摘要:為滿足社會經(jīng)濟的發(fā)展,混凝土工程正日益增多,而混凝土裂縫一直是人們關注的課題。本文主要介紹混凝土的常見裂縫及成因,并提出了相應的防治措施。
關鍵詞:混凝土裂縫;成因;防治措施
1 前言
隨著社會的發(fā)展及人們生活水平的提高,混凝土施工被越來越多地運用在各種建設領域中。但由于混凝土是一種脆性材料,早期強度低,施工過程中極易出現(xiàn)裂縫缺陷,從而影響建筑結(jié)構(gòu)的整體性和耐久性,大大降低了工程質(zhì)量。如何有效地預防及處理混凝土工程中的裂縫,確保工程的施工質(zhì)量,值得相關技術人員深入研究。以下就混凝土裂縫問題展開討論。
2 混凝土工程中的常見裂縫及成因
2.1 干縮裂縫及預防
干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護結(jié)束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥砂漿中水分的蒸發(fā)會產(chǎn)生干縮,且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導致變形結(jié)果。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細裂縫,寬度多在0.05mm~0.2mm之間,大體積混凝土中平面部位多見,較薄的梁板中多沿其短向分布。
2.2 沉陷裂縫及預防
沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟,或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致;或者因為模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動等所致,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降,致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫,其走向與沉陷情況有關,一般沿與地面垂直或呈30°~45°方向發(fā)展,較大的沉陷裂縫,往往有一定的錯位,裂縫寬度往往與沉降量成正比。
2.3 化學反應引起的裂縫及預防
混凝土拌和后會產(chǎn)生一些堿性離子,這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學反應并吸收周圍環(huán)境中的水而增大體積,造成混凝土酥松、膨脹開裂。
2.4 鋼筋銹蝕引起的裂縫及預防
由于混凝土澆筑、振搗不良或者鋼筋保護層較薄,有害物質(zhì)進入混凝土使鋼筋產(chǎn)生銹蝕,銹蝕的鋼筋體積膨脹,導致混凝土脹裂,此種類型的裂縫多為縱向裂縫,沿鋼筋的位置出現(xiàn)。
3 混凝土工程裂縫的防治技術
3.1 混凝土裂縫的預防措施
針對于各種裂縫成因及特點,可采取以下幾點預防措施:
(1)重視材料選擇
①根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強高的水泥。
②選用級配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應符合規(guī)范要求。
(2)溫度控制措施
采取改善骨料級配,采用干硬性混凝土摻混合料、加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;拌和混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;在混凝土中埋設冷卻水管,通入冷水降溫;規(guī)定合理的拆模時間,氣溫驟降時進行表面保溫,以免混凝土表面發(fā)生急劇的溫度梯度;施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結(jié)構(gòu),在寒冷季節(jié)應采取保溫措施。
(3)添加外加劑防止裂縫
為保證混凝土工程質(zhì)量,防止裂縫產(chǎn)生,提高混凝土的耐久性,正確使用外加劑也是減少開裂的措施之一,例如使用減水防裂劑等,其作用是:使用減水防裂劑可使混凝土用水量減少,且摻加減水防裂劑的混凝土在保持混凝土強度的條件下可減少水泥用量,其體積用增加骨料用量來補充;減水防裂劑還可改善泥漿的稠度,減少混凝土泌水,減少沉縮變形。摻加外加劑可使混凝土密實性好,有效地提高混凝土的抗碳化性,減少碳化收縮。
(4)混凝土的早期養(yǎng)護
常見的混凝土裂縫大多數(shù)是不同深度的表面裂縫,其主要是由溫度驟變造成的。因此混凝土的保溫對防止表面早期裂縫的形成尤為重要?;炷恋脑缙陴B(yǎng)護,主要目的是保持適宜的溫度條件,以達到兩個方面的效果:一方面使混凝土免受不利溫、濕度變形的侵襲,防止有害的冷縮和干縮;另一方面使水泥水化作用順利進行,以達到設計的強度和抗裂能力。
(5)加強施工現(xiàn)場操作
①澆搗時,振搗捧要快插慢拔,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間,避免過振或漏振,應提倡采用二次振搗、二次抹面技術,以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡;
②對于大體積混凝土,施工時應充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施(埋設散熱孔、通水捧熱等),避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。澆搗成型后。應采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養(yǎng)護,以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫;
④避免在雨中或大風中澆灌混凝土;
⑤對于地下結(jié)構(gòu)混凝土,盡早回填土,對減少裂縫有利。
3.2 混凝土裂縫的處理措施
對于混凝土工程中已出現(xiàn)的裂縫,可采取以下幾種方法補救:
(1)表面修補法
表面修補法是一種簡單、常見的修補方法,它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。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,在防護的同時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、嵌縫封堵法
灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補,它是利用壓力設備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中,膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體,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、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
(3)結(jié)構(gòu)加固法
當裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積,在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。
(4)混凝土置換法
混凝土置換法是處理混凝土嚴重損壞的一種有效方法,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)電化學防護法
電化學防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài),鈍化鋼筋,以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是化學防護法中常用且有效的三種方法。
(6)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)傷部位自動分泌某種物質(zhì),而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機能,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)絡系統(tǒng),當混凝土出現(xiàn)裂縫時,分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。
4 結(jié)束語
混凝土裂縫不僅降低了工程的質(zhì)量,還影響了企業(yè)的利益,已經(jīng)成為建筑業(yè)多年來困擾施工質(zhì)量的難題。只有嚴格按照各項施工規(guī)范進行操作,在混凝土生產(chǎn)以及施工過程中有針對性地采取預防措施,盡可能采取有效的技術措施控制裂縫,同時在實際工程中不斷的總結(jié)摸索出更好的防治方法,爭取最大限度地減少裂縫的數(shù)量和寬度,特別是避免有害裂縫的出現(xiàn)。堅持以預防為主、防治結(jié)合,才能確保工程質(zhì)量,提高企業(yè)經(jīng)濟效益。
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