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水利工程中混凝土裂缝的成因及预防

2014-03-21彭哲海

吉林农业 2014年1期
关键词:裂缝混凝土材料

摘要:水利工程中,混凝土是一种常见的建筑结构,具有良好的可模性,抗震、抗爆,耐久耐火,而且建筑可以就地取材,大量的沙、石料可以在建筑地就能得到,这些优点,使得钢筋混凝土在各种建筑工程中都有广泛的应用。但在混凝土建筑的过程中,由于材料、施工、环境等条件的因素,往往会出现裂缝,如果不加以重视和预防,很可能对建筑本身造成巨大的危害,本文就此进行了分析和研究。

关键词:混凝土;裂缝;材料;施工

中图分类号:TV544文献标识码:A文章编号:1674-0432(2014)-01-57-1

1钢筋混凝土常见裂缝

1.1塑性收缩裂缝

一般在结构表面出现,没有规则的形状,长短不等,多出现在初期浇筑的时候比较常见,状如龟纹,所以也被称作龟裂。

1.2干缩裂缝

这种裂缝也出现在混凝土的表面,裂缝较细,纵横交织,没有规律可循,其产生也与混凝土硬化有关,当外部水分快速挥发硬化时,会出现结构性收缩,但内部仍然有较大水分,没有完全硬化,外面收缩变形受到内部的制约而产生拉应力而形成裂缝。

1.3温差引起的裂缝

温度的变化会引起物体的胀缩,混凝土也同样会受到温差变化的影响,在混凝土施工的中后期,表面温变较高,而内部温度较低,存在较大的温差,温差不同引起的胀缩系数不同,从而导致裂缝的产生。

1.4基础沉降引起的裂缝

基础沉降裂缝对于混凝土来讲破坏较大,一般裂缝较大,而且通常会贯穿整个混凝土,主要是由于基础沉降,结构中的构件之间产生较大的斜拉和剪切力,从而导致结构件裂开,大小、形状、方向与基础沉降有直接关系。

1.5荷载作用引起的裂缝

在施工期间或正常使用中,如果混凝土上面的载荷超出混凝土所能随着的载荷力,就可能产生裂缝。另外地震、拆模过早、施工超载等因素都有可能导致这样裂缝的产生。

2钢筋混凝土裂缝的成因

2.1材料因素

混凝土裂缝产生的一个重要因素就是材料,材料的质量、材料的混合等都有可能导致裂缝的产生,主要体现在以下方面。

粗细集料含混过大,集料颗粒级配不良,骨料粒径、针片含量、用灰量、用水量等过大。

外加剂的选择、掺和比例不当。

水泥的选用,不同品种不同等级的水泥具有不同的收缩性,在选用上如果选择不当,就导致裂缝的产生,以及混凝土的设计强度不同,脆性不同,开裂程度也不同。

2.2施工因素

混凝土在施工及养护过程中,如果方法及工艺不当,也可能导致裂缝的产生,在搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中有问题、模板的构造问题、拆模时间等都是裂缝产生的因素。另外养护期间的一些操作规程和方法,如果不当也可能产生裂缝。再有极端天气施工都可能导致裂缝出现。

2.3设计因素

设计上如果没有充分考虑混凝土构件的一些特性,而导致设计不合理或是欠妥,都可能产生裂缝,如果构件断面突变或开洞、留槽而引志应力过于集中,再有对构件的预应力不当、构造钢筋配置过少过粗、设计混凝土等级过高、没有考虑变形等情况都是导致裂缝产生的因素。

2.4外界因素

外界环境因素也是混凝土裂缝产生的重要因素,比如地基变形、温度变化、湿度变化、结构载荷、构件徐变以及地震、火灾、酸碱腐蚀等都是影响混凝土裂缝产生的重要因素。

3钢筋混凝土裂缝预防措施

前面分析了混凝土裂缝产生的原因,针对这些原因,要预防混凝土裂缝产生,主要从材料、施工、设计三方面入手,严控每个细节,才能最大程度上避免裂缝的产生。

3.1材料措施

在材料的选用上,一定按照标准和设计要求进行选择,保质保量,水泥、粗骨料、细骨料、外掺料、混凝土外加剂以及钢筋等这些材料,选择时要充分考虑每种材料的物理特性,以及混合后的变化等,且要考虑到在不同温度和湿度下的变化情况,科学合理的进行混合搭配,避免由于材料选择不当,或是达不到工程标准,而导致混凝土裂缝的发生。

3.2施工措施

混凝土浇筑。混凝土浇筑时应防止离析现象,振捣应均匀、适度;加强混凝土温度的监控,及时采取防护措施,优化混凝土配合比;养护时要适当延长时间,早喷水,并覆膜保湿;对较大的混凝土,要注意保温,避免雨天或风天进行浇筑,夏季高温时要采取遮阳降温养护,确保水泥恒定硬化;模板工程。模板的构造要科学合理,变形一致,且模板强度要达标,不会过大变形,要在恰当的时间进行拆模,不宜过早,但也不能太晚,不能错砼水化热峰值,失去最佳的养护时间。

3.3设计措施

在设计上,要尽量避免应力集中,控制单个混凝土构件的大小在科学的标准内,增强刚度以应对不均匀沉降,正确设置变形缝,位置和宽度选择要适当,构造要合理。合理地调整各部分承重结构的受力情况,使荷载分布均匀,尽量防止受力过于集中。构件配筋要合理,间距要适当。减少地基的不均匀沉降,在基础设计中可以采取调整基础的埋置深度,不同的地基计算强度和采用不同的垫层厚度等方法,来调整地基的不均匀变形。可在混凝土中掺用膨胀剂来补偿混凝土的收缩避免裂缝产生。

作者简介:彭哲海,辽宁水利土木工程咨询有限公司,助理工程师,研究方向:水利工程。endprint

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