摘要:本文對(duì)混凝土裂縫的危害進(jìn)行了簡要敘素,并探討了裂縫的產(chǎn)生原因及防治措施。
關(guān)鍵詞:裂縫;危害;原因;防治。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,水工建筑工程中混凝土用量不斷增大,而混凝土裂縫在施工過程工程中又成為長期困擾施工質(zhì)量的一個(gè)問題,減少和控制混凝土裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)展,對(duì)提高混凝土結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,提升水工建筑物的安全起著極為重要的作用,因此,我們必須對(duì)其進(jìn)行仔細(xì)研究,采取相應(yīng)的預(yù)防措施,控制裂縫的產(chǎn)生,以提高工程建設(shè)的質(zhì)量。
一、混凝土裂縫的危害
水工混凝土一般要與水流經(jīng)常接觸,在水壓作用下裂縫會(huì)逐漸加深和擴(kuò)大,如混凝土自身厚度不大,長時(shí)間的沖蝕將使建筑物發(fā)生滲漏現(xiàn)象。水流經(jīng)混凝土滲出后,不斷破壞與混凝土面相接觸的基礎(chǔ)層,嚴(yán)重影響建筑物正常運(yùn)行和自身安全。在北方氣候寒冷地區(qū),冬季還會(huì)由此發(fā)生凍脹現(xiàn)象,更加大了混凝土的被破壞程度。
另一方面,當(dāng)水流與混凝土內(nèi)部接觸后會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),空氣中二氧化碳的融入會(huì)與混凝土反應(yīng)生成碳酸鈣和碳酸氫該,加快混凝土碳化速度,降低甚至完全破壞混凝土強(qiáng)度。混凝土的裂縫還會(huì)削弱混凝土對(duì)鋼筋的保護(hù)作用,剝落的混凝土?xí)逛摻铋L期暴漏在潮濕的環(huán)境下,破壞掉鋼筋的外層保護(hù)膜,使鋼筋產(chǎn)生銹蝕。
二、水工混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生的原因
混凝土裂縫產(chǎn)生的原因概括起來主要分為以下幾種:
(1)因收縮引起的裂縫
混凝土收縮分為自身收縮和塑性收縮;炷猎谥饾u散熱和硬化過程中,就會(huì)產(chǎn)生自身收縮,產(chǎn)生原因是由于水泥水化時(shí)消耗水分造成凝膠孔的液面下降,形成彎月面,從而使混凝土體的相對(duì)濕度降低,體積減小。自身收縮過程中會(huì)產(chǎn)生很大的收縮應(yīng)力,如果產(chǎn)生的收縮應(yīng)力超過當(dāng)時(shí)的混凝土抗拉強(qiáng)度,就會(huì)在混凝土中產(chǎn)生收縮裂縫。自身收縮的主要影響因素是混凝土中的用水量和水泥用量,混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土的收縮就越大,此外水泥品種和摻用化學(xué)外加劑也會(huì)使混凝土收縮有不同程度的增大。塑性收縮多發(fā)生在初凝以后,這時(shí)混凝土的泌水明顯減少,表面蒸發(fā)的水分不能及時(shí)得到補(bǔ)充,混凝土尚處于塑性狀態(tài),稍微受到拉力,表面就會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。當(dāng)出現(xiàn)裂縫以后,混凝土內(nèi)部的水分蒸發(fā)會(huì)進(jìn)一步加快,導(dǎo)致裂縫擴(kuò)展。塑性裂縫的產(chǎn)生主要與養(yǎng)護(hù)不周有關(guān)。
(2)溫度變化引起的裂縫
混凝土澆筑完成后,水泥因水化引起水化熱,水化熱過程中會(huì)不斷釋放熱量,使得混凝土內(nèi)部溫度不斷增高,而混凝土表面則散熱較快,形成了較大的溫度差,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,由于此時(shí)混凝土齡期較短,抗拉強(qiáng)度很低,在內(nèi)應(yīng)力大于抗拉強(qiáng)度時(shí),混凝土就會(huì)產(chǎn)生裂縫。溫度裂縫主要與澆筑混凝土的體積和水泥品種有關(guān)。對(duì)于特殊地區(qū),晝夜溫差大也會(huì)造成混凝土裂縫。
(3)設(shè)計(jì)不當(dāng)產(chǎn)生裂縫
有時(shí)由于設(shè)計(jì)不當(dāng)也會(huì)產(chǎn)生裂縫,如對(duì)于大面積混凝土設(shè)置過少的伸縮縫或沉降縫;建筑物邊界為剛性約束體,沒有放置伸縮性材料,致使混凝土不能發(fā)生應(yīng)有的形變;建筑物表面設(shè)計(jì)凹凸角過多,產(chǎn)生的凹角應(yīng)力集中等。
(4)建筑物基礎(chǔ)不堅(jiān)實(shí)引起的不均勻沉降
施工中不仔細(xì)造成建筑基礎(chǔ)局部不堅(jiān)實(shí),使地基發(fā)生不均勻沉陷或者地基承載力不均勻沉降也會(huì)產(chǎn)生裂縫。
三、控制混凝土裂縫產(chǎn)生的具體措施
(1)合理設(shè)計(jì)混凝土的配比。在不影響混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度和其他性能的情況下,應(yīng)選用摻入大量粉煤灰的混凝土配合比。摻用粉煤灰可以大大減少水泥的用量,降低工程成本,降低水化熱量,減少收縮裂縫。此外選用新材料、新技術(shù),如摻加高效減水劑和高性能引氣劑,降低水灰比,減少水的用量,這對(duì)于改善混凝土的和易性,降低溫升,減少收縮具有良好的作用。
(2)選擇合適的原材料。水泥應(yīng)盡量選用水化熱較低低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等,以減少混凝土內(nèi)部熱量的積聚,提高混凝土的抗裂能力。骨料應(yīng)該選擇線膨脹系數(shù)小、表面清潔無弱包裹層、級(jí)配良好的骨料。一般砂料應(yīng)首選中砂,嚴(yán)禁使用細(xì)砂;碎石含泥量和針片狀控制規(guī)范要求內(nèi)。
(3)增加鋼筋使用量或者摻入纖維材料,尤其是對(duì)邊角應(yīng)力大的部位可適當(dāng)增加混凝土的含筋率。對(duì)于建筑物的底板面層或其它不重要部位,可采用較小直徑的鋼筋,以增加鋼筋的使用數(shù)量,減少鋼筋的間距,增大混凝土的抗拉強(qiáng)度。
(4)采取必要的施工措施;炷恋臐仓䲡r(shí)間盡可能避開高溫、降溫、多風(fēng)、曝曬的天氣,對(duì)于晝夜溫差大的地區(qū)應(yīng)采取相應(yīng)的防護(hù)措施,如澆筑時(shí)間選擇在下午,澆筑完成后采用草袋覆蓋保溫等。施工工藝上可采用.二次振搗法和多次壓面抹光法消除混凝土沉縮裂縫。二次振搗法是指在混凝土開始初凝的時(shí)候進(jìn)行二次振搗,此時(shí)混凝土?xí)匦乱夯,但塌落度性能又已?jīng)大部分消失,因此能較好地消除混凝土內(nèi)部的的水膜,降低收縮量。多次壓面抹光法可有效減少混凝土塑性裂縫,由于塑性裂縫是因混凝土表面水分散失引起的,發(fā)生在混凝土初凝至終凝期間,多次壓抹可以均衡混凝土內(nèi)外層水分和提高混凝土的表面強(qiáng)度。
(5)其他注意問題。混凝土澆筑前應(yīng)確;A(chǔ)的穩(wěn)定性,避免因不均勻沉降產(chǎn)生應(yīng)力裂縫;在工程設(shè)計(jì)階段對(duì)于大面積混凝土應(yīng)適當(dāng)分塊,分縫之間要添加塑性材料,如閉孔塑料板等;混凝土澆筑完成后應(yīng)及時(shí)養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時(shí)要保持混凝土表面濕潤,避免時(shí)濕時(shí)干現(xiàn)象,對(duì)于建筑物底板和梁片等有條件時(shí),可采用蓄水法養(yǎng)護(hù);炷琉B(yǎng)護(hù)時(shí)間不得少于28d。
四、裂縫的修補(bǔ)方法
(1)表面修復(fù)法。
主要適用于漿材難以灌入的細(xì)、淺裂縫或不漏水的縫、不伸縮的裂縫,對(duì)于大面積蜂窩麻面或不易確定具體漏水位置的混凝土也可選用此法。施工前,首先用鋼絲刷將混凝土表面打毛,用高壓水槍水沖洗干凈表面附著物后充分干燥,然后用樹脂充填混凝土表面,再用修補(bǔ)材料覆蓋表面。
(2)充填法。
對(duì)于裂縫寬度較大的裂縫,可沿裂縫鑿成 “v”形槽,槽頂寬10cm,底寬3cm,用高壓水槍沖洗干凈,去除表面軟弱層和附著物。在槽面濕潤的情況下,先在上面涂抹一層2-3mm后的丙乳砂漿打底,然后分層抹壓丙乳砂漿,每層厚度控制在2-3cm左右,直至填充完整個(gè)槽面。
五、結(jié)束語
混凝土是構(gòu)成水工建筑物的主要材料,我們應(yīng)從設(shè)計(jì)、施工等多方面考慮,采取相應(yīng)的預(yù)防措施,控制裂縫的產(chǎn)生,以提高工程建設(shè)的質(zhì)量,確保水工建筑物的安全。
參考文獻(xiàn):
[1]dl/t5144-2001水工混凝土施工規(guī)范