摘 要:在建筑工程混凝土施工過程中,混凝土出現(xiàn)裂縫,是一個普遍存在并且是難以避免的問題。裂縫對工程的影響舉足輕重,嚴重的會影響建筑的質(zhì)量,甚至會引發(fā)質(zhì)量事故。本文分析了裂縫產(chǎn)生的原因和混凝土裂縫的預防措施,并對混凝土裂縫的處理措施進行了闡述。
關(guān)鍵詞:混凝土裂縫,原因,預防措施,處理措施,中文核心期刊網(wǎng)
前言
在建筑工程混凝土施工過程中,混凝土出現(xiàn)裂縫,是一個普遍存在并且難以避免的問題;炷磷鳂I(yè)和構(gòu)件中有很大一部分都是帶縫工作的,混凝土施工過程、本身變形、后期養(yǎng)護和受力約束等一系列原因都會引發(fā)混凝土裂縫問題,造成混凝土裂縫成了土建、橋梁等工程中最常見的工程問題。裂縫對工程的影響舉足輕重,輕微的會影響到混凝土工程的外觀,嚴重的會影響到建筑的質(zhì)量,進而引發(fā)質(zhì)量事故。
1、混凝土裂縫的原因
1.1溫度原因
混凝土凝結(jié)硬化期間水泥會釋放水化熱,熱量聚積在混凝土內(nèi)不易散發(fā),內(nèi)部溫度上升,內(nèi)外溫差較大,在構(gòu)件表面引起拉應(yīng)力,而由于混凝土抗拉能力很差,表面容易產(chǎn)生裂縫。后期在混凝土降溫期間,由于受到基礎(chǔ)的約束,在混凝土內(nèi)部基礎(chǔ)界面產(chǎn)生拉應(yīng)力,產(chǎn)生內(nèi)部裂縫。而氣溫的驟降,也容易在混凝土表面產(chǎn)生裂縫。
1.2干縮原因
干縮裂縫一般出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護結(jié)束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)會產(chǎn)生干縮,且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導致變形不同而導致的。混凝土受外部條件的影響,表面水分損失過快,變形較大,內(nèi)部濕度變化較小變形較小,較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束,產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。
1.3塑性收縮原因
在混凝土在凝結(jié)之前,表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮是塑性收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現(xiàn),裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一,互不連貫狀態(tài);炷猎诮K凝前或剛剛終凝時強度很小,若受高溫或較大風力的影響,混凝土表面快速失水,混凝土體積急劇收縮,,因此產(chǎn)生龜裂。
1.4沉降原因
不均勻沉降裂縫主要是由地基土質(zhì)松軟、土質(zhì)不均勻或回填土不密實而造成,或因為模板剛度不足、支撐間距過大或支撐不牢固所致,或者結(jié)構(gòu)相鄰部分的荷載或剛度相差過大等因素均可產(chǎn)生不沉降而致使建筑物開裂。此類裂縫大多為深進或貫穿性裂縫,危害較大。如寒冷季節(jié),若模板支撐在凍土上,經(jīng)過化凍之后經(jīng)常發(fā)生不均勻沉降,造成混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生貫穿裂縫,亦屬于此類裂縫。地基變形穩(wěn)定之后,沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。
1.5化學反應(yīng)原因
堿骨料反應(yīng)裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是混凝土中最常見的由于化學反應(yīng)而引起的裂縫;炷涟韬秃髸a(chǎn)生一些堿性離子,這些離子與一些活性骨料產(chǎn)生化學反應(yīng)并吸收周圍環(huán)境中的水而體積增大,造成混凝土膨脹開裂。而由于混凝土澆筑、振搗不良或者鋼筋保護層較薄,有害物質(zhì)進入混凝土致使鋼筋銹蝕, 銹蝕的鋼筋體積膨脹,會導致混凝土脹裂,此類裂縫順筋出現(xiàn)。
2、混凝土裂縫預防措施
根據(jù)混凝土裂縫產(chǎn)生的不同機理,針對不同原因引起的裂縫可采用相應(yīng)的預防措施。
2.1溫度裂縫預防措施
優(yōu)先選用低水化熱水泥品種,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等,盡可能減少用水量;可摻加一定量的緩凝劑,以延緩水泥的水化速度;減少水泥用量,降低水灰比;對長度大于40米的單體或體積較大的混凝土結(jié)構(gòu),宜考慮設(shè)置后澆帶,以有效消減溫度收縮應(yīng)力;對于大體積混凝土,應(yīng)降低混凝土的入模溫度,可采用冷水攪拌時加一定量的冰塊或進行人工導熱或分層分段施工;及時對混凝土進行養(yǎng)護覆蓋,嚴格控制混凝土內(nèi)外溫差。
2.2干縮裂縫預防措施
選用收縮量較小的水泥,如中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量;混凝土的干縮受水灰比的影響較大,水灰比越大,干縮越大,在混凝土配合比設(shè)計中盡量控制好水灰比,摻加合適的減水劑;控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量不能大于配合比設(shè)計所給定的用水量;加強混凝土的早期養(yǎng)護,并適當延長混凝土的養(yǎng)護時間;冬季施工時適當延長混凝土保溫覆蓋時間,并涂刷養(yǎng)護劑養(yǎng)護;混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。
2.3塑性收縮裂縫預防措施。
選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥;控制水灰比,摻入高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性,減少水泥和水的用量;澆筑混凝土之前,將基層和模板澆水均勻濕透;澆筑混凝土后及時采取覆蓋措施,混凝土終凝前保持表面濕潤;高溫和大風天氣要設(shè)置遮陽和擋風設(shè)施,防治失水過快。
2.4沉降裂縫預防措施
對松軟土、回填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進行一定的夯實加固;確保模板有充足的強度以及剛度,并有穩(wěn)定的支撐;防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡;模板拆除的時間不能太早,且要注意拆模的先后次序;混凝土施工若是在凍土上搭設(shè)模板時,應(yīng)采取一些預防措施。
2.5化學反應(yīng)引起裂縫預防措施
對于預防鋼筋銹蝕引起的裂縫可采取措施:證鋼筋保護層的厚度;混凝土級配要良好;混凝土澆注要振搗密實;鋼筋表層涂刷防腐涂料。
對于預防堿骨料反應(yīng)引起的裂縫可采取措施:選用堿活性小的砂石骨料;選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑;選用合適的摻和料抑制堿骨料反應(yīng)。
3、混凝土裂縫處理措施
對于塑性收縮裂縫和干縮裂縫,這類裂縫一般對結(jié)構(gòu)承載能力影響小,可作一般處理或不處理;而對于不均勻沉降縫和部分溫度裂縫,會明顯影響了結(jié)構(gòu)安全,降低建筑物使用壽命,此類裂縫必須及早采取加固補強,采取必要處理措施。針對混凝土裂縫常見的處理措施主要有以下幾種。
3.1表面涂覆法
在微細裂縫(一般寬度小于0.2mm)的表面上涂膜,以達到修補混凝土微細裂縫的目的,也可防止混凝土保護層的碳化和有害離子對混凝土的侵蝕。這種方法的缺點是修補工作無法深入到裂縫內(nèi)部,對延伸裂縫難以追蹤其變化。常見施工工藝為:首先用鋼絲刷子將混凝土表面打毛,清除表面附著物,用水沖洗干凈后充分干燥,然后用樹脂充填混凝土表面的氣孔,再用修補材料涂覆表面。
3.2結(jié)構(gòu)加固法
當裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積,在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點加固以及噴射混凝土補強加固。
3.3混凝土置換法
混凝土置換法是處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
3.4鑿槽嵌補
當裂縫較寬時,可沿裂縫砼表面鑿成V形或U形槽,使用樹脂砂漿材料進行填充,也可使用水泥砂漿或瀝青等材料。施工時,先將槽內(nèi)碎片清除,必要時涂底層結(jié)合料,填充后待填充料充分硬化,再用砂輪或拋光機將表面磨光。
3.5漿液注入法
當裂縫寬度較小且較深時,可采用注入方法,首先裂縫處安設(shè)注入用管,其他部位用表面處理法封住,多使用低粘度環(huán)氧樹脂注入材料,用電動泵或手動泵注入修補,此法在裂縫寬大于0.2mm 時,效果較好。
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