周 斌
(西安铁路职业技术学院,陕西 西安710600)
混凝土裂缝是工程建设中的质量通病,混凝土裂缝对建设工程的外观有着很大的影响,裂缝可造成建筑物的抗渗和抗冻能力降低,导致钢筋发生严重锈蚀,影响建设工程的耐久性。
混凝土裂缝是建设工程中普遍存在的问题,应引起足够重视。裂缝很可能会引起某些结构的渗漏,影响结构的正常使用,裂缝也会在荷载的反复作用下逐渐扩大最终达到疲劳而使结构受到破坏。所以,研究裂缝的产生及影响因素可以对裂缝在一定程度上有防治作用,以达到提高工程使用寿命的目的。
反复荷载作用引起的裂缝主要是竣工后使用阶段的荷载引起的裂缝。作用在截面上的剪力、弯矩等这些正常荷载效应都能够在某些程度上引起结构构件产生裂缝,如施工过程重点的制作、脱模、养护、堆放、运输、吊装等引起的裂缝均属于荷载作用引起的混凝土裂缝。
1)混凝土在搅拌、运输、浇筑过程中,水化作用会释放大量的水化热,造成结构构件内外温差变化较大,温度膨胀力引起混凝土内部的胀缩不等,对结构表面在一定程度上产生拉应力,而在内部产生压应力,当这种拉应力超过了结构抗拉应力时便产生裂缝,且多为贯穿性的,深度较深,会降低结构的整体刚度,一般发生在施工结束后几个月。
2)若养护过程中拆模时间过早或处于冬季施工的条件下,构件表面温度变化不一,产生温度收缩,受到混凝土的约束,在混凝土表面产生很大的拉应力。当拉应力发展到一定程度,超过混凝土允许拉应力时,混凝土表面就形成了裂缝。此外,在混凝土养护期间,若突然受到冷空气的影响,也会引起混凝土表面裂缝,此种裂缝较浅,危害性也较小。
3)因为施工中人为因素引起的温度变化,如新旧混凝土接合面(如施工缝、后浇带等)不合理的分层分块、不及时进行养护或养护达不到要求等均会引起结构构件的裂缝贯穿,这种裂缝危害性极大。
混凝土在空气中凝结硬化时体积缩小,导致产生一定程度的收缩,导致裂缝的产生。此外,在配筋较多的结构构件中,缺少了边界约束,钢筋的限制作用使混凝土收缩过程中产生拉应力,引起构件产生较严重的局部裂缝。
所谓的碱骨料反应就是水泥中碱(氧化钠和氧化钾)的含量较高,又同时使用某些活性集料,水泥中的碱物质会与集料中的活性物质发生化学反应,其反应生成物引起结构不均匀膨胀应力,会使结构出现开裂现象,它的危害通常非常严重。碱骨料反应时间较为缓慢,短则几年,长则几十年才能被发现。碱骨料的化学反应要具备三个条件:1)混凝土的外加剂、原材料和水中的碱含量较高;2)粗细集料中存在较多的活性成分;3)有充足的水份或者湿度供给。混凝土中含有碱活性骨料和碱含量高的水泥受到含有可溶性硫酸盐的水作用,反应生成物遇水产生膨胀使各种组成成分体积变化,引起混凝土不均匀应力,破坏其内部结构,并影响水泥石与骨料颗粒间的胶凝,从而形成裂缝。
混凝土结构构件性质产生劣化一般有三种情况:1)物理因素,主要是指物理或机械作用造成的损失,如由于外力作用,体积变化 不均匀、温度变化范围较大等造成开裂;2)化学因素,主要是淡水溶解混凝土中的一些物质,硫酸盐化学侵蚀作用等;3)钢筋的锈蚀因素,主要是二氧化碳、氯气及氧气的侵蚀作用所致,后两者直接关系到混凝土的抗渗性。
混凝土的抗渗性相关因素主要是混凝土的密实度(孔隙率)及孔隙特征,混凝土结构内部相互连通的孔隙越多,孔径越大,则混凝土的抗渗性能越差。所以提高混凝土抗渗性的措施主要有:采用减水剂降低水灰比;防止由于离析、泌水导致集料在结构中分布不均使混凝土内部形成空隙;加强施工期间养护,防止出现施工缺陷等。
综上所述,结构构件裂缝的产生是可以预防和处理的,相关施工单位应引起足够的重视,根据具体情况采取相应的措施,以提高工程质量。
[1]李玉,何平,谢喜山.后浇混凝土与砖砌体粘结面抗剪强度的试验研究[J].四川建筑科学研究,2012,(2).
[2]黄文明.泵送混凝土的施工工艺分析[J].安徽建筑工业学院学报(自然科学版),2011,(1).
[3]王文中,王国荣,殷济波,等. 芜湖临江桥主塔C50 预拌混凝土的设计及应用[J].安徽建筑,2008,(1).