构厚度较小且约束较大时.拉应力分布比较均匀,产生贯穿全断面的裂缝。
1.2 非大体积混凝土板裂缝
大面积混凝土板的厚度不大时,水泥水化热造成板内温度升高值较小,导致板裂缝的主要原因有以下三个。
1.2.1 混凝土干缩导致表面裂缝
混凝土在空气中结硬时,体积会逐渐减小,称之为干缩或收缩。新浇筑混凝土水分的散失是不均匀的,一般情况下,板外露表面水分散失快,内部散失慢,因此出现不均匀干缩,这种干缩差在板表面形成拉应力,当拉应力超过混凝土当时的抗拉强度时,就产生干缩裂缝。当养护不良时,这种裂缝尤其明显或严重。
1.2.2 混凝土温度收缩
非大体积混凝土板的温度收缩导致混凝土开裂的问题,常被忽视。我国大部分地区正常季节施工期,混凝土浇筑温度在20~25℃较常见,在夏季有时甚至超过30℃,但是这些板的使用温度一般只有10~15℃,甚至更低,尤其需注意的是秋末、冬初浇筑的板,混凝土浇筑后不久板内温度迅速下降,又未及时采取适当的保护措施,板内温度大幅下降造成混凝土裂缝,这是因为混凝土因温度变化的线膨胀系数为1×10-5/℃。同样以一块30m长的板为例,假设板内温度从混凝土浇筑温度降至最低的温差为20℃,其总的温度收缩值为6mm左右,前面已述及混凝土的极限拉应变很小,只要存在足够的约束,如此温度收缩足以使板开裂。
2 大面积混凝土板裂缝的防控
2.1 工程现况中常见问题
目前在建工程中较常见的问题有下述几个。
2.1.1 混凝土设计强度等级过高。
2.1.2 混凝土的施工配制强度储备过大。
2.1.3 混凝土拌合物坍落度过大。
2.1.4 原材料使用不当。如水泥强度与混凝土强度之比偏小;砂、石质量差,突出反映在级配差、含泥量偏高;不使用高效减水剂或使用不当等。
2.1.5 施工技术措施缺失或错误。如混凝土运输过程中,坍落度损失过大;浇筑方法不当,造成混凝土板面松顶现象严重;施工组织管理失误,出现混凝土冷缝;施工养护不良,以及没有及时回填土等导致板长期裸露。
2.2 防控措施建议
2.2.1 混凝土原材料选用方面
(1)选用早强、低收缩水泥;水泥强度等级不宜偏低,防止水泥用量过多带来较大的收缩。
(2)砂宜用中、粗砂,含泥量不要任意突破规范的规定。
(3)一般碎石比卵石配制的
显示全部