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浅谈混凝土裂缝产生的原因及其预防措施

2012-03-23张纪伟荣戈莉

城市建设理论研究 2012年4期
关键词:水灰比水泥表面

张纪伟 荣戈莉

摘要:国内建筑工程中混凝土工程的体量不断增大,并且随着商品混凝土的应用,混凝土已成为当前最广泛使用的建筑结构材料之一。然而,混凝土裂缝在建筑工程中是经常出现的问题,结合本人几年的工作经验,并参考部分文献资料,分析混凝土裂缝的危害,产生原因,提出了预防措施,以及混凝土裂缝处理方法。

关键词:混凝土裂缝产生原因措施

Abstract: the domestic construction engineering of the mass concrete engineering increase, and along with the concrete products, the application of concrete has become the most widely used one of the structure of the building materials. However, concrete cracks in building engineering is often appear, combined with a few years I work experience, and reference part of the literature material, analysis of the dangers of concrete cracks, reason, puts forward the preventive measures, and concrete crack the treatment method.

Keywords: concrete measures to the cause of the tear

中图分类号: TV543+.6 文献标识码:A文章编号:

一、混凝土裂缝的分类及危害

1、混凝土裂缝分类

混凝土常见的早期裂缝主要可分为两类:一是干缩裂缝,置于饱和空气中的混凝土因水份散失而引起体积缩小而变形,混凝土表面产生干缩,而其内部混凝土干缩起约束作用,使混凝土表面产生拉应力,当这种拉应力大于混凝土抗拉强度时就会产生干缩裂缝,干缩裂缝一般在混凝土浇筑后1~3d出现;二是温度裂缝,混凝土浇筑期环境温度骤降,表层混凝土急剧收缩,而内部混凝土仍处于高温状态,限制表面混凝土收缩,当收缩产生的拉应力大于混凝土极限拉应力后就会发生温度裂缝,温度裂缝在浇筑后5~20d出现。

2、混凝土裂缝的危害

(1)混凝土裂缝是混凝土结构的严重病害。贯穿裂缝和深层裂缝会破坏结构的整体性,改变混凝土的受力条件,从而有使局部甚至整体结构发生破坏的可能,严重影响建筑物的质量和运行安全性。混凝土早期表面裂缝在以后气温骤降形成的温度应力和外力作用下,表现裂缝可发展成具有破坏性的贯穿裂缝和深层裂缝。

(2)裂缝的产生会使钢筋表面生锈时,其体积要膨胀,在膨胀压力作用下混凝土保护层会因挤压而剝落,如果没有了保护层,钢筋更容易锈蚀,这对耐久性是很不利的。

(3)裂缝过多或过宽, 常给人以不安全感和危险感,造成不良的视觉冲击力, 影响了人们的感观舒适度,影响建筑物的美观形象, 破坏了建筑物、构筑物的美感效果。在不仅追求混凝土内在质量好, 而且外观质量也倍受关注的今天, 混凝土结构裂缝成了影响建筑物美观的疑难杂症。

二、混凝土裂缝产生主要原因

1、设计不当产生的裂缝。为追求建筑物的外观样式,建筑物表面存在过多凹凸角,产生的凹角应力集中导致出现裂缝。一些超长建筑物,很易出现伸缩裂缝。此外,因设计的承重板件厚度太小,刚度减弱,板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大,致使板件出现穿透性裂缝。

2、混凝土材料使用不当产生的裂缝,比如:使用导致混凝土收缩性较高的矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥及水泥标号低或水灰比高均易产生裂缝。

3、施工方法不规范会导致混凝土产生裂缝。如混凝土振捣不迷失,混凝土施工完成后不注意成品保护,早期扰动,以及养护方法不对,养护不到位都极有可能造成混凝土出现裂缝。

另外,在客观上温度应力引起裂缝,目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。收缩引起裂缝,收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。

三、混凝土裂缝的防治

1、混凝土原材料

(1)选用收缩性较低的水泥,合理搭配水泥强度等级与混凝土强度等级之间关系。一般情况下,水泥强度比所使用的混凝土强度大一个等级。如配置C30混凝土,使用强度等级为42.5的水泥比较合适,可以达到合理的水灰比,保证施工质量。切记不能只为片面追求经济效益,使用高标号水泥、大水灰比的配合比。在现场一定要设置与施工规模和进度相匹配的水泥库,严禁不同厂家的水泥混用。

(2)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。

(3)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。

(4)改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。

2、混凝土施工

(1)改善混凝土的搅拌加工工艺,在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。

(2)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热或采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。

(3)如果是大体积混凝土,因为温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,所以在混凝土中埋设水管,通入冷水降温,减小混凝土的内外温差,减小约束。

(4)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度,浇筑混凝土时,预留温度收缩缝。

(5)混凝土浇注过程质量控制。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。另外,浇注混凝土要求分层浇注,分层流水振捣,同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。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。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。在混凝土在拆模后,特别是低温季节,在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大 ,引起裂缝。另外,当日平均气温在2~3d内连续下降不小于6~8℃时,28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。

3、混凝土养护

(1)加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的薄膜、草帘、麻片等覆盖,以防止混凝土早期水分损失过快而产生收缩裂缝,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施,以防止寒潮袭击。

(2) 在混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。

(3)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度。

四、混凝土裂缝的处理

混凝土裂缝的处理方法一般有以下几种:

1、 表面处理法 包括表面涂抹和表面贴补法。表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。

2、填充法 用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝(>0.3mm),作业简单,费用低。宽度小于0.3mm、深度较浅的裂缝,或是裂缝中有充填物、用灌浆法很难达到效果的裂缝,以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。

3、灌浆法 此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。

4、结构补强法 因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验、钻心取样试验、压水试验、压气试验等。

结束语: 本人通过对混凝土裂缝形成的原因和预防措施作了初步探讨,认为只要采取以防为主,在大体积混凝土结构的设计、混凝土材料的选择、配合比优化、拌制、运输、浇筑、保温养护,以及加强施工过程中各环节的控制,采取了一系列的技术措施,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免的。

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