吳振華
摘要:在城市化背景下,土木建筑工程的質(zhì)量問題受到越來越多的重視,其中現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)裂縫已演變成常見的質(zhì)量通病,混凝土裂縫對現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)的防水及混凝土自身耐久性都具有較大影響。綜上所述,混凝土裂縫控制成為建筑行業(yè)亟需解決的重點工作之一。在此背景下,本文通過對常見裂縫分類進(jìn)行總結(jié),分析其產(chǎn)生原因,并通過對混凝土減縮劑進(jìn)行相關(guān)試驗,為后續(xù)裂縫發(fā)展得到有效控制提供思路。
關(guān)鍵詞:土木工程;混凝土裂縫;處理技術(shù)
引言
改革開放以來,我國建筑事業(yè)得到了飛速的發(fā)展,在此種情況下,社會開始對混凝土裂縫的治理工作進(jìn)行廣泛關(guān)注。建筑的質(zhì)量和使用問題可由混凝土裂縫產(chǎn)生之后直接影響,針對此種情況,我國建筑部門需要明確土木建筑工程中混凝土的裂縫情況,對其進(jìn)行合理的調(diào)整治理,以符合工程標(biāo)準(zhǔn)。
1混凝土裂縫的分類
1.1按成因劃分
混凝土裂縫成因:一類是結(jié)構(gòu)性裂縫;另外一大類是非結(jié)構(gòu)性裂縫。一般來說,非結(jié)構(gòu)性裂縫占了80%,以收縮裂縫為主導(dǎo)。非結(jié)構(gòu)性的裂縫指的是沒有受力而產(chǎn)生的裂縫,比如沉降裂縫、混凝土表面收縮形成的裂縫、混凝土徐變產(chǎn)生的裂縫等。而結(jié)構(gòu)性裂縫指的是受力裂縫,比如承壓裂縫和受拉裂縫。
1.2按產(chǎn)生時間劃分
在施工期間存在一類塑性收縮裂縫,另外還有沉降收縮裂縫等。在使用期間則可能存在堿性骨料產(chǎn)品反應(yīng)產(chǎn)生的裂縫、循環(huán)動荷載過大引起的裂縫等。
1.3按裂縫形狀劃分
按形狀可進(jìn)行以下分類。(1)縱向裂縫,主要因鋼筋銹蝕導(dǎo)致;(2)剪切裂縫,一般由震動位移或者豎向荷載引發(fā);(3)橫向裂縫,如溫差作用引起;(4)X形裂縫,如瞬間撞擊作用導(dǎo)致;(5)斜向裂縫,常見于地基不均勻沉降及溫差作用引起;(6)其他各種不規(guī)則裂縫,具體成因中可能有火災(zāi)或反復(fù)凍融等。
2施工中混凝土裂縫的成因
2.1水化熱引起的裂縫
水泥是配制混凝土的主要原材料,但水泥遇水之后會發(fā)生水化反應(yīng),并釋放出大量的熱。案例工程施工中,混凝土用量比較多,混凝土結(jié)構(gòu)斷面厚度大,表面系數(shù)非常小,致使水化熱不能及時散發(fā),長時間聚集在混凝土內(nèi)部,由于混凝土表面溫度較低,就會產(chǎn)生一定溫度差,形成溫度應(yīng)力。當(dāng)溫度應(yīng)力超過混凝土結(jié)構(gòu)的極限強(qiáng)度時,就會發(fā)生裂縫。
2.2荷載引起的裂縫
因施工荷載引起的裂縫成為荷載裂縫,主要分為兩種,一種是直接應(yīng)力裂縫,另一種次應(yīng)力裂縫。其中前者是因為外部荷載引發(fā)的直接應(yīng)力形成的裂縫,后者則是由外荷載引發(fā)的次生應(yīng)力形成裂縫。在建筑施工中,荷載裂縫主要出現(xiàn)在受拉區(qū)、受剪區(qū)或者振動比較嚴(yán)重的位置。如果受壓區(qū)出現(xiàn)了沿著受壓方向的短小裂縫,表明此時混凝土結(jié)構(gòu)的承載力已經(jīng)達(dá)到了極限,是混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞的前兆,引發(fā)此問題的主要原因是混凝土結(jié)構(gòu)截面尺寸過小。
2.3基礎(chǔ)變形引起的裂縫
在建筑施工中,如果基礎(chǔ)強(qiáng)度和承載力不足,在土木建筑工程自重的作用下,會發(fā)生豎向不均勻沉降和水平方向的位移,從而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)生了附加應(yīng)力,一旦這種應(yīng)力超過混凝土的極限抗拉強(qiáng)度,就會引起混凝土結(jié)構(gòu)裂縫。
2.4凍脹引起的裂縫
在冬季施工時,外界氣溫通常低于零度,吸水飽和的混凝土就會發(fā)生冰凍現(xiàn)象,致使游離的水結(jié)成冰,體積膨脹9%,混凝土的體積也隨之膨大,形成膨脹應(yīng)力。同時混凝土凝膠孔中的過冷水,會在微觀結(jié)構(gòu)中發(fā)生遷移,形成滲透壓,促使混凝土的體積進(jìn)一步膨脹,一旦膨脹應(yīng)力超過混凝土的極限強(qiáng)度,就會發(fā)生裂縫。
2.5鋼筋銹蝕引發(fā)的裂縫
在建筑施工中,如果混凝土質(zhì)量不達(dá)標(biāo),或者保護(hù)層厚度不足,混凝土在二氧化碳的侵蝕下會發(fā)生碳化,降低鋼筋周圍混凝土的堿度?;蛘呋炷僚渲茣r選擇了氯離子含量較大的水,混凝土澆筑之后,氯離子附著在鋼筋表面,會破壞鋼筋的氧化膜,水分、氧氣等就會和鋼筋發(fā)生化學(xué)反應(yīng),致使鋼筋被銹蝕,形成氫氧化鐵,氫氧化鐵的體積是原鋼筋體積的2-4倍,從而在周圍形成膨脹應(yīng)力,引發(fā)混凝土開裂、剝離,就會沿著鋼筋布設(shè)的方向形成裂縫,破壞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
3土木工程建筑中混凝土裂縫施工處理技術(shù)
3.1結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)處理技術(shù)
在土木工程建筑施工過程中,受外界客觀因素影響,混凝土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)裂縫問題。例如:在火災(zāi)、地震等外力作用下,混凝土結(jié)構(gòu)超出自身荷載范圍,導(dǎo)致工程出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性裂縫。或者工程投入運(yùn)營后,受溫度、濕度等因素影響導(dǎo)致鋼筋銹蝕,使得混凝土結(jié)構(gòu)承載力不足,從而產(chǎn)生裂縫。針對這類混凝土裂縫,可以采用結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)進(jìn)行處理。具體來說,施工人員需要在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中,對混凝土材料的抗裂性、載荷能力等因素進(jìn)行綜合分析,保證結(jié)構(gòu)設(shè)計科學(xué)、合理。如果在混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中無法滿足變形變量需求,需要適當(dāng)增加鋼筋,從而提高土木工程建筑中混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性,同時減少裂縫發(fā)生概率。
3.2注漿處理技術(shù)
注漿處理技術(shù)是土木工程建筑在混凝土裂縫處理中較為常見的工藝技術(shù),適用于0.2mm-0.3mm寬度的混凝土裂縫中。該技術(shù)在實際應(yīng)用過程中,需要配合一些修復(fù)材料同時使用,從而提高混凝土裂縫處理效果。施工人員在采用該技術(shù)處理裂縫時,需要提前對原有混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底清理,并分析原有混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和等級,并按照原有參數(shù)配制漿液。而后將漿液注入混凝土裂縫中,從而使灌注的混凝土漿液與原有混凝土結(jié)構(gòu)形成一體。而后對表面進(jìn)行處理。
3.3置換處理技術(shù)
置換技術(shù)常用于土木工程建筑中受損部位嚴(yán)重的混凝土結(jié)構(gòu)中,在該技術(shù)制作過程中,施工人員需要將混凝土裂縫位置的雜物或混凝土材料清除,再利用新材料替代清除后的材料,以此來解決裂縫問題,提高工程整體質(zhì)量。由此可見,在采用置換處理技術(shù)時,需要保證選擇的替換材料滿足工藝需求。具體來說,施工單位需要結(jié)合土木工程建筑的結(jié)構(gòu)特點進(jìn)行分析,合理選擇置換材料,從而達(dá)到理想處理效果?,F(xiàn)階段,施工單位采用該方法處理混凝土裂縫時,選擇較為常見的材料有聚合物、水泥砂漿、改性聚合物混凝土等,置換效果較好。
型有三種:(1)塑性狀態(tài)下產(chǎn)生的裂縫。(2)早期熱縮產(chǎn)生的裂縫。(3)長期干縮產(chǎn)生的裂縫。對比兩種混凝土裂縫情況,結(jié)構(gòu)性裂縫相對于非結(jié)構(gòu)性裂縫而言危害程度更大、處理難度較高,會直接影響房屋建筑結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性,所以施工單位需要給予混凝土裂縫問題高度重視。
3.4表面封閉法
微裂縫,可采取彈性密封膠或防水劑等材料,防水性和耐久性能較好保障。其中要注意,應(yīng)選擇粘結(jié)力強(qiáng)不易老化的材料,可選擇延伸率較大的彈性材料用于活動裂縫,在涂復(fù)過程中,應(yīng)保持均勻,不得有氣泡產(chǎn)生。
結(jié)束語:
混凝土裂縫問題一直以來長期困擾工程界。土木建筑工程中混凝土作為一種廣泛應(yīng)用的施工材料,質(zhì)量的好壞直接影響施工質(zhì)量。為了減少相應(yīng)影響,相應(yīng)科研人員應(yīng)當(dāng)積極應(yīng)用各項新技術(shù)以減少或杜絕此類問題的發(fā)生。
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