摘要:混凝土在現(xiàn)代工程建設(shè)中占有重要地位,然而混凝土裂縫問題是個普遍存在而又難以解決的工程實際問題。裂縫的出現(xiàn)對結(jié)構(gòu)使用功能、耐久性產(chǎn)生不利影響,嚴(yán)重者甚會危及結(jié)構(gòu)的安全,造成建筑物的嚴(yán)重破壞和倒塌。為了防止和減輕混凝土裂縫對建筑物的損害,特別是盡可能減少有損害的混凝土裂縫的產(chǎn)生,最好的辦法就是提前采取預(yù)防措施,從混凝土裂縫產(chǎn)生的原因入手,采用各種具體的預(yù)防措施,下面就常見混凝土裂縫出現(xiàn)的原因進行分析,并介紹相應(yīng)預(yù)防措施和處理措施。
關(guān)鍵詞:混凝土;裂縫;預(yù)防措施
中圖分類號:TU5 文獻標(biāo)識碼: B 文章編號:1009-9166(2011)0014(C)-0143-01
一、干縮裂縫
。ㄒ唬┰蚍治觥8煽s裂縫多出現(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(dǎo)致變形不同的結(jié)果。相對濕度越低,水泥漿體干縮越大,干縮裂縫越易產(chǎn)生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細裂縫,寬度多在0.05―0.2mm;炷粮煽s主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。
。ǘ╊A(yù)防措施。1、選用收縮量較小的水泥,一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥用量。2、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。3、嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對不能大于配合比設(shè)計所給定的用水量。4、加強混凝土的早期養(yǎng)護,并適當(dāng)延長混凝土的養(yǎng)護時間。冬季施工時要適當(dāng)延長混凝土保溫覆蓋時間。
二、塑性收縮裂縫
。ㄒ唬┰蚍治。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、兩端細且長短不一,互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長20―30cm,較長的裂縫可達2―3m,寬1―5mm。其產(chǎn)生的主要原因為:混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小,或者混凝土剛剛終凝而強度很小時,受高溫或較大風(fēng)力的影響,混凝土表面失水過快,造成毛細管中產(chǎn)生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮,因此產(chǎn)生龜裂。
。ǘ╊A(yù)防措施。1、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。2、嚴(yán)格控制水灰比,摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性,減少水泥及水的用量。3、澆筑混凝土之前,將基層和模板澆水均勻濕透。4、及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的土工布等,保持混凝土終凝前表面濕潤。
三、沉陷裂縫
(一)原因分析。沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟,或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致;或者因為模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動等導(dǎo)致,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降,致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫,其走向與沉陷情況有關(guān),一般沿與地面垂直或呈30°―45°角方向發(fā)展,較大的沉陷裂縫,往往有一定的錯位,裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后,沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。
(二)預(yù)防措施。1、對松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進行必要的夯實和加固。2、保證模板有足夠的強度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻。3、防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。4、模板拆除的時間不能太早,且要注意拆模的先后次序。5、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
。ㄒ唬┰蚍治。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。混凝土澆筑后,在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,(當(dāng)水泥用量在350―550kg/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70℃左右甚至更高)。由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā),導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內(nèi)外的較大溫差,較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫,這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律,大面積結(jié)構(gòu)裂縫?v橫交錯;梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu),裂縫多平行于短邊;深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行,裂縫沿著長邊分段出現(xiàn),中間較密。此種裂縫的出現(xiàn)會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。
(二)預(yù)防措施。1、盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。2、減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在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、改善骨料級配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。5、改善混凝土的攪拌加工工藝,在傳統(tǒng)的“三冷技術(shù)”的基礎(chǔ)上采用“二次風(fēng)冷”新工藝,降低混凝土的澆筑溫度。
五、堿骨料反應(yīng)裂縫
。ㄒ唬┰蚍治;炷涟韬秃髸a(chǎn)生一些堿性離子,這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并吸收周圍環(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)很難補救,因此應(yīng)在施工中采取有效措施進行預(yù)防。
。ǘ╊A(yù)防措施。1、選用堿活性小的砂石骨料。2、選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。3、選用合適的摻和料抑制堿骨料反應(yīng)。