魏中良
摘要:在混凝土工程施工过程中,经常发生一些质量问题,而混凝土的裂缝是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人们的生命和财产安全,很多工程的失事都是由于裂缝的不稳定发展所致。如何最大限度的消除此类质量问题,保证工程结构安全,是工程管理人员急需掌握的。
关键词:建筑工程;混泥土;裂缝;防治技术
前 言
混凝土是由砂石、骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料,由于混凝土施工和本身变形、约束等问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微空隙、气穴和微裂缝。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后, 微裂缝会不断扩展和连通最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常见的裂缝。本文就建筑工程施工中混凝土裂缝的成因、预防及处理措施作一阐述。
一、混凝土裂缝成因分析
混凝士裂缝产生的因素是比较复杂的。从建筑材料分析混凝土裂缝是这样形成的,混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝的非均质脆性材料。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害,但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通。最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。形成混凝上裂缝的其它原因也很多,如温度变化、养护环境不当、收缩、膨胀、不均匀沉陷和化学作用等原因引起的裂缝闭。
1.温度变化产生的裂缝
北方地区温差变化较大(一般均在1l—13℃以上),在混凝土工程施工中,混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉力而产生裂缝,特别是大体积混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热(当水泥用量在350—550kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500—27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高),由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发。导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差。较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同。使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝。
2.干缩产生的裂缝
干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的5—7天左右。水泥浆中的水分蒸发产生不可逆的下缩。由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同而产生干缩裂缝:混凝士受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小。较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为平行线状或网状的表面性淺细裂缝。宽度多在0.05—0.2mm之间,大体积混凝土中平面部位多见。较薄的梁板中多沿其短向分布,干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性。引起钢筋的锈蚀影响混凝上的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
二、混凝土裂缝防治措施
严格规范施工工序,选择合适的材料与配合比,加强早期养护等方法均能有效控制混凝土裂缝的产生。
1.严格按照相关规范、标准和设计文件的要求,对模板支撑、强度、刚度、拆模的时间和次序、钢筋保护层的厚度、混凝土级配、混凝土浇注、钢筋质量等进行控制。
2.选用收缩晕较小的水泥,尽贯选用矿渣水泥、粉煤灰水泥等低热或中热水泥。适当降低水泥的用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。
3.在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,严格控制水灰比,掺加高效减水荆来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。
4.改善骨料级配,掺加粉煤灰或合适的高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,推迟热峰的出现时间。
5.严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。
6.改善混凝土的搅拌加工工艺,降低混凝土的浇筑温度。浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。
三、混凝土常见裂缝的主要处理措施
裂缝不仅会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀,加速混凝土的炭化,降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力,加速建筑产品的老化,为此, 我们应根据裂缝的成因,运用科学的方法及时处理,使建筑物的损伤减至最低, 保证建筑物的安全使用。对于已产生的裂缝其补救措施主要有:
1.表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补办法,主要适用于稳定的对结构承载能力没有影响的表面裂缝,通常是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料。为了防止混凝土继续开裂,可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
2.灌浆、嵌缝封堵法灌浆法
主要用于对结构整体性有影响且有防渗规定的混凝土裂缝的修补,它是利用设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体, 从而起到封堵加固的目的。胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等。
3.结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固常用加大混凝土结构截面面积的办法, 在构件的角部外包型钢, 采用预应力法加固、 粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
四、结束语
裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此严格按规程、规范要求施工,严把质量关,防患于未来,尽可能地降低混凝土裂缝的出现,对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行预防及处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
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