摘#8195;要:裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進(jìn)行處理,并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。
關(guān)鍵詞:混凝土裂縫;預(yù)防;治理
1.形成混凝土裂縫的成因
(1)混凝土組成、均質(zhì)性發(fā)生變化。由于施工現(xiàn)場缺乏有效管理,實(shí)際應(yīng)用的混凝土在組成和配比上已產(chǎn)生了變化,具有完全不同的收縮和抗裂性能;由于澆筑、成型、振搗等操作不當(dāng),混凝土的均質(zhì)性發(fā)生了變化,具有不均勻的收縮和抗裂性能,很容易形成局部缺陷,此時(shí),材料控制措施將完全失效。(2)內(nèi)約束作用。由于施工組織和次序不協(xié)調(diào),混凝土內(nèi)部或不同構(gòu)件之間早期即出現(xiàn)變形不協(xié)調(diào),存在較強(qiáng)的內(nèi)約束作用,容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,導(dǎo)致微缺陷或微裂紋產(chǎn)生。(3)施工荷載作用。實(shí)際施工過程中,由于施工進(jìn)度、模板周轉(zhuǎn)、原材料輸送等要求,硬化后混凝土短期內(nèi)往往難免開始承受荷載作用,荷載作用與約束收縮應(yīng)力疊加,很容易產(chǎn)生應(yīng)力集中,超過混凝土的抗拉強(qiáng)度,形成裂縫。(4)塑性塌落和塑性收縮。混凝土塑性塌落和塑性收縮都會(huì)導(dǎo)致早期微缺陷的產(chǎn)生,對混凝土長期抗裂性能產(chǎn)生影響,但塑性塌落和塑性收縮在很大程度上與施工措施和環(huán)境因素有關(guān),而混凝土組成材料和配比不起關(guān)鍵影響作用。當(dāng)在施工過程中對塑性塌落和塑性收縮的危害性認(rèn)識不足,未采取有效的對應(yīng)措施時(shí),很容易導(dǎo)致微缺陷或微裂紋產(chǎn)生。
二.混凝土裂縫的預(yù)防
1. 合理的選材和配比設(shè)計(jì)。合理選用材料與配合比設(shè)計(jì),能可靠的控制混凝土的溫度升降變化,這是減少混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的有效手段。(1)水泥:水泥中的MgO、SO3含量不能超標(biāo),當(dāng)石膏摻量過多時(shí),在水泥石硬化后還會(huì)與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成高硫型水化硫鋁酸鈣吸水膨脹,又稱鈣礬石,對水泥石起較大的破壞作用,即常稱的“水泥桿菌”。(2)骨料:混凝土的干燥收縮受骨料的影響。多孔的可壓縮的骨料會(huì)使混凝土的干縮顯著增大,使用差的骨料收縮約為好骨料的兩倍;同時(shí),熱膨脹系數(shù)很小的骨料對收縮開裂產(chǎn)生較大影響。所以調(diào)整好砂、石顆粒配比,減少砂中的泥含量、針片狀顆粒含量、石粉含量等,會(huì)因有減少拌合需水量而減小混凝土的干縮性。(3)摻合料:粉煤灰:粉煤灰是煤粉煅燒后,熔解成分突然冷卻后的生成物,具有較大的活性,可有效抑制混凝土的升溫,降低混凝土開裂機(jī)率。礦渣超細(xì)粉:礦渣超細(xì)粉是將水淬高爐礦渣,經(jīng)磨細(xì)而成,具有活性高的特性,在適當(dāng)條件下可與水泥水化析出的Ca(OH)2產(chǎn)生二次水化反應(yīng),生成低堿C-S-H水化產(chǎn)物,使Ca(OH)2被大量吸收,晶體的尺寸和取向度被削弱,產(chǎn)生填充作用和致密作用,使混凝土中缺陷減少,也提高抗腐蝕性能。外加劑:適宜的外加劑能提高混凝土的均勻性和密實(shí)性,也可提高混凝土的抗拉性和抗裂性,而且外加劑的使用,可相應(yīng)減少水泥用量和拌合水量。
2. 施工過程中應(yīng)注意的問題:(1)確定合理的施工方案。施工方案是否合理不僅關(guān)系到整個(gè)施工過程,而且與預(yù)防控制裂縫有很大關(guān)系,重點(diǎn)是確定一次澆筑量、施工縫間距、位置及構(gòu)造,混凝土運(yùn)輸、振搗以及澆筑時(shí)間、澆筑溫度等。(2)混凝土收縮值的大小和水泥品種、用量、拌和用水量、骨料規(guī)格、振搗密實(shí)性和養(yǎng)護(hù)好壞有關(guān),應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土配合比、水灰比和砂率。(3)在炎熱環(huán)境中降低混凝土表面溫度,如用冷水拌合、覆蓋模板及底板等。(4)合理安排施工工序?;炷翝仓笠皶r(shí)覆蓋,終凝后盡早進(jìn)行養(yǎng)護(hù),應(yīng)遮擋太陽直射或?yàn)裰車鷪龅氐取?/p>
3、設(shè)計(jì)合理的養(yǎng)護(hù)措施。采取合理的養(yǎng)護(hù)措施是在混凝土澆筑后預(yù)防大體積混凝土裂縫的最重要措施。提高養(yǎng)護(hù)環(huán)境濕度可以避免混凝土因表面干裂而產(chǎn)生的塑性收縮。適當(dāng)提高養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度有利于減少內(nèi)外溫差、緩解降溫速度,從而減小溫度應(yīng)力,也有利于混凝土強(qiáng)度增大和應(yīng)力松弛發(fā)揮作用。模板拆除后,應(yīng)立即覆蓋毛毯,采用灑水養(yǎng)護(hù),安排專人對混凝土養(yǎng)護(hù)進(jìn)行檢查,要保證在養(yǎng)護(hù)期噴灑霧狀水保持環(huán)境相對濕度在80%以上,以減少混凝土干縮。
三.混凝土裂縫的處理措施
1. 表面修補(bǔ)法。表面修補(bǔ)法是一種簡單、常見的修補(bǔ)方法。它主要適用于對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進(jìn)裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料。在防護(hù)的同時(shí)為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂。通??梢圆捎迷诹芽p的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
2. 灌漿、嵌逢封堵法。灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有抗?jié)B要求的混凝土裂縫的修補(bǔ)。它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸醞,聚氨醞等化學(xué)材料。
3. 結(jié)構(gòu)加固法。當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的受力性能時(shí),就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種萬法:混凝土置換法、加大混凝土構(gòu)件截面面積、外包鋼法、施加體外預(yù)應(yīng)力法加固、改變結(jié)構(gòu)傳力途徑加固法以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固等等。
4. 混凝土置換法。混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法,此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換入新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
5. 仿生自愈合法。仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法,它模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì),而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能,在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分(如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊),在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。
總之,造成混凝土裂縫的因素是多方面的,要減少和防止混凝土中裂縫的產(chǎn)生,應(yīng)從設(shè)計(jì)、材料、施工等各方面采取綜合措施,控制可能產(chǎn)生裂縫的所有環(huán)節(jié),切實(shí)有效的減少和防止裂縫的出現(xiàn)。
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