來斌
新疆前海建筑安裝工程有限責任公司來斌
新疆喀什市郵編:844000
摘要: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)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此裂縫問題倍受人們關(guān)注。我們要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現(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;原因;處理方案
引言
混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫,正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現(xiàn)出一些非均質(zhì)的特性。微裂縫通常是一種無害裂縫,對混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產(chǎn)生危害。但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后,微裂縫就會不斷的擴展和連通,最終形成我們?nèi)庋劭梢姷暮暧^裂縫,也就是混凝土工程中常說的裂縫。
一、混凝土裂縫產(chǎn)生主要原因
1、設計原因
由于設計中計算不合理會引起結(jié)構(gòu)裂縫,如配筋偏少,最小配筋率不能滿足要求,鋼筋的規(guī)格選用不夠合理等,都將出現(xiàn)建筑物的裂縫。此外,設計的不協(xié)調(diào)也會在結(jié)構(gòu)使用后產(chǎn)生裂縫,例如陽臺一邊是實墻,一邊是挑梁,雖在強度計算上沒有問題,而二者的剛度差,會造成扭拉裂縫。再如屋面或樓面鋼筋混凝土平臺跨度過大,厚度太薄,雖然強度可滿足,但因鋼筋應力過高往往會在跨中底部和墻根處表面產(chǎn)生裂縫。設計時未充分估計到裝飾材料的荷載,或荷載偏小,以致設計受力小于實際受力而開裂。
2、溫度裂縫
是由于溫度差或由于溫度的變化通過混凝土熱脹冷縮效應而引起混凝土開裂的。一是由于混凝土內(nèi)部存在一個溫度差,從而內(nèi)部產(chǎn)生溫度應力而導致混凝土開裂的。二是出于整個混凝土結(jié)構(gòu)中局部混凝土構(gòu)件受環(huán)境溫度的變化,通過熱脹冷縮效應,對與其相關(guān)的構(gòu)件產(chǎn)生拉應力。影響溫度裂縫的主要因素有:水泥品種、水泥漿量、構(gòu)件形狀、斷面尺寸、混凝土澆注時溫度及外界氣溫等。
3、材料質(zhì)量產(chǎn)生的裂縫
材料質(zhì)量問題引起的裂縫較常見的原因是水泥、砂、石等質(zhì)量不好。若工程用了這些不合格的材料就會導致“豆腐渣工程”,只有材料的質(zhì)量關(guān)把好了,工程質(zhì)量才會在根本上得到保證。因此,對材料選用應慎重。水泥:應選用水化熱較低的水泥,嚴禁使用安全性不合格水泥。粗集料:宜用表面粗糙、質(zhì)地堅硬、級配良好,孔隙率小,無堿性反應的石料,有害物質(zhì)及粘土含量不超過規(guī)定。細集料:宜用顆粒較粗、孔隙較小,含泥量較低的中砂。外摻料:盡量少用外摻料,如需要宜采用外加劑,以改善混凝土工作性能,降低用水量,減少收縮。
二、混凝土裂縫的預防措施
1、設計方面
首先,根據(jù)結(jié)構(gòu)要求、施工條件選擇合適的混凝土原料及配合比。合理選用水泥的品種、等級,盡量避免采用早強高的水泥;選用級配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應符合規(guī)范要求;積極采用摻合料和混凝土外加劑。合理使用摻合料和外加劑可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。其次,正確掌握好各種外加劑的使用以及混凝土補償收縮技術(shù)的運用方法。對各種外加劑應充分考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同效果,而且應通過試驗確定膨脹劑、減水劑等外加劑的最佳摻量。最后,施工單位應加強與混凝土配合比設計人員的溝通,依據(jù)施工現(xiàn)場的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況,合理選擇好混凝土的坍落度,針對混凝土所采用的砂、石等原材料質(zhì)量情況及時調(diào)整施工配合比。
2、嚴格控制混凝土材料的選用
水泥應選用水熱較低的水泥,嚴禁使用安全性不合格的水泥。粗骨料宜選用表面粗糙,質(zhì)地堅硬的石料。級配良好,空隙率小,無堿性反應,有害物質(zhì)及粘土含量不超規(guī)定。細骨料宜用顆粒較粗,空隙較小,含泥量較低的中沙。外摻料宜采用減水劑等外加劑,以改善混凝土工作性能,降低用水量,減少收縮。同時,要科學控制混凝土的配料。配合比的設計,應采用低水灰比,低用水量,以減少混凝土的收縮。嚴禁隨意增加水泥用量。配制混凝土時計量應準確,要嚴格控制水灰比和水泥用量,攪拌要均勻,離析的混凝土必須重新攪拌均勻后,方可澆灌。此外,注重混凝土攪拌。為了拌制出均勻優(yōu)質(zhì)的混凝土,除合理地選擇攪拌機外,還必須正確地確定攪拌制度,即一次投料量、攪拌時間和投料順序等。一次投料量,不同類型的攪拌機都有一定的進料容量,攪拌機不宜超載過多,以免混凝土拌和物的均勻性。施工配料就是根據(jù)施工配合比以及施工現(xiàn)場攪拌機的型號,確定現(xiàn)場攪拌時原材料的一次投料量。攪拌混凝土時,根據(jù)出的各組成材料的一次投料量,按重量投料。投料順序是影響混凝土質(zhì)量及攪拌機生產(chǎn)率的重要因素。按照原材料加入攪拌筒內(nèi)的投料順序的不同,常用的投料順序有:一次投料法,二次投料法,兩次加水法。
3、嚴格控制混凝土的溫度應力
溫度應力是產(chǎn)生溫度裂縫的根本原因,一般將內(nèi)外溫差控制在20~25℃范圍內(nèi)時,不會產(chǎn)生溫度裂縫。在保證混凝土強度的條件下,盡量減少水泥用量和每立方米混凝土的用水量;盡量降低混凝土的入模溫度,規(guī)范要求混凝土的澆筑溫度不宜超過28℃,故在氣溫較高時,可在砂石堆場、運輸設備上搭設簡易遮陽裝置,采用低溫水或冰水拌制混凝土。
4、做好混凝土的澆筑和振搗
在混凝土澆搗前,應先將基層和模板澆水濕透,避免過多吸收水分,澆搗過程中應盡量做到既振搗充分又避免過度。在樓板澆搗過程中更要派專人護筋,避免踩彎面負筋的現(xiàn)象發(fā)生。通過在大梁兩側(cè)的面層內(nèi)配置通長的鋼筋網(wǎng)片;承受支座負彎矩,避免因不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫。混凝土澆搗完成后,要及時進行養(yǎng)護,包括濕度和溫差方面的要求。禁止在混凝土強度未達到設計和施工規(guī)范規(guī)定要求的情況下,擅自進行拆除支撐和模板。同時應根據(jù)設計提供的承載力限值,合理進行材料堆放。
5、采取合理的養(yǎng)護措施
首先,保溫養(yǎng)護是混凝土施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其目的主要是降低大體積混凝土澆注塊體的內(nèi)外溫差值以降低混凝土塊體的自約束應力?梢越档突炷翝沧K體的降溫速度,充分利用混凝土的抗拉強度,以提高混凝土塊體承受外約束力的抗裂能力,達到防止或控制溫度裂縫的目的。
其次,適當提高養(yǎng)護環(huán)境溫度有利于減少內(nèi)外溫差、緩解降溫速度,從而減小溫度應力,也有利于混凝土強度增大和應力松弛發(fā)揮作用,可以避免混凝土因表面干裂而產(chǎn)生的塑性收縮。養(yǎng)護期間混凝土表面溫度與其中心溫度之差不大于25℃。混凝土澆灌過程中,如遇風雨天氣,應搭設防雨彩條布進行遮蓋,同時周邊做好明溝排水工作,防止雨水流進基坑內(nèi),保證混凝土澆灌的連續(xù)性和施工質(zhì)量。
三、混凝土裂縫的處理措施
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)材料壓人混凝土的裂縫中。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、丁基橡腔等等。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、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。
結(jié)束語
混凝土裂縫由于其結(jié)構(gòu)特征而是絕對存在且不可避免的,但必須符合規(guī)范要求的裂縫才是無害裂縫,那些超出規(guī)范要求范圍的裂縫是相當有害于建筑工程施工的,嚴重影響著建筑工程的整體質(zhì)量。因此,必須針對不同類型的混凝土裂縫,根據(jù)實際情況分析其成因,并做好相應的預防措施。
參考文獻
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