混凝土裂缝产生的原因及防治 柳志强 (浙江铁道建工实业有限公司) 摘要:结合多年的实践工作经验,笔者分析了大体积混凝土裂缝产生原 是酸三钙(C3A),其他成分依次是硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S) 因,并且提出了相应的防治措施,可供相关专业技术人员参考。 和铁酸四钙(C4AF)。此外,水泥越细发热率越快,但不影响最终发热 关键词:大体积混凝土裂缝水热比配合比 量。因此,在大体积混凝土施工中应尽量使用矿渣硅酸盐水泥、火山 O引言 灰硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥。当高强度等级的混凝土,必须采 水泥混凝土是一种有多种脆性材料组成的非匀质人造材料。它 用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥时,应采取相应措施延缓水化热的 虽有抗压强度高与耐久性良好等特性,但也存在着抗拉强度低,抗变 释放。 形能力差,容易开裂等缺点。大体积混凝土自浇筑开始,就要经受外 2.1.2骨料的选用①细骨料的选用在选用粗骨料粒径时,应尽 界环境和其本身各种因素的作用,使混凝土中任一点的位移和变形 量选用粒径较大级配较好的石子,这样可以获得较小的空隙率及表 不断地变化,从而产生了应力。当应力超过了混凝土的极限强度或 面积,从而减少水泥用量,降低水化热,减少干缩,减少混凝土裂缝的 其应力变形超过了混凝土本身的极限变形值,混凝土结构物就要产 产生。选用较大骨料粒径,虽有较大的优越性。但骨料粒径增大后,不 生裂缝。 易振实,容易引起混凝土的离析,影响混凝土的质量,石子的最大粒 1大体积混凝土裂缝产生原因 径不得超过结构截面最小尺寸的1/4,也不得大于钢筋最小净距的 1.1水泥水化热的影Ⅱ向由于大体积混凝土截面厚度大,水化热 3,4。②细骨料的选用大体积混凝土中的细骨料宜采用粗砂或中砂, 聚集在混凝土内部不易散发,所以会引起混凝土内部温度急剧上升。 细度模数宜在2 6~2.9范围内。根据有关实验资料证明,当采用细 混凝土结构的厚度愈大,水泥用量愈多,水泥早期强度愈高,混凝土 度模数为2.79平均粒径为0.381mm的中粗砂时,比采用细度模数 结构内部温度上升愈快。 为2.12平均粒径为0.336mm的细砂,每立方米混凝土可减少水泥 混凝土的导热性能较差,浇筑初期混凝土的弹性模量和强度都 用量28~35kg,减少用水量20~25kg,这样就降低了混凝土的温升 很低,对水泥水化热急剧温升引起的变形约束不大,温度应力自然也 和减少了混凝土的收缩。 比较小,不会产生温度裂缝。随着混凝土龄期的增长,其弹性模量和 2.1.3外加料的选用( 外加剂的选用常用的外加剂主要是木 强度相应不断提高,对混凝土降温收缩变形的约束也越来越强,产生 质素磺酸钙(木钙)。木钙属阴离子表面活性剂,它对水泥颗粒有明显 很大的温度应力,当混凝土本身的抗拉强度不足以抵抗此温度应力 的分散效用,并能使水的表面张力降低。因此,在泵送混凝土中掺入 时,便容易产生温度裂缝。 水泥质量的0.2%一0.3%,它不仅能使混凝土的和易性有明显的改 1.2混凝土收缩变形的影响混凝土收缩变形,主要包括塑性变 善,而且可减少10%左右的拌和水,混凝土28d的强度可提高10% 形和体积变形两方面。 20%:若不减少用水量,塌落度可提高10cm左右;若保持强度不 1_2.1混凝土塑性收缩变形在混凝土硬化之前,混凝土处于塑 变,可节省水泥1 0%,从而可降低水化热。②外掺料的选用在大体 ~性状态,它产生主要是上部混凝土的沉降受到钢筋和大的骨料的限 积混凝土中掺加膨胀剂,可有效的补偿混凝土干缩,并在一定程度上 制或平面面积较大的混凝土,其水平方向的减缩比垂直方向更难时, 补偿冷缩,改变混凝土分子结构组织,增加密实性,提高抗渗能力。在 就容易形成一些不规则的混凝土塑性收缩性裂缝。这种裂缝通常是 配制补偿收缩混凝土可降低稳控指标。设混凝土的综合温差 互相平行的,且有一定深度。 T=T1+T2(T1为混凝土中心温度与环境平均温度之差,T2当量温 1.2.2混凝土的体积变形混凝土在终凝后体积会产生变化,多 差)。按T2=E/OC,收缩时E为正,膨胀时E为负,由此导出补偿收 数是收缩变形,少数是膨胀变形,随温度变化而变化。混凝土中的水 缩混凝土每产生0 01%膨胀时,可降低混凝土中心温度10℃,从而 分,80%水分要蒸发,20%水分是水泥水化既混凝土硬化所需。随着 降低混凝土的综合温差,防止开裂。 水分的不断蒸发就会出现干缩变形,表面干燥收缩较快,内部干燥收 2_2混凝土配合比的制定设计混凝土配合比,要根据工程要求 缩较慢,表面收缩应力受到内部收缩应力的约束,表面产生拉应力而 原材料的技术性能以及施工条件等,确定出能满足工程所要求的最 出现裂缝。混凝土干缩变形机理比较复杂,其主要原因是混凝土内 佳混凝土配合比。采用三低(低砂率、低塌落低、水胶比)二掺(掺高效 部空隙水蒸发引起的毛细管应力所致。 减水剂和高性能引气剂)的设计准则,生产出高强、高韧性、中弹、低 1-2.3内外约束条件的影响大体积混凝土在与地基浇筑在一 热和高抗拉值的抗裂混凝土。大体积混凝土在保证混凝土强度及塌 起时,当结构产生温度变化时,受到地基的约束,而产生外部约 落度要求的前提下,应尽量提高掺和料及骨料的含量,降低每立方米 束应力。当混凝土在早期温度上升时,产生的膨胀变形受到约束面 混凝土的水泥用量,减少水泥发热量,以降低混凝土内部的最高温 的约束,内部产生压应力,此时混凝土的弹性模量很小,徐变和应力 度。在施工条件许可的范围内,应尽可能减少用水量,水灰比控制在 松弛均较大,使混凝土与基层连接不牢固,压应力较小。当温度下降 O.6以下。 时,则会产生较大的拉应力,若超过混凝土的极限抗拉强度,混凝土 2.3混凝土生产、施工温度的控制 就会出现垂直裂缝。此裂缝往往是贯穿性裂缝,将极大影响结构的 2.3.1混凝土的出机温度控制混凝土原材料的预冷却,不仅可 安全度和使用功能。 以降低混凝土的浇筑温度,而且还可以削减混凝土内部的最高温度, 内约束指较大断面的结构,由于内部非均匀的温度及收缩分布, 并减少最高温度和稳定温度之间的差值,从而把混凝土内的温度变 各质点变形不均匀而产生的约束。当混凝土内部由于水泥水化热而 化控制在允许范围之内,以防裂缝的产生。 形成结构中心升温高,热膨胀大,中心产生压应力,表面产生拉应力, 在混凝土原材料中,砂石的比热比较小,但占混凝土总质量的 当拉应力超过混凝土的抗拉强度和钢筋的约束力,也会产生一定深 85%左右:水的比热较大,但它占混凝土总质量的6%左右。因此,对 度裂缝,影响结构的使用年限。 混凝土出机温度影响最大的是石子的温度,其次是砂的温度,水泥的 2大体积混凝土裂缝控制措施 温度最小。在气温较高时,为了降低混凝土出机温度,最有效的办法 2.1材料的选用 就是降低砂石的温度。降低砂石料温度的方法很多,如遮阳、喷水、浸 2.1.1水泥的选用对于大体积混凝土,我们一般选用中热或低 水等。其次,在混凝土搅拌中掺用冷却水或冰屑,也可降低出机温度。 热和凝结时间长的水泥品种,减少水泥在水化反应中产生的水化热, 2.3-2混凝土的浇筑温度控制在有条件的情况下,混凝土的浇 这是控制混凝土温升的最根本方法。水泥释放热量的多少及速度取 筑温度越低,对降低混凝土内外温差约有利。关于混凝土的浇筑温度 决于其矿物成分的不同。水泥矿物中发热速率最快和发热量最大的 控制,我国一般规定不得超过25℃,否则必须采取相应的措施。 110 深入探究建筑装饰行业发展 薛超 (西安建筑科技大学管理学院) 摘要:随着我国经济的高速发展,以及建筑、房地产市场的不断扩大,建 进一步涉足幕墙、酒店、机场、教育、体育等建筑工程领域。③、工程 筑装饰行业在行业规模、行业组织化程度,都得到了很大程度的提升,使这一 区域不断扩大,不仅在俄罗斯、东南亚巩固市场,而且在欧洲、中东、 新兴行业充满了希望。 北美、非洲等区域开拓市场,而且有些精英企业已进入联合国、美国 关键词:探究建筑装饰行业发展状况 O引言 的采购名单。④、单项合同额有了大幅度提高,远大公司在俄罗 斯的单项工程就达3亿多美元,这说明中国企业承接大型国际合同 随着我国经济的高速发展,以及建筑、房地产市场的不断扩大, 的能力越来越强。 建筑装饰行业在行业规模、行业组织化程度,都得到了很大程度的 1.5金融危机中建筑装修装饰市场的状况金融危机引起楼市 提升,使这~新兴行业充满了希望。 的低迷,、直接导致建筑装饰业的产值下降,各公司的下降幅度在 1现状分析 20 5O%之间,这也造成建筑装饰业的重新洗牌,使行业结构更合 我国建筑装饰行业目前以年均20%的增长速度发展,统计显 理、更科学,使企业在2009年的市场回暖期有更强的竞争力。 示,当国民经济GDP以7N9%速度增长时,建筑装饰业的增速为 20~25%(其中家装产值占5O%之多),我国建筑装饰业2007年产 2我国建筑装饰行业的发展 随着我国建筑市场不断扩大,房地产也高速发展,城镇化步伐加 值为14100亿,2008年产值达1615O亿。近几年,建筑装修行业始 快,住宅面积大幅增加,由此而产生的住宅装饰消费将持续旺盛,据有 终保持在20%左右的高速增强并带动了相关联的轻纺、建筑、化工 关部门预测到2010年,我国人口将达到13l77亿,其中城镇人口为 等行业的高速发展,创造了良好的经济效益和社会效益。 7.7亿,城镇率有望达到56%,届时城市人均住宅面积达到28m2/ 1.1行业产值日新月异建筑装饰行业2007年实现工程产值 人,经济的飞速发展和生活水平提高,使人们对办公案件和居住条件 14100亿元,占全国国内生产总值的6%。其中公共建筑装修实现工 都提出了较高的要求,这对建筑装饰业和建材行业的发展都起到了促 程产值5640亿元,住宅装饰装修实现工程产值8460亿元,比2006 进作用,到2020年,城镇人均住宅面积将到达35m2/人,而农村人均 年产值增加了2600亿元,其中公共建筑装修增加114O亿元,住宅 住宅面积将达到4Om2/人,未来15年,需要新建住宅20多亿m 。大 装饰装修增加1460亿元。 量的住宅投入使用,促进建筑装饰市场迎来大的机遇。根据中国建筑 1.2装饰装修企业数量大建筑装饰企业数量的规模是反映建 装饰协会预测,2010年全国装饰装修产值将达2万亿元。 筑装饰业发展的规模和水平,2006年全国工商注册登记的装饰企业 2.1工业化、规模化、品牌化、集约化是装饰行业发展的趋势建 共1 7.5万家,我国建筑装饰装修工程项目中,公共建筑装修基本上 筑装饰行业要健康发展,工业化、规模化、品牌化、集约化是其发展趋 由有资质的企业来完成的,而住宅装修60%的项目基本上由无资质 势,工业化是降低企业经营成本,保证工程质量的保证。规模化、品 企业或个人来完成的,国有企业在专业建筑装饰公司所占的比例越 牌化是企业在激烈的市场竞争中取胜的关键,是为消费者提供优质 来越小,2007年已到0l2%。近一二年,建筑装饰企业的数量已有所 服务产品的基础,2007年,全国建筑装饰产值达14100亿元。据统 下降,但行业领先企业的产值不断提高,如苏州金螳螂装饰公司的 计,建筑竣工价值每增加1亿元,将拉动0.92亿元建筑装饰需求,预 产值由2007年的50亿增加到2008年的60亿,而且也上市成功。 计2010年,建筑装饰业产值将达2万亿元,年平均增产率达到 建筑装饰行业发展空间较大,结构日趋合理。 21%,而与之相关的家居产品产值将达到3 2万亿元,面对如此庞大 1.3从业者数量大我国建筑装饰企业从业人员2006年约为 的建筑装饰市场,建筑装饰企业要苦练内功,加强管理,优化资本结 1400万,其中,三线工人约为900万人,占全员的64.3%。工程技术 合,走品牌化规模的发展道路,使建筑装饰行业发展壮大。 人员约为80万人,占全员的5.7%。管理人员约为200万人,占全员 2.2市场机遇21世纪初10~20年内,房地产国民生产总值将 的14.3%。另有约200万人从事材料销售、沟通、市场中介等商业活 占到国民经济的1O~15%,全国每年至少有200万套精装房竣工, 动。我国建筑装饰业的从业者主要是农村剩余劳动力,由于近几年, 和300万套毛土石房竣工,市场巨大,前景美好,国内外,装饰相关 装饰业的工业化、部品化管理水品提高,使得从事装饰人员增加的 企业纷纷进入建筑装饰市场,竞争日趋激烈,我国建筑装饰企业要沿 数量有所下降。2007年增加的就业人数为7O万左右,而2006年增 着应对,抓住机遇,做出自己的品牌和市场。 加的就业人数为8O万左右。 综上所述,我国的建筑装饰市场巨大,前景广阔,是建筑装饰业 1.4大力开拓国际市场近年来,我国建筑装饰业在国际市场发 高速发展的历史机遇,要珍惜机会,加强自身建设,通过市场整合,使 展形势良好,并取得了较大的成绩,主要体现在 ①、2008年我国建 建筑装饰业走向成熟,走向工业化、品牌化、为我国装饰产业的发展 筑装饰工程企业境外完成产值45亿美元。②、工程范围不断扩大, 开创新篇章。 (上接第11O页) 混凝土施工浇筑中,合理选择浇筑时间及合理安排施工工序,控 增长,既拆模时混凝土的温差不能过大。为防止因拆模而引起的温度 制混凝土浇筑面在浇筑过程中均匀上升,避免混凝土堆积高差过大。 冲击,~方面可延迟拆模时间,另一方面可以在拆模后及时在混凝土 热天浇筑混凝土时,应减少浇筑厚度,利用浇筑面散热。在结构完成 表面覆盖轻型保温材料,如泡沫海绵、草袋等。 后及时回填土,避免侧面长期暴露。在混凝土厚度过大的结构物中埋 3结束语 设水管,通过冷水降温。 裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象。混凝土裂缝进行认 2.3.3混凝土的早期养护大体积混凝土的养护,不仅要满足 真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种 强度增长的需要,更主要是通过人工的温度控制,防止因温度变形弓I 有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、 起混凝土结构物的开裂。混凝土的养护,必须根据工程结构、材料特 稳定地工作。 征、外界气温及施工条件而定。混凝土的中心温度与表面温度之间的 差值,以及混凝土表面温度与室外空气中最低温度之间的差值,均应 参考文献: …富文权,韩素芳混凝土工程裂缝分析与控制 .中国铁道出版社 2005(5) 小于2O℃,最大也不应大于3O℃。 【4】陈伟.大体积混凝土施工中控制裂缝的探讨【J]广东建材.2006(2) 混凝土的拆模时间应考路气温环境等情况,必须有利于强度的