莫榮
摘要:由于自然環(huán)境、地質(zhì)水文、工藝技術(shù)等方面的因素的影響,經(jīng)常造成建筑混凝土結(jié)構(gòu)性裂縫。在這種情況下,很難保證工程的施工質(zhì)量。同時,當這種微小裂縫受到外力作用后,就會增加裂縫程序,從而演變?yōu)楹暧^裂縫。這種宏觀裂縫給技術(shù)人員帶來了很大困擾。不僅如此,還給人們的正常生活、生產(chǎn)造成了阻礙。當前,建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題已經(jīng)引起了社會各界的關(guān)注。鑒于此,本文手電分析了混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因,然后在此基礎(chǔ)上,提出了具體的修補設(shè)計方法。
關(guān)鍵詞:建筑混凝土;結(jié)構(gòu);裂縫;修補;設(shè)計;方法
【分類號】:F284
隨著社會、經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國建筑工程的規(guī)模不斷擴大。與此同時,人們對工程質(zhì)量的要求越來越高。在建筑工程中,需要使用大量混凝土原料。然而,由于混凝土自身的結(jié)構(gòu)特征以及自然方面的因素,很容易造成混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。在這種情況下,不僅造成了工程材料方面的浪費,而且給住戶帶來了很大困擾。為了保證建筑物的正常使用,必須加強對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制。所以,對建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的修補設(shè)計與方法進行探討非常有必要。下面進行詳細論述。
一、建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的原因
建筑混凝土由于受到溫度的影響,使其內(nèi)部應(yīng)力增加。如果內(nèi)部應(yīng)力達到一定程度,就會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫,從而使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形。其常見的原因包括下面幾個方面:
1、溫度裂縫
在所有裂縫中,最常見的就是溫度裂縫。混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)。當溫度發(fā)生變化時,混凝土的表面體積溫度也就發(fā)生變化。如果混凝土表面體積與外界的溫度產(chǎn)生
2、干縮裂縫
較大差異時,就會產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性裂縫。
在混凝土養(yǎng)護或者澆筑完成期間,容易產(chǎn)生干縮裂縫。這中裂縫又被稱為混凝土晚期裂縫。其原因是:混凝土中的水分被全部蒸發(fā)后,就會使混凝土表面體積處于失水現(xiàn)象,進而發(fā)生干縮裂縫。這種裂縫屬于不可逆現(xiàn)象。其中,蒸發(fā)程度不同,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形的情況也是存在差異的。
3、塑性收縮裂縫
混凝土在凝結(jié)前,表面的水分不斷喪失。在這種情況下,就會導(dǎo)致塑性收縮裂縫。如果遇到大風(fēng)、干熱天氣,產(chǎn)生的幾率更大。塑性收縮的特征是:長短不同,中間寬,兩邊細。該裂縫產(chǎn)生的原因是:進入終凝階段,混凝土表面水分被快速的蒸發(fā)掉。這時,混凝土的強度很小,或者已經(jīng)失去強度。同時,由于毛細管承受的壓力特別大,進而造成混凝土體積快速收縮。在這種情況下,混凝土的強度已經(jīng)不能承擔(dān)自身的收縮,最終造成了龜裂。
4、沉降收縮裂縫
混凝土澆筑后,在埋設(shè)件周邊或者主筋方向上,容易產(chǎn)生沉降收縮裂縫。其原因主要為:混凝土澆搗后,顆粒粗、重量大的原料就會滾落到地面。同時,水泥漿由于體積比較輕,就會懸浮在上面。在鋼筋或者預(yù)埋件的影響下,就會分離混凝土中的成分,并造成沉降收縮裂縫。除此之外,混凝土材料本身具有不均勻性,在一定力的作用下,也會產(chǎn)生沉降收縮裂縫。
5、沉陷裂縫
一般情況下,沉陷裂縫的原因為:地基土質(zhì)松軟、回填不實,或者土質(zhì)發(fā)生浸水。除此之外,也包括模板方面的因素。如果模板剛度達不到施工標準,也會造成底部支撐松動,從而發(fā)生沉陷裂縫。特別是在冬天,發(fā)生沉陷裂縫的幾率更大。
二、混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的修補設(shè)計與方法
本文在分析混凝土結(jié)構(gòu)裂縫原因的基礎(chǔ)上,結(jié)合相關(guān)的施工經(jīng)驗,提出混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的修補設(shè)計方法。主要包括以下幾個方面:
1、表面處理法
如果混凝土裂縫比較細小,可以采用表面處理法。該方法不僅改善了混凝土的外觀形象,而且提高了使用的耐久性。表面處理法包括兩種方法,分別是表面涂抹法、表面貼補法。這兩種方法在適用范圍上有一定的區(qū)別。其中,表面涂抹法的適用范圍為:裂縫比較細、淺,漿材灌注難度大;未發(fā)展成發(fā)絲裂縫;裂縫已經(jīng)成形,不再伸縮。與涂抹法不同,在大面積防滲堵漏中,主要采用表面貼補法。
2、化學(xué)灌漿法
化學(xué)灌漿法指的是:按照一定比例,配置化學(xué)原料,然后將其制造成了一種漿液。這種漿液具有一定的特殊性。將該漿液灌注到混凝土裂縫中,可以起到加固的作用。當前,在配置化學(xué)灌漿時,可以應(yīng)用多種材料。比如,聚氨酯、環(huán)氧樹脂等。如果混凝土結(jié)構(gòu)裂縫比較大,推薦使用化學(xué)灌漿法。
3、填充法
針對比較寬的裂縫,可以采用填充法。填充法指的是直接將材料填充到裂縫中。該方法操作簡單,成本少。有的混凝土裂縫比較淺,或者存在填充物,采用化學(xué)灌漿法往往不能達到預(yù)期的效果。針對這種現(xiàn)象,可以在上面開V型槽,然后實施填充。當前,混凝土裂縫填充的材料主要包括油膏、聚合物、砂漿等。
4、結(jié)構(gòu)加固法
根據(jù)混凝土實際裂縫的情況,可以采用結(jié)構(gòu)加固法來處理。結(jié)構(gòu)加固法包括兩種,分別是直接加固法、間接加固法,下面進行分開介紹。
第一,直接加固法。直接加固法的目的在于提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載力、剛度。該加固法包括三個方法。第一,外包鋼加固方式。該方式指的是:把鋼板、建筑材料與被加固構(gòu)建包裝在一起,從而提高原來構(gòu)件的承載力、抗壓力。外包鋼加固方式不僅占用空間小,而且提高了構(gòu)件的受壓情況,應(yīng)用的范圍比較廣。第二,提高截面面積方式。選取與原材料性質(zhì)形似的材料,增加構(gòu)件的截面面積,以此來提高混凝土的剛度與承載力。第三,采用預(yù)應(yīng)力加固方式。在被加固結(jié)構(gòu)中,安裝高強度的鋼筋或者型鋼,加固受彎構(gòu)件。該方法降低了混凝土的裂縫程度,提高了構(gòu)件的承載能力,值得推廣。
第二,間接加固法。間接加固法以建筑本身的結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),利用改變傳播結(jié)構(gòu)的方式,以此來降低加固件的荷載效應(yīng)。包括這幾種辦法。第一,增加支點加固法。該方法主要是在板、梁之間,增加支撐構(gòu)件,從而降低荷載效應(yīng),提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。第二,改變結(jié)構(gòu)剛度比。該方法主要是對結(jié)構(gòu)的內(nèi)部受力情況進行調(diào)整,從而達到加固的作用。在增加建筑結(jié)構(gòu)水平性能中,經(jīng)常采用改變結(jié)構(gòu)剛度比的辦法。第三,提高整體性能。當結(jié)構(gòu)破壞程度比較小時,可以采用該方法,增加構(gòu)件的支撐力,提高其穩(wěn)定性。
5、化學(xué)防護
該方法的原理是:利用電場對混凝土離子進行干擾,然后改變混凝土的離子狀態(tài)。這樣能夠增加鋼筋周圍的pH值,避免建筑構(gòu)件被腐蝕?;瘜W(xué)防護法有三種方法,分別是堿性復(fù)原法、氯鹽提取法、陰極防護法。該方法很少受到環(huán)境的影響,在新建結(jié)構(gòu)開裂中,具有很大優(yōu)勢。
6、仿生自愈法
仿生自愈法是處理裂縫的一種新方法。該方法模仿了生物組織的恢復(fù)創(chuàng)傷的機能。即生物組織受到一定的創(chuàng)傷后,在創(chuàng)傷部位產(chǎn)生某種分泌物后,就可以自動恢復(fù)功能。鑒于此,給混凝土中添加一種特殊成分。當混凝土開裂后,就會產(chǎn)生一種特殊的纖維,以此來達到自行愈合的目的。
結(jié)束語
由于各種因素的影響,導(dǎo)致混凝土建筑物出現(xiàn)不同程度的裂縫。這種裂縫給人們的正常生活、工作帶來了不便。嚴重的情況下,還會危及到人類的生命健康。所以,為了保證建筑物的安全性、穩(wěn)定性,必須加強對混凝土裂縫的控制。本文在分析混凝土結(jié)構(gòu)裂縫原因的基礎(chǔ)上,提出了具體修補的設(shè)計方法,比如表面處理法,化學(xué)灌漿法,填充法,結(jié)構(gòu)加固法,化學(xué)防護法,仿生自愈法等,希望可以起到參考的作用。
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