建筑工程混凝土开裂原因及质量控制

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　　摘要:建筑工程过程中混凝土裂缝是个令人头痛的问题,究其原因,与建筑企业在混凝土工程质量控制问题上的疏忽不无关联,文章从探讨建筑工程混凝土开裂的原因分析出发,并思考了在质量控制中如何降低混凝土开裂问题的一些方法。
　　关键词:建筑工程 混凝土 开裂
　　
　　一、混凝土的开裂现象
　　混凝土是一种由集料、水泥石、气体、水分等组成的非均质固体材料,裂缝是固体材料的某种不连续现象,从混凝土的结构特征分析,可知混凝土的裂缝主要有以下三种:
　　(l)粘着裂缝:集料与水泥石的粘接面上的裂缝,主要沿集料周围出现。
　　(2)水泥石裂缝:水泥浆中的裂缝,出现在集料与集料之间。
　　(3)集料裂缝:集料本身的裂缝。
　　在这三种裂缝中,前两种较多,集料裂缝出现较少。混凝土的裂缝主要指粘着裂缝和水泥石裂缝。裂缝的存在,对混凝土的基本性质,比如弹塑性、徐变、各种强度、变形、泊松比、结构刚度、化学反应等产生重要影响。
　　在结构工程中,由于在约束条件下的体积收缩、徐变以及受荷变形等因素,混凝土结构构件产生裂缝。对于变形作用引起的裂缝研究还很不成熟,它涉及到结构设计、地基基础、施工技术、材料质量、环境状态等诸多因素,混凝土的裂缝防治越来越成为人们关注的焦点。根据国内外的调查资料,工程实践中结构物的裂缝原因,属于由变形变化为主引起的约占80%,属于由荷载为主引起的约占20%。
　　二、混凝土开裂原因
　　1、沉缩和干缩
　　混凝土早期裂缝主要是沉缩和干缩引起。混凝土沉缩变形的大小与混凝土流态有关,混凝土流动性越大,相对沉缩变形越大,如不加以控制,极易引起早期裂纹。总的说来,影响混凝土沉缩和干缩的因素有如下几个方面:
　　(1)混凝土流动性。混凝土流动性越大,沉缩量越大。中高等流态混凝土相对沉缩变形几乎可达到普通混凝土干缩变形的20倍以上。
　　(2)混凝土体积形状。混凝土体积形状影响混凝土受约束的状态、混凝土内部的应力分布和水分的蒸发速度。
　　(3)原材料及配合比对混凝土收缩的影响。a.砂:砂的含泥量及粒径对混凝土干缩有较大影响。采用细砂时,每立方米混凝土用水量比粗、中砂增加用水量20-25kg,导致混凝土干缩的增大。砂含泥量增大,混凝土收缩增大,抗拉强度降低。
　　b.石子:在混凝土配合比不变的情况下,石子粒径加大,用水量或水泥用量相应减少,混凝土收缩随之减少。但泵送混凝土由于受输送管径和泵送高度的影响,粗骨料粒径不宜过大。同样石子含泥量对其抗裂极为不利。C.水泥细度:水泥颗粒的粗细,对水泥的性能有很大影响。颗粒越细,其水化,凝结硬化速度越快,需水量增大,其混凝土的收缩率较大。d.外加剂的质量及使用不合适:掺膨胀剂的比例未掌握好,养护工作不及时周到:减水剂与水泥的适应性及其掺量未经实验确定。e.水泥用量:混凝土中水泥用量增加,其收缩随之加大。采用高强度等级混凝土,水泥用量较高;商品混凝土为满足运输、泵送要求,其水泥用量比现场搅拌的混凝土大,同时,混凝土砂率增大及外加剂的掺入,使塌落度为80-180mm的预拌混凝土收缩值大大增加。f.砂率:混凝土中,粗骨料是抵抗收缩的主要材料,在配合比完全相同的情况下,混凝土干缩随砂率增大而增大。g.水灰比:水是影响混凝土收缩最主要因素。混凝土中用水量越大,坍落度越大,则沉缩、干缩越大。
　　2、施工不良
　　(1)混凝土振捣时间过长,石子下沉,表面就会出现一层浮浆层,因而降低了楼板表面粗骨料含量,加大了收缩,导致混凝土表面出现网状裂纹。混凝土振捣后,未及时搓毛和抹压,使沉缩裂纹得不到及时愈合就硬化了。
　　(2)加荷过早或梁板结构支撑过早拆除。混凝土早期的抗拉强度和抗压强度尚未达到加荷要求,使梁板产生裂纹。混凝土梁板工程模板支承不牢,刚度不足,会使混凝土梁板变形,导致裂纹。
　　(3)混凝土养护不足。混凝土在硬化过程中,水分蒸发会产生脱水收缩,从而产生早期裂纹,混凝土表面水分蒸发速度越快,其干缩值越大。
　　后浇带过早浇粗。后浇带是解决建筑物超长,减少收缩变形的有效方法。
　　3、气候条件。施工时的气象条件也是影响混凝土板面裂缝的主要因素。在气候干燥、高温日晒和大风季节,混凝土浇筑后不及时覆盖,就会立即开裂。
　　4、不同材料间的性能差异。冷扎变形钢筋、PVC管等预埋件与混凝土的材料性能差异较大,产生不同的收缩变形,从而在混凝土结构内部产生拉应力,当拉应力超过极限抗拉强度时,裂缝产生。楼板上部立筋保护层过小,一旦混凝土产生沉降塑性收缩,板面极易沿钢筋方向产生裂纹。
　　三、混凝土工程的质量控制
　　我们认为选择合适的原材料、优化配合比设计、严格施工质量管理和加强养护,是有效防治混凝土裂缝的综合措施。混凝土裂缝的防治是一项系统工程,施工和养护是这个系统控制的重要环节。
　　1、必须达到设计的限制膨胀率,膨胀剂的掺量是关键,多掺对强度不利,少掺则难达到补偿收缩的抗裂防渗效果。
　　3、根据施工配合比把各种材料投入搅拌机中,计量要准确,尤其是抗裂材料用量和用水量,为使掺膨胀剂混凝土拌和均匀,其拌制时间要比普通混凝土延长 30S。
　　4、水灰比的高性能混凝土对用水量很敏感,施工前必须标定或校核量水系统,并扣除集料将带入的游离水。
　　5、选择气候条件。在炎热气候下,浇筑的混凝土中温度很高,水分蒸发加快,应选择合适的温度和湿度。
　　6、混凝土振捣要密实,不漏振,也不过振。各部位混凝土振捣时间和次数必须均匀,尤其是配筋密集的施工部位,不能对有的部位进行长时间的振捣,而有的部位漏振,否则混凝土的均匀度、密实度差,易导致开裂,影响混凝土的抗渗性能。
　　7、应杜绝商品混凝土中途或现场掺水事件的发生。
　　8、浇注好的混凝土在终凝前,要多次抹压,防止沉缩裂缝出现。
　　
　　参考文献:
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　　[2]郑念中.建筑施工技术的成就与展望.施工技术,2009(10)
　　[3]黄士元.混凝土早期裂纹的成因及防治.混凝土,2000 (7)

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