浅谈混凝土裂缝的原因及措施论文_王雅艳

浅谈混凝土裂缝的原因及措施论文_王雅艳

辽宁省盘锦市建设工程检测中心 辽宁盘锦 124013

摘要:混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而难于解决的工程实际问题。本文从混凝土的组成、结构等方面分析了混凝土裂缝产生的各种原因,并对混凝土工程中常见的一些裂缝进行了探讨分析,并对具体情况提出了一些预防措施。

关键词:混凝土;裂缝;预防措施;修补

引言

混凝土是目前国内外用量最大的一种建筑材料,但是混凝土的明显缺点是容易产生裂缝。混凝土中的裂缝不仅仅使其强度降低,尤为重要的是裂缝的存在使混凝土抵抗外界物质侵蚀能力降低,混凝土的耐久性和使用寿命大大下降,混凝土结构的破坏和建筑物的倒塌也大都是因混凝土劣化、裂缝的扩展和钢筋的锈蚀而引起的。混凝土结构的裂缝是不可避免的,但不同的裂缝对混凝土结构的安全性和耐久性的影响和危害是不同的。只有对裂缝产生的原因进行分析,以尽量减少裂缝的发生。

一、混凝土裂缝产生的原因

1、原材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水、水泥、砂、石、外加剂剂矿物掺合料组成。混

凝土所采用材料的质量不合格,可能导致结构出现裂缝。

2、砂石引起的裂缝

砂石含泥量超过规定,不仅降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差或砂颗粒过细,用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝。碱骨料反应,骨料中含有泥性碱化物质与碱性物质相遇,水硅反应会生成膨胀的胶质,吸水后造成局部膨胀和拉应力,则构件产生爆裂状裂缝,在潮湿的地方较为多见。

3、拌和用水及外加剂

拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。

4、施工违反操作规程

常见因素有搅拌、运输时间过长;振捣不良;浇注速度过快;塑性混凝土下沉;施工缝接茬处理不好;初期养护不当,早期受冻;钢筋骨架构造不当(主箍筋配置、主箍筋间距、主筋搭焊接锚固、铺筋和预埋件问题等);乱踩配筋致使保护层减小;模型板刚度不足;模板支架下沉或失稳;过早拆模等;其中多数属物理缺陷。

5、温度变形

混凝土具有热胀冷缩的性质,其线膨胀系数一般1X105/℃。当环境温度发生变化时,就会产生温度变形。由此产生附加应力,当这应力超过混凝土的抗拉强度时,就会产生裂缝。在工程中,这类裂缝较多见,比如现浇屋面板上的裂缝,大体积混凝土的裂缝等。

6、湿度变形

混凝土在空气中结硬时,体积会逐渐减小,属于干缩。收缩裂缝较普遍,常见于现浇墙板式结构、现浇框架结构等,通常是因为养护不良造成。混凝土的收缩值一般为0.2~0.4‰。其发展规律是早期快,后期缓慢。因此对于超长的建筑物或构筑物,通常是每隔20~40m设置一道后浇带,或采用在混凝土中掺加微膨胀剂等,这样可基本解决混凝土的早期干缩。

二、裂缝的分类

裂缝成因复杂而繁多,裂缝的形式亦多种多样,可以从不同的角度将裂缝分成不同的类别。

1、裂缝活动性质的三种类型

(1)死缝:已经稳定的裂缝其开度和长度不再变化,如地下防水工程或其他防水结构,在水压不高(水位在10m以下)的情况,产生0.1~0.2mm的裂缝时,开始有些渗漏,水通过裂缝同水泥结合,形成氢氧化钙,浓度不断增加,生成胶凝物质胶合了裂缝。

(2)准稳定裂缝:它的开度随季节或某种因素呈周期性变化,长度不变或变化缓慢,这种运动是稳定的运动。许多防水工程冬季渗漏、夏季停止就是这种裂缝的表现。

(3)不稳定裂缝:其开度和长度随外界因素的变化而增长,特别是荷载缝产生的不稳定扩展,又称动态缝。

2、“宏观裂缝”和“微观裂缝”

宏观裂缝指肉眼可见的裂缝,一般肉眼可见裂缝最小的宽度约为0.02~0.05mm为可见宏观裂缝的起始宽度,小于0.05mm的裂缝为微观裂缝,过去所谓“无裂缝的混凝土”即指小于或等于0.05mm的裂缝。

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3、裂缝形状

裂缝按其形状可分为表面的、贯穿的、深层的、纵向的、横向的、对角的、斜向的、上宽下窄的、下宽上窄的、枣核形的等等,常用的分法是:

(1)贯穿裂缝:裂缝延伸至整个结构断面,将结构分离,往往严重地破坏结构的整体性和防渗性。混凝土坝的贯穿裂缝一般易发生在基础部位和坝体内外温差过大的部位。

(2)深层裂缝:裂缝延伸至部分结构断面,对结构也有一定的危害性。这种裂缝一般是在混凝土内部温度比较稳定,温度高的情况下产生的,起因往往是在大孔洞、结构形状不规则变化、老混凝土约束、混凝土标号级差过大。

(3)表面裂缝:表面裂缝是指在混凝土表面上出现的浅层裂缝。出现最多的是收仓平面上。其中高标号抹面层往往出现龟裂纹状裂缝,侧面高标号区易产生竖向裂缝,而施工缝处理不好也易产生水平浅缝。

三、预防措施

1、材料选用

(1)水泥:应选用水化热较低的水泥,收缩量较小的水泥,严禁使用安定性不合格的水泥。

(2)粗骨料:宜用表面粗糙,质地坚硬的石料、级配良好,空隙率小,无碱性反应,有害物质及粘土含量不超过规定的石子。

(3)细骨料:宜用颗粒较粗,空隙率较小,含泥量较低的中砂。

(4)外加剂:宜采用减水剂等外加剂,以改善混凝土工作性能,降低用水量减少收缩。

2、配料

(1)配合比设计:严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的塌落度和和易性,减少水泥用量及用水量。应采用低水灰比,低用水量,以减少混凝土的收缩。

(2)禁止任意增加水泥用量。

(3)配制混凝土时计量应准确,要严格控制水狄比和水泥用量,搅拌要均匀,离析的混凝土必须要重新搅拌匀后,方可浇注。

3、模板工程

钢筋混凝土结构裂缝的预防,在模板工程中应注意以下几点:

(l)模板构造要合理,以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝。

(2)模板和支架要有足够的刚度,防止施工荷载(特别是动荷载)作用下,模板变形过大造成开裂。

(3)掌握模板的拆模时机,拆模时间不能过早,应保证早龄期混凝土不损坏或开裂。但也不能太晚,尽可能不要错过混凝土水化热峰值,即不要错过最佳养护时机。且要注意拆模的先后次序。

4、混凝土浇注

浇注混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。混凝土浇注时应防止离析现象,振捣应均匀、适度,加强混凝土的早期养护,并适当延长养护时间。在气温高、湿度低或风速大的条件下,更应及早进行喷水养护。当浇水养护有困难或者不能保证其充分的湿润时,应及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。

5、混凝土的早期养护

混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要从温度应力观点出发,保温应达到下述要求:

(1)防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度,防止表面裂缝。

(2)防止混凝土超冷,应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。防止老混凝土过冷,以减少新老混凝土间的约束。混凝土的早期养护,主要目的在于保持适宜的温湿条件,以达到两个方面的效果,一方面使混凝土免受不利温湿度变形的侵袭,防止有害的冷缩和干缩,一方面使水泥水化作用顺利进行,以期达到设计强度和抗裂能力。

四、结论

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象。它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝上的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究,区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展。保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献:

[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[J].科技资讯,2013,31:67.

[2]韩素芳.混凝土工程病害与修补加固[J].陕西建筑,2013,03:21-23.

[3]康维.混凝土结构设计规范[J].中国科技财富,2015,03:109+106.

论文作者:王雅艳

论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期

论文发表时间:2018/5/16

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