摘 要:長期以來,由于混凝土自身原因和人為原因,結(jié)果造成了混凝土結(jié)構(gòu)的早期損壞,導(dǎo)致新老混凝土開裂的缺點,F(xiàn)壞了補(bǔ),補(bǔ)了又壞的惡性循環(huán)。為了不讓混凝土早早的破壞,我們應(yīng)定要做好早期的預(yù)防。根據(jù)對裂縫的測量與研究,針對混凝土結(jié)構(gòu)物由各種原因產(chǎn)生的各種裂縫,選擇適當(dāng)?shù)男扪a(bǔ)方法采用粘合劑及灌漿加固修補(bǔ),在不影響生產(chǎn)營運(yùn)的條件下,可以修復(fù)或增加混凝土強(qiáng)度(或剛度),增加耐久性,增強(qiáng)防水性能,改善混凝土表面外觀,延長結(jié)構(gòu)物的使用壽命.
關(guān)鍵詞:混凝土;裂縫;預(yù)防處理;配合比
前言:混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫,正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現(xiàn)出一些非均質(zhì)的特性。 混凝土建筑和構(gòu)件通常都是帶縫工作的,由于裂縫的存在和發(fā)展通常會使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力,影響建筑物的外觀、使用壽命,嚴(yán)重者將會威脅到人們的生命和財產(chǎn)安全。很多工程的失事都是由于裂縫的不穩(wěn)定發(fā)展所致。近代科學(xué)研究和大量的混凝土工程實踐證明,在混凝土工程中裂縫問題是不可避免的,在一定的范圍內(nèi)也是可以接受的,只是要采取有效的措施將其危害程度控制在一定的范圍之內(nèi)。混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多,有變形引起的裂縫:如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫;有外載作用引起的裂縫;有養(yǎng)護(hù)環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫等等。在實際工程中要區(qū)別對待,根據(jù)實際情況解決問題。
一、裂縫的成因
裂縫產(chǎn)生的形式和種類很多,要根本解決混凝土中裂縫問題,還是需要從混凝土裂縫的形成原因人手。正確判斷和分析混凝土裂縫的成因是有效地控制和減少混凝土裂縫產(chǎn)生的最有效的途徑。
。1)設(shè)計原因(2)材料原因(3)混凝土配合比原因(4)施工及現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)原因(5)使用原因(外界因素)
二、裂縫的控制措施
(一)設(shè)計方面
設(shè)計中的‘抗’與‘放’。在建筑設(shè)計中應(yīng)處理好構(gòu)件中‘抗’與‘放’的關(guān)系。所謂‘抗’就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu),沒有足夠的變形余地時,為防止裂縫所采取的有力措施,而所謂‘放’就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)下,有足夠變形余地時所采取的措施。
設(shè)計人員應(yīng)靈活地運(yùn)用‘抗一放’結(jié)合、或以‘抗’為主、或以‘放’為主的設(shè)計原則。來選擇結(jié)構(gòu)方案和使用的材料。
(二)材料選擇和混凝土配合比設(shè)計方面
1.根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強(qiáng)高的水泥。
2.選用級配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。
3.積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標(biāo)已作為混凝土的第五、六大組份,可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
。ㄈ 現(xiàn)場3~-T-操作方面
1.澆搗工作:澆搗時,振搗捧要快插慢拔,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間,避免過振或漏振,應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù),以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。
2.混凝土養(yǎng)護(hù):在混凝土裂縫的防治工作中,對新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作尤為重要。以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。主要是控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護(hù),對于大體積混凝土,有條件時宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時間為14―28天。
3.混凝土的降溫和保溫工作:對于厚大體積混凝土,施工時應(yīng)充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施(埋設(shè)散熱孔、通水排熱等),避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。澆搗成型后,應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫。
三、混凝土工程中常見裂縫及預(yù)防
。ㄒ唬└煽s裂縫及預(yù)防
-----裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)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主要預(yù)防措施:一是選用收縮量較小的水泥,二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大,水灰比越大,干縮越大,因此在混凝土配合比設(shè)計中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用,同時摻加合適的減水劑。三是嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,四是加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù),并適當(dāng)延長混凝土的養(yǎng)護(hù)時間。五是在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。
。ǘ┧苄允湛s裂縫及預(yù)防
塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前,表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn),裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)且長短不一,互不連貫狀態(tài)。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對濕度等等。
。ㄈ┏料萘芽p及預(yù)防
沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟, 主要預(yù)防措施:一是對松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實和加固。二是保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻。三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時間不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在凍土上搭設(shè)模板時要注意采取一定的預(yù)防措施。
(四)溫度裂縫及預(yù)防
溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中;炷翝仓螅谟不^程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,(當(dāng)水泥用量在350~550 kg/m3,每立方米混凝土將釋放出17500~27500kJ的熱量,從而使混凝土內(nèi)部溫度升達(dá)70℃左右甚至更高)。
主要預(yù)防措施:一是盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。
。ㄎ澹┗瘜W(xué)反應(yīng)引起的裂縫及預(yù)防
混凝土拌和后會產(chǎn)生一些堿性離子,這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化圍環(huán)境中的水而體積增大,造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現(xiàn)中混凝土結(jié)構(gòu)使用期間,一旦出現(xiàn)很難補(bǔ)救,因此應(yīng)在施工中采取有效措施進(jìn)行預(yù)防。主要的預(yù)防措施:一是選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。三是選用合適的摻和料抑制堿骨料反應(yīng)。
四、裂縫修補(bǔ)材料及方法
。ㄒ唬┝芽p修補(bǔ)材料
裂縫的維修材料根據(jù)其功能可分為密封材料和補(bǔ)強(qiáng)材料。當(dāng)水泥混凝土路面出現(xiàn)裂縫或貫穿裂縫而板面強(qiáng)度仍能滿足使用要求時,應(yīng)選用密封維修材料;當(dāng)路面由于裂縫造成了強(qiáng)度不足時,應(yīng)選用補(bǔ)強(qiáng)材料。
裂縫修補(bǔ)材料很多,常用粘結(jié)劑材料有環(huán)氧樹脂類(618、6101、634等品種)、聚硫環(huán)氧樹脂、聚氨脂類、烯類等等高分子工程材料以及普通裂縫修補(bǔ)材料等。
。ǘ┝芽p的修補(bǔ)方法
裂縫的出現(xiàn)不但會影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度,還會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力;炷亮芽p的修補(bǔ)措施主要有以下一些方法:表面修補(bǔ)法,灌漿、嵌逢封堵法,結(jié)構(gòu)加固法,混凝土置換法,電化學(xué)防護(hù)法以及仿生自愈合法。
五、結(jié) 論
裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進(jìn)行處理,并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。