米尔别克·阿山
(新疆建筑科学研究院 有限责任公司)
混凝土裂缝成因与防治措施探析
米尔别克·阿山
(新疆建筑科学研究院 有限责任公司)
混凝土的施工质量对工程的整体质量有较大影响,混凝土裂缝是最为常见的混凝土施工问题。混凝土裂缝的产生原因并不相同,要想对混凝土裂缝进行防治,应当从分析各种裂缝的成因,有针对性的给出解决措施。文章将根据混凝土裂缝的分类,找出几种常见混凝土裂缝的成因,并分别给出防治措施。
混凝土裂缝;产生原因;防治措施
混凝土是建筑工程中应用范围最广、应用量最大、应用频率最高的材料,是建筑物的主要组成部分。混凝土施工是否合乎设计标准,是否符合施工要求,会对建筑物的安全性、功能、使用寿命造成直接影响,所以对混凝土的检测历来是建筑工程检测的重中之重。在混凝土结构施工中,必然会存在一定程度的混凝土裂缝,这是工程技术无法避免的,但一些混凝土裂缝对建筑物的安全性和耐用性造成了影响,施工中应该通过一定的技术手段避免出现这种裂缝,一旦出现要及时补救。
1.1 混凝土裂缝的分类
混凝土裂缝的分类方法较多,工作中一般按裂缝产生的原因分为荷载裂缝和变形裂缝。荷载型裂缝一般为因施工技术不当导致的混凝土裂缝,经常出现在两批混凝土之间以及混凝土与钢骨架之间,这一类裂缝比较少见,约占 10%左右。变形引发的裂缝是混凝土裂缝最常见的种类,约占 90%左右。近年来随着建筑技术的进步,建筑材料也越来越多样化,不同材料之间相互作用让变形引发的混凝土裂缝更加常见,温度、湿度、密度等等因素都会对混凝土的形态造成影响,进而产生裂缝。在实际工作中,因沉降变形引发的混凝土裂缝最为常见,同时对建筑物的安全性和使用寿命构成影响的裂缝也多为这一种。
1.2 混凝土裂缝的检测
混凝土裂缝检测需要利用专业仪器:混凝土裂缝检测仪。这种仪器近年来快速推广普及,成为工程测量中的常用仪器。混凝土裂缝检测仪可以通过超声波测试出混凝土裂缝的密度、直径、位置分布等信息,准确度较高。此外,在利用回弹法和钻芯法测试混凝土强度时也可以获取一定的混凝土裂缝的信息,结合仪器数据可以更好的评估裂缝分布情况。
2.1 温度裂缝的成因
温度裂缝是由混凝土内外的温度差异导致的,一般比较少见,在养护措施不到位的情况下很可能会形成。温度裂缝的主要成因有两点。首先,昼夜温差、季节温差导可以造成致的混凝土裂痕的出现。在大型混凝土结构中,由于施工跨度比较长,热胀冷缩作用下,部分配比方式的混凝土结构在保养措施没跟上的情况下会出现裂缝。其次,水泥释放的热量与混凝土外层之间的温差过大也会导致的裂缝出现,这一类裂缝一般较深。水泥与水反应中释放出的热量没法及时排出,是造成这一类裂缝的主因,多发生于大型混凝土建筑结构中。
2.2 沉陷裂缝的成因
沉陷裂缝是危害性最大的一种混凝土裂缝,在建中的建筑结构如果出现,一般为部分拆掉重建。沉陷裂缝出现的原因为混凝土结构的各个部分之间不能均匀的自然下沉,进而导致裂缝出现。在建中的混凝土结构的裂缝,一般是模具的强度不够、模具拆除过早、支撑不恰当导致的。在东南沿海地区,台风等自然灾害也会造成在建中的混凝土结构出现沉陷裂缝。已建成的建筑物也会出现沉陷性裂缝,地下水、雨水、生活污水长时间浸泡地基,导致地基不均匀的下沉,进而导致贯穿性的混凝土裂痕出现。
2.3 干燥收缩裂缝的成因
干燥收缩性裂痕,是由于混凝土硬化后水分蒸发引起混凝土表面干缩,当干缩的力量达到一定程度时,会在混凝土表面留下细小裂缝。干燥收缩裂缝是混凝土裂痕中最常见的一种,一般裂痕只出现在混凝土结构的表面,深度很浅,危害性比较小,但如果干燥收缩裂痕过多则会一定程度的影响建筑物的美观与使用寿命。一般来讲,如果干燥收缩裂痕只零星出现在建筑结构表面的话,在小于0.2mm的情况下不需要进行处理。
2.4 塑性收缩裂缝的成因
混凝土硬化过程中水化作用和碳化作用也会引起混凝土体积收缩 0.04%—0.06%,当收缩不均匀时裂缝就会出现。混凝土在浇灌之后、塑性尚未完成之前,由于水分的快速增发,混凝土表面收缩速度大于内部收缩速度,导致塑性收缩裂缝的出现。塑性收缩裂缝出现有两方面的原因。其一是天气原因,酷暑、大风天气中混凝土中的水分蒸发非常快,比较容易造成收缩裂缝。其二是混凝土的养护措施不到位,没有及时保湿和遮盖,导致尚未终凝的混凝土暴露在高温环境中。
3.1 温度裂缝的防治措施
因内外温差变化导致的混凝土裂缝主要发生在比较大的混凝土结构上,防治思路为减少混凝土的内外温差,具体有两种控制方法可以借鉴。首先,在施工水泥的选用上,应该选择低热复合水泥,如果工程预算并不充裕且建筑体积不是特别巨大的话,也可以选用中热复合水泥或添加粉煤灰的普通水泥。此外,提高钢筋层的钢筋数量也可以一定程度上提高混凝土的抗开裂能力。其次,在浇灌完成之后,应该按流程对混凝土结构进行保养,在其终凝之前尽量避免暴露在阳光直射下。最后,裂缝出现后,根据裂缝的深浅程度,可以选用化学灌浆的方式进行修补。
3.2 沉陷裂缝的防治措施
沉陷裂缝是混凝土各部分受力不均匀引发的,防治思路为巩固地基和严格监督施工流程。在建中的混凝土结构发生沉降性裂缝,既有模具的原因,也有混凝土搅拌、用料等施工原因,这些都是可控制因素。此外,适当控制混凝土的浇灌速度和凝结时间,对于减少沉陷裂缝的产生也有积极意义。已建成的建筑物发生沉陷裂缝,一般为地基长时间浸水导致的,所以应该及时进行排水,夯实回填土层,有必要时应该尽快改善排水系统,并重做地基的防水层。对于已经出现的裂缝,根据裂缝的大小情况,选用添堵法或封闭法进行处理,大于0.4mm的裂缝应用添堵法处理,小于0.4mm的缝隙,且深度较浅的裂缝应该选用封闭发处理。
3.3 干燥收缩裂缝的防治措施
干燥收缩裂缝在多发生于混凝土表面,是水分蒸发后水泥发生的物理变化,一般宽度小于0.1毫米,并不需要处理。但是在一些建筑中,部分混凝土结构是裸露在外的,长期的日晒和雨水冲刷可以让裂缝进一步扩大,加之我国北方降雨PH值偏酸性,雨水对混凝土缝隙还存在一定的腐蚀性。所以,可以用水泥包浆再次对表面缝隙进行封闭,以延长建筑物的使用寿命。
3.4 塑性收缩裂缝的防治措施
塑性收缩裂缝的主因是混凝土在终凝之前水分快速流失,所以在防治上也应该按照降低水分的蒸发速度入手。首先,在混凝土浇灌之后的养护上,应该用草席等透气物覆盖,并不定时洒水保湿,这样就能避免阳光直射和风吹。一些设计裸露的混凝土结构,应该相隔一米按压一道嵌入式的纹路,深度以 0.5cm为佳,这种纹路可以释放混凝土表面的张力,降低贯穿性裂缝的出现。塑性收缩裂缝宽度一般在0.2—0.3mm之间,数量较少的话不必处理,对于影响外观和使用安全的裂缝,应该使用添堵法进行处理。
混凝土裂缝是建筑工程检测中最为常见的问题,宽度小于0.3mm的裂缝并不需要处理。但是在施工中往往会出现深度较深、数量密集的裂缝,这些裂缝对建筑的使用寿命、外观甚至安全性构成了一定威胁。在各种类型的裂缝中,沉陷裂缝的危害最大,最容易引发安全问题,需要我们格外加以注意。
[1]陈肇元,崔京浩,朱金铨等.钢筋混凝土裂缝机理与控制措施[J].工程力学,2006(6).
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1007-6344(2016)10-0223-01