摘要:混凝土作为一种脆性材料,在工程应用中极易产生开裂,从而降低结构承载力、减少构件使用寿命。因此,在土木工程建设中,控制混凝土的开裂显得尤为重要,也逐渐成为行业关注的重点。本文在工程实践的基础上,总结了工程中常见的四种裂缝:塑性收缩裂缝、沉降收缩裂缝、干燥收缩裂缝和温度裂缝。最后,分析裂缝产生的原因,给出了针对性的防治对策,希望能为工程从业者提供一定的参考。
关键词::混凝土;裂缝;成因;防治措施
1、引言
混凝土是工程建设中及其重要的材料,其性质直接影响工程的安全性、耐久性和适用性。近年来随着科学技术的发展,混凝土在应用方面取得了很大的进展。例如纤维混凝土、泡沫混凝土、高强混凝土等等,这些研究使得混凝土的性能得到了很大的提高,应用范围也得到了拓展。但与此同时,混凝土开裂的问题始终存在,混凝土开裂将会极大的影响工程质量,降低工程使用寿命。因此,混凝土开裂方面的研究显得十分重要。
2、混凝土裂缝危害
混凝土裂缝一般有水平裂缝、斜裂缝和竖向裂缝三类。水平裂缝是由于上部砌体抗拉抗剪强度的非均匀性而形成,外墙上的斜裂缝往往与水平裂缝相互结合出现,形成一段斜裂缝和一段水平裂缝组合的混合裂缝。斜裂缝主要出现在窗口转角、窗间墙、外墙以及内墙上,竖向裂缝多出现于窗台墙上,窗洞口的两个下角处。
混凝土开裂后,一方面将会使墙面或者屋面产生渗水,影响建筑的正常使用,另一方面混凝土开裂后将会使得空气和水进入钢筋混凝土内部,从而锈蚀钢筋,威胁结构安全。
3、混凝土裂缝种类及产生原因
3.1塑性收缩裂缝
新浇筑的结构暴露在空气中时容易产生塑性收缩裂缝。裂缝在构件表面出现,且长短不一,互不连贯,裂缝较小,类似于干燥的泥浆面。
产生塑性收缩裂缝的原因主要有三种原因:一是由于混凝土浇筑后没有及时覆盖,水分蒸发过快,导致混凝土极剧收缩,过大的变形使得混凝土内部开裂;二是采用了收缩率较大的水泥或者其他粉砂,使得混凝土收缩过快;三是由于水灰比过大或者模板过于干燥,浇筑后模板吸水严重,使混凝土水分丧失过快。
3.2沉降收缩裂缝
沉降收缩裂缝多沿结构上表面钢筋通长方向或箍筋上断续出现,或在埋设件的附近周围出现。裂缝呈梭形,深度不大,一般到钢筋上表面为止。
混凝土浇筑振捣后,混凝土内部各材料趋于密实形成竖向体积缩小沉落,这种沉落受到钢筋、预理件、模板、大的粗骨料以及先期凝固混凝土的局部阻碍或约束,或混凝土本身各部位相互沉降量相差过大而造成裂缝。
3.3干燥收缩裂缝
混凝土在浇筑成型后,由于养护不当,表面水分散失快,体积收缩大,而混凝土内部湿度仍然很大,收缩小。因此,混凝土内表面形成不均匀压缩,外部的压缩变形受到内部的约束产生拉应力,从而混凝土表面开裂。
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3.4温度裂缝
混凝土温度裂缝是由于内外温差较大而引起的,在大体积混凝土中尤为常见。混凝在在硬化期间会释放出大量的水化热,内部温度将会迅速上升,假如散热不充分,混凝土内外表面将产生较大的温差。在内外温差作用下,混凝土表面将会产生降温收缩,在表面将会产生拉应力,造成表面开裂。这种裂缝只在表面出现,对于结构内部没有影响。
与此同时,对于大体积混凝土,由于水化热的影响使得温度很高。混凝土降温收缩时,混凝土内部由于外部基础、垫层等等约束,将会在内部形成很大的拉应力,导致结构内部开裂。这类裂缝较深,有时是贯穿性的,将破坏结构的整体性。
4、混凝土裂缝预防措施
4.1塑性收缩裂缝
为了避免塑性收缩裂缝,配制混凝土时,应严格控制水灰比和水泥用量,选择级配良好的砂,减小空隙率和砂率,同时要捣固密实,以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度;
配制混凝土前,要将基层和模板浇水湿透,避免吸收混凝土中的水分,混凝土浇筑后,对裸露表面应及时用潮湿材料覆盖,加强养护,防止强风吹袭和烈日曝晒。
4.2沉降收缩裂缝
振捣时要充分,但避免过度,避免混凝土收缩不均匀;加强混凝土配制和施工操作控制,不使水灰比、砂率、坍落度过大的混凝土;可采用分阶段浇筑,先浇筑深部位,静停2-3h,待沉降稳定后,再与上部薄截面混凝土同时浇筑,以避免沉降过大导致裂缝。
4.3干燥收缩裂缝
混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能过大;提高粗骨料含量,以降低干缩量;严格控制砂石含泥量,避免使用过量粉砂;混凝土应振捣密实,并注意对板面进行抹压,可在混凝土初凝后、终凝前,进行二次抹压,以提高混凝土抗拉强度,减少收缩量。
4.4温度裂缝
浇筑混凝土后,加强混凝土的养护和保温;分层浇筑振捣密实或掺加抗裂防渗剂,以提高混凝土抗拉强度;混凝土浇筑后裸露的表面及时喷水养护,夏季应避开炎热天气浇筑大体积混凝土,适当延长养护时间,以提高抗裂能为,冬期应适当延长保温和脱模时间,使缓慢降温,以防温度骤变温差过大引起裂缝。
5、结语
混凝土开裂是工程中一个非常常见的问题,因此研究混凝土的开裂成因是非常必要的。混凝土裂缝主要是由于塑性收缩、沉降收缩、干燥收缩和内外温差等四个方面所引起的,本文通过对这四种原因逐一分析探讨,并且针对性的给出预防措施。工程实践表明,通过上述措施将有效提高混凝土的抗裂性能。
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论文作者:李涵
论文发表刊物:《知识-力量》2019年10月38期
论文发表时间:2019/8/23
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 表面论文; 塑性论文; 水灰比论文; 成因论文; 将会论文; 《知识-力量》2019年10月38期论文;