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摘要:为满足社会经济的发展,混凝土工程正日益增多,而混凝土裂缝一直是人们关注的课题。本文主要介绍混凝土的常见裂缝及成因,并提出了相应的防治措施。
关键词:混凝土裂缝;成因;防治措施
1 前言
随着社会的发展及人们生活水平的提高,混凝土施工被越来越多地运用在各种建设领域中。但由于混凝土是一种脆性材料,早期强度低,施工过程中极易出现裂缝缺陷,从而影响建筑结构的整体性和耐久性,大大降低了工程质量。如何有效地预防及处理混凝土工程中的裂缝,确保工程的施工质量,值得相关技术人员深入研究。以下就混凝土裂缝问题展开讨论。
2 混凝土工程中的常见裂缝及成因
2.1 干缩裂缝及预防
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一周左右。水泥砂浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形结果。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05mm~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。
2.2 沉陷裂缝及预防
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等所致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°~45°方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比。
2.3 化学反应引起的裂缝及预防
混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而增大体积,造成混凝土酥松、膨胀开裂。
2.4 钢筋锈蚀引起的裂缝及预防
由于混凝土浇筑、振捣不良或者钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。
3 混凝土工程裂缝的防治技术
3.1 混凝土裂缝的预防措施
针对于各种裂缝成因及特点,可采取以下几点预防措施:
(1)重视材料选择
①根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。
②选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。
(2)温度控制措施
采取改善骨料级配,采用干硬性混凝土掺混合料、加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设冷却水管,通入冷水降温;规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节应采取保温措施。
(3)添加外加剂防止裂缝
为保证混凝土工程质量,防止裂缝产生,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一,例如使用减水防裂剂等,其作用是:使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少,且掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充;减水防裂剂还可改善泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。掺加外加剂可使混凝土密实性好,有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。
(4)混凝土的早期养护
常见的混凝土裂缝大多数是不同深度的表面裂缝,其主要是由温度骤变造成的。因此混凝土的保温对防止表面早期裂缝的形成尤为重要。混凝土的早期养护,主要目的是保持适宜的温度条件,以达到两个方面的效果:一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩;另一方面使水泥水化作用顺利进行,以达到设计的强度和抗裂能力。
(5)加强施工现场操作
①浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡;
②对于大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水捧热等),避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后。应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝;
④避免在雨中或大风中浇灌混凝土;
⑤对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。
3.2 混凝土裂缝的处理措施
对于混凝土工程中已出现的裂缝,可采取以下几种方法补救:
(1)表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施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,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常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
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力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。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
(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。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,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。
(4)混凝土置换法
混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
(5)电化学防护法
电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用且有效的三种方法。
(6)仿生自愈合法
仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分如含粘结剂的液芯纤维或胶囊,在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时,分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。
4 结束语
混凝土裂缝不仅降低了工程的质量,还影响了企业的利益,已经成为建筑业多年来困扰施工质量的难题。只有严格按照各项施工规范进行操作,在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施,尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,同时在实际工程中不断的总结摸索出更好的防治方法,争取最大限度地减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现。坚持以预防为主、防治结合,才能确保工程质量,提高企业经济效益。
参考文献
[1]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展[J].混凝土,2002(5)
[2]李永生.混凝土裂缝控制[J].山西建筑,2008,34(7)
[3]程巧玲.浅析混凝土裂缝的原因和防治措施[J].山西建筑,2010,36(27)
[4]张声.混凝土裂缝的防治与处理技术[J].山西建筑,2005,31(5)
[5]马银静.混凝土裂缝防治技术[J].中国房地产业,2011(3)
关键词:混凝土裂缝;成因;防治措施
1 前言
随着社会的发展及人们生活水平的提高,混凝土施工被越来越多地运用在各种建设领域中。但由于混凝土是一种脆性材料,早期强度低,施工过程中极易出现裂缝缺陷,从而影响建筑结构的整体性和耐久性,大大降低了工程质量。如何有效地预防及处理混凝土工程中的裂缝,确保工程的施工质量,值得相关技术人员深入研究。以下就混凝土裂缝问题展开讨论。
2 混凝土工程中的常见裂缝及成因
2.1 干缩裂缝及预防
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一周左右。水泥砂浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形结果。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05mm~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。
2.2 沉陷裂缝及预防
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等所致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°~45°方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比。
2.3 化学反应引起的裂缝及预防
混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而增大体积,造成混凝土酥松、膨胀开裂。
2.4 钢筋锈蚀引起的裂缝及预防
由于混凝土浇筑、振捣不良或者钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。
3 混凝土工程裂缝的防治技术
3.1 混凝土裂缝的预防措施
针对于各种裂缝成因及特点,可采取以下几点预防措施:
(1)重视材料选择
①根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。
②选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。
(2)温度控制措施
采取改善骨料级配,采用干硬性混凝土掺混合料、加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设冷却水管,通入冷水降温;规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节应采取保温措施。
(3)添加外加剂防止裂缝
为保证混凝土工程质量,防止裂缝产生,提高混凝土的耐久性,正确使用外加剂也是减少开裂的措施之一,例如使用减水防裂剂等,其作用是:使用减水防裂剂可使混凝土用水量减少,且掺加减水防裂剂的混凝土在保持混凝土强度的条件下可减少水泥用量,其体积用增加骨料用量来补充;减水防裂剂还可改善泥浆的稠度,减少混凝土泌水,减少沉缩变形。掺加外加剂可使混凝土密实性好,有效地提高混凝土的抗碳化性,减少碳化收缩。
(4)混凝土的早期养护
常见的混凝土裂缝大多数是不同深度的表面裂缝,其主要是由温度骤变造成的。因此混凝土的保温对防止表面早期裂缝的形成尤为重要。混凝土的早期养护,主要目的是保持适宜的温度条件,以达到两个方面的效果:一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩;另一方面使水泥水化作用顺利进行,以达到设计的强度和抗裂能力。
(5)加强施工现场操作
①浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡;
②对于大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水捧热等),避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后。应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖薄膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝;
④避免在雨中或大风中浇灌混凝土;
⑤对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。
3.2 混凝土裂缝的处理措施
对于混凝土工程中已出现的裂缝,可采取以下几种方法补救:
(1)表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施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,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常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
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力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。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
(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。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,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。
(4)混凝土置换法
混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
(5)电化学防护法
电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用且有效的三种方法。
(6)仿生自愈合法
仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分如含粘结剂的液芯纤维或胶囊,在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时,分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。
4 结束语
混凝土裂缝不仅降低了工程的质量,还影响了企业的利益,已经成为建筑业多年来困扰施工质量的难题。只有严格按照各项施工规范进行操作,在混凝土生产以及施工过程中有针对性地采取预防措施,尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,同时在实际工程中不断的总结摸索出更好的防治方法,争取最大限度地减少裂缝的数量和宽度,特别是避免有害裂缝的出现。坚持以预防为主、防治结合,才能确保工程质量,提高企业经济效益。
参考文献
[1]鞠丽艳.混凝土裂缝抑制措施的研究进展[J].混凝土,2002(5)
[2]李永生.混凝土裂缝控制[J].山西建筑,2008,34(7)
[3]程巧玲.浅析混凝土裂缝的原因和防治措施[J].山西建筑,2010,36(27)
[4]张声.混凝土裂缝的防治与处理技术[J].山西建筑,2005,31(5)
[5]马银静.混凝土裂缝防治技术[J].中国房地产业,2011(3)