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浅谈混凝土裂缝产生原因及预防措施

2017-06-13徐明东

科学与财富 2017年16期
关键词:混凝土结构预防措施

徐明东

摘 要:在建筑工程施工过程中,常常会出现混凝土裂缝的困扰,因为这些裂缝的出现,会使得钢筋等建筑材料发生在混凝土内部发生腐蚀的问题,这对钢筋混凝土材料的强度,承载能力等性能方面都会产生很大的影响,从而降低建筑物的性能。本文通过对混凝土产生裂缝的常见因素进行分析,并对各种因素下的裂缝提出相应的预防措施及修补方法,以降低混凝土裂缝的产生及危害程度。

关键词:混凝土结构,裂缝分析,预防措施

一、混凝土裂缝产生的原因

由于混凝土作为脆性材料并且具有不均匀的特性,决定了其易受温度和湿度的影响,同时可能由于结构设计的不合理,施工中模板的使用不规范,以及因为地基因素而引起的不均匀沉降等,这些都是产生混凝土裂缝的主要因素。具体可作如下分析:

1、混凝土材料选用不当

混凝土是以水泥为胶凝材料,与水和骨料按适当比例配合拌制成拌和物经硬化后得到的人造石材。(1)含泥量越大,骨料颗粒级配不良,越容易造成混凝土的收缩;(2)水和石灰的使用量,越大越容易增大收缩量;(3)水泥品种及强度对裂缝的产生也有很大的影响,不同品种的水泥及强度影响程度也不相同;(4)一些外加剂在品种和数量上的不当使用,也会增加混凝土的收缩程度。(5)在设计方面,混凝土的脆性程度也是随着其设计强度的增大而逐渐增大的。

2、温差裂缝

在混凝土的内外部存在较大的温差,这就造成了混凝土的温差裂缝。由于受到水泥在水化放热过程的影响,混凝土内部的温度会在水化过程中逐步升高,但混凝土表面的温度在外界环境下却不会发生显著的变化,内部混凝土因受温度升高的影响而发生受热膨胀,但外部混凝土因温度相对于内部较低,并不会发生显著的体积变化,这就会产生强制的应力,当混凝土自身的抗拉强度小于这种应力时,不同程度的裂缝就会出现。在混凝土硬化的过程当中,当变形超过一定程度时,就会产生混凝土裂缝。

3、沉陷裂缝

由于地基土质较差,松软并且不均匀,容易造成地基不均匀的沉降,或者在施工过程当中由于模板质量存在一定的问题,刚度达不到要求,施工工艺不合格,冬期施工冻土等因素,都会不同程度的引起混凝土结构的沉降裂缝。

4、干缩裂缝

不同的环境和季节以及温度的不同,混凝土表面水蒸发的速率也会有很大的差异。这就造成了在混凝土硬化的过程中水分会有一定的丢失,只有一些水会参与硬化过程中的水化作用,由于水分的不足,会在一定程度上使混凝土发生干缩变形,进而产生干缩裂缝。

5、化学反应引起的裂缝

由于混凝土中存在一些碱性离子,容易与其他化学物质发生反应,进而对混凝土的物理性质造成影响,使其产生裂缝,多发生于建筑物使用过程中。

二、以上裂缝的主要预防措施

1、选用合理的混凝土原材料

(1)对于不同的建筑物,选用不同型号的水泥,确保水泥的安定性合格,并且要選用强度高,水化热低,在水化过程中放热较少的水泥。(2)粗骨料的选用级配良好,孔隙率低且表面粗糙,对于含泥量较高和有害物质较多的骨料要避免使用。(3)砂的选择一般是天然的中砂,具体的类型要根据混凝土的类型来决定,砂的含泥量和有害物质应符合相关技术规范的规定。(4)对于一些外加试剂应尽可能选取一些有利于改善提高混凝土性能的膨胀剂、减水剂等,以减少水的使用和混凝土的收缩。

2、温差裂缝防控措施

(1)在混凝土浇筑的时候要加强对其温度的控制,使用振捣棒进行适度及均匀的振动,放在其在浇筑时发生离析。(2)注重混凝土早期的养护工作,在一定的条件下进行洒水或覆盖保湿薄膜对其进行养护,尤其是在温度较高,风速较大,水分蒸发较快的时候更要做这些工作。(3)大体积混凝土相较于其它混凝土更容易产生裂缝,因此更要注重采取适当的降温措施,减少内外温差。

3、沉降裂缝防控措施

(1)在施工前要对施工土层做好相应的勘测,对于一些特殊的松软下卧层等进行必要的处理,满足规范后再进行施工。(2)模板的选择要合格,即保证足够的刚度的强度,以便在支护的过程中不发生变形,导致裂缝的出现。并且模板拆除的时间和顺序必须满足相应的规定,不可过早和随意拆除。(3)施工浇筑的过程中混凝土应防止被水浸泡,以免影响水灰比。(4)冬期施工或在冻土环境下要采用相应的预防措施。

4、干缩裂缝预防措施

(1)合理控制水和水泥的比例,适当使用减水剂。(2)水泥选用水化热小,收缩量小的型号。(3)适当控制水的用量,使其满足配合比的要求。(4)体积较大的混凝土按规定设置相应的伸缩缝,减小热胀冷缩造成的裂缝危害。

5、化学裂缝主要预防措施

(1)水泥和外加掺和剂等选用符合标准的碱活性小的材料(2)在混凝土中加入适当的能够降低碱性反应的外加剂。

三、混凝土裂缝常见处理方法

常见混凝土裂缝的修补措施主要下列方法:表面修补法,灌浆、嵌缝封堵法,结构加固法,混凝土置换法,电化学防护法等,这些方法能够在一定程度下修复混凝土裂缝,降低其危害。

结语:在工程结构中裂缝是常见的问题,由于裂缝的存在,不仅降低了混凝土的强度和使用年限,还对内部暴露的钢筋等材料的承载能力和耐久性造成很大的影响,因此对裂缝成因研究很有必要,只有在了解裂缝成因的基础上才能采取适当的防护措施,才能够在一定程度上减少裂缝的出现,降低其危害,以保证建筑结构在正常使用年限内的安全与稳定。

参考文献:

[l]卢亦众,史健勇.角钢与碳纤维布复合加固轴心受压硅柱试验研究.建筑结构学报,2003,24(05).

[2]贾明英,程华碳纤维布加固硅圆柱约束效应的试验研究.四川建筑科学研究,2003,29(01).

[3]张华,卢亦众.钢筋硅柱加固方法及设计分析.特种结构,2005,22(01).

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