導讀:混凝土的裂縫是建筑工程中普遍存在的問題,它的出現(xiàn)會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能和承載能力。如何有效的預防和處理混凝土的裂縫,是保證建筑結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的關(guān)鍵;炷亮芽p產(chǎn)生的原因很多。用灌漿法很難達到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采取開V型槽。
關(guān)鍵詞:混凝土,裂縫,原因,防治,處理
混凝土的裂縫是建筑工程中普遍存在的問題 ,它的出現(xiàn)會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能和承載能力。如何有效的預防和處理混凝土的裂縫,是保證建筑結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的關(guān)鍵;炷亮芽p產(chǎn)生的原因很多,在實際工程中要區(qū)別對待,根據(jù)實際情況解決問題。
一、裂縫種類與成因
1.收縮引起的裂縫
在實際工程中,混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。在混凝土收縮種類中,塑性收縮和縮水收縮(干縮)是發(fā)生混凝土體積變形的主要原因。研究表明,影響混凝土收縮裂縫的主要因素有:水泥品種、標號及用量,骨料品種,水灰質(zhì)量比,外摻劑,養(yǎng)護方法,外界環(huán)境,振搗方式及時間。
2.溫度變化引起的裂縫
混凝土具有熱脹冷縮性質(zhì),當外部環(huán)境或內(nèi)部溫度發(fā)生變化,混凝土將發(fā)生變形,若變形遭到約束,則在結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生應力,當應力超過混凝土抗拉強度時即產(chǎn)生溫度裂縫。溫度裂縫的主要特性是將隨溫度變化而擴張或合攏。引起溫度變化的主要因素有:年溫差、日照、驟然降溫、水化熱、蒸汽養(yǎng)護或冬季施工措施不當?shù)取?/div>
3.凍脹引起的裂縫
大氣氣溫低于零度時,吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍,游離的水轉(zhuǎn)變成冰,體積膨脹,因而混凝土產(chǎn)生膨脹應力,混凝土強度降低,并導致裂縫出現(xiàn)。尤其是混凝土初凝時受凍最嚴重,成齡后混凝土強度損失可達30%-50%。冬季施工時對預應力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫。
4.施工材料質(zhì)量不合格引起的裂縫
混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成,配置混凝土所采用的材料質(zhì)量不合格,可能導致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。
5.施工質(zhì)量不達標引起的裂縫
在混凝土結(jié)構(gòu)澆筑、構(gòu)件制作、起模、運輸、堆放、拼裝及吊裝過程中,若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣,容易產(chǎn)生縱向、橫向等各種裂縫,特別是細長薄壁結(jié)構(gòu)更容易出現(xiàn)裂縫。
7.地基變形引起的裂縫
由于基礎(chǔ)豎向不均勻沉降或水平方向位移,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生附加應力,超出混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉能力,導致結(jié)構(gòu)開裂。基礎(chǔ)不均勻沉降的主要原因有:地質(zhì)勘察精度不夠,試驗資料不準;地基地質(zhì)差異太大;結(jié)構(gòu)荷載差異太大;結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類型差別太大;土地凍脹等時,可能造成不均勻沉降。
8.鋼筋銹蝕引起的裂縫
由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護層較薄,有害物質(zhì)進入混凝土使鋼筋產(chǎn)生銹蝕,銹蝕的鋼筋體積膨脹,導致混凝土脹裂,此種類型的裂縫多為縱向裂縫,沿鋼筋的位置出現(xiàn)。施工時應控制混凝土的水灰質(zhì)量比,加強振搗,保證混凝土的密實性,防止氧氣侵入,同時嚴格控制含氯鹽的外加劑用量。
二、混凝土裂縫的防治措施
1.嚴格控制混凝土原材料質(zhì)量。盡量采用粒徑級配良好的石子及中、粗砂,以減少混凝土的用水量,使混凝土的收縮和泌水隨之減少,同時應控制含泥量不能超過規(guī)范要求。水泥宜選擇低水化熱、低收縮質(zhì)量穩(wěn)定的普通硅酸鹽水泥。外加劑和摻合料必須性能可靠,有利于降低混凝土凝固過程的水化熱。
2.使混凝土配合比有利于減少和避免裂縫。配合比中,在滿足配合比規(guī)范和混凝土技術(shù)指標前提下,宜適當減少水泥用量和用水量,降低水灰比,提高和易性。對泵送混凝土,不能單純用增加單位用水量的方法,來滿足泵送混凝土的可泵性要求。這樣不僅多用水泥,增加混凝土的收縮,而且還會使水化熱升高,易引起裂縫。為此,在施工中可滲入適量的粉煤灰或減水劑(如木質(zhì)磺酸鈣、MF等),以進一步改善混凝土的特性。
3.混凝土澆筑時應防止離析現(xiàn)象,混凝土入模后,要及時振搗,振搗應均勻、適度,并做到不漏振,不過振,對重點部位可在混凝土振搗界限以前給予二次振搗,再次排除因泌水在粗集料,水平鋼筋下部生成的水分和空隙,提高混凝土的握裹力,并在混凝土初凝后、終凝前進行混凝土表面多次抹壓,防止因混凝土的表面收縮而出現(xiàn)的細微裂縫,增加混凝土密實度,提高混凝土抗壓強度和抗裂強度。
4 避免混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外溫差過大。論文發(fā)表。首先,降低混凝土的入模溫度,且不應大于25℃,使混凝土凝固時,其內(nèi)部在較低的溫度起升點升溫,從而避免混凝土內(nèi)部溫度過高。其次,采取延長拆模時間和外保溫等措施,使內(nèi)外溫差控制在一定范圍之內(nèi),降低水化熱降溫引起的拉應力,減少溫度裂縫。
5 加強混凝土養(yǎng)護 在每次混凝土澆筑完畢后,應及時按溫控技術(shù)措施的要求進行保溫養(yǎng)護。不同施工季節(jié)應選擇不同的混凝土養(yǎng)護方法。夏季施工時,要采用草簾覆蓋、蓄水、灑水、噴水等溫降方法進行養(yǎng)護;正常氣溫時,可噴刷養(yǎng)生液養(yǎng)護;冬季施工時,可使用保溫材料來提高混凝土的表面溫度,也可用薄膜養(yǎng)生液、塑料薄膜等封閉料對混凝土保溫、保濕,在寒冷季節(jié)可搭設擋風保溫棚等。
6.混凝土裂縫的預防,在模板工程中應注重以下幾點:模板構(gòu)造要合理,以防止模板各桿件間的變形不同而導致混凝土裂縫。模板和支架要有足夠的剛度,防止施工荷載作用下,模板變形過大造成開裂。合理把握拆模時機,拆模時間過早,應保證早齡期混凝土不損壞或不開裂,但也不能太晚,盡可能不要錯過混凝土水化熱峰值,即不要錯過最佳養(yǎng)護介入時機。
三、混凝土裂縫的處理方法
1.表面處理法
表面處理法是一種簡單、常見的修補方法,包括表面涂抹和表面貼補法,它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細而淺的裂縫,深度未達到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫、不漏水的縫、不伸縮的裂縫以及不再活動的裂縫。表面貼補(土工膜或其它防水片)法適用于大面積漏水(蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫)的防滲堵漏。
2.灌漿法
灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補,它是利用壓力設備將膠結(jié)材料壓人混凝土的裂縫中,膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。此法應用范圍廣泛,從細微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。
嵌縫填充法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。用修補材料直接填充裂縫,一般用來修補較寬的裂縫(0.3mm),作業(yè)簡單,費用低。寬度小于0.3mm,深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物,用灌漿法很難達到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡易處理可采取開V型槽,然后作填充處理。
4.結(jié)構(gòu)補強法
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、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。
綜上所述,在混凝土生產(chǎn)以及施工過程中有針對性地采取預防措施,盡可能采取有效的技術(shù)措施控制裂縫,使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫,以確保工程質(zhì)量,使建筑物具備良好的耐久性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。