浅谈混凝土裂缝的成因与控制论文_丁怀德

浅谈混凝土裂缝的成因与控制论文_丁怀德

(西安常雅房地产开发有限公司,陕西省西安市 710000)

摘要:混凝土裂缝是工程建设中的质量通病,混凝土的裂缝不仅会影响工程质量的整体外观形象,而且会降低抗渗和抗冻能力,并会导致钢筋锈蚀,影响建筑耐久性,对某些部位,由于裂缝会引起漏水,将影响建筑的正常使用功能,裂缝进一步扩大甚至可能会导致坍塌事故。研究裂缝产生的原因及其影响因素,能更好地防治裂缝,提高工程质量。

关键词:混凝土、裂缝、产生原因、控制

0 前言

裂缝在混凝土结构中是一种普遍的现象,裂缝的出现不仅会影响到建筑物的美观、结构的安全,还会引起钢筋的锈蚀,降低混凝土的使用耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此需要对裂缝成因进行分析并尽量避免裂缝的出现,当混凝土裂缝出现时,一定要采取相应的处理措施将其控制在质量允许的范围内,消除安全隐患。本文对裂缝进行了分类,并分析了混凝土裂缝的成因及预防措施和处理技术。

1混凝土裂缝的分类

(一) 按裂缝的成因划分

(1)结构性裂缝 由各种外荷载引起的裂缝,包括由外荷载的直接应力引起的裂缝和在外荷载作用下结构次应力引起的裂缝。

(2)非结构性裂缝 由各种变形变化引起的裂缝。包括温差、收缩和不均匀沉降等因素引起的裂缝,这类裂缝是在结构的变形受到限制时引起的内应力造成的。

(二) 按裂缝产生的时间划分

(1)施工期间出现的裂缝。包括塑性裂缝、沉降裂缝、干缩裂缝、自缩裂缝、温度裂缝、施工操作不当出现的裂缝、早期冻胀作用引起的裂缝以及一些不规则裂缝。

(2)使用期间出现的裂缝。包括钢筋锈蚀裂缝、酸性侵蚀裂缝、冻融循环裂缝、碱骨料反应裂缝以及损伤累积引起的裂缝。

(三) 按裂缝的形状划分

(1)纵向裂缝,平行于构件底面,主要由钢筋锈蚀作用引起;

(2)剪切裂缝,由震动或竖向荷载引起;

(3)x形裂缝,多由地震引起;

(4)斜向裂缝,主要因地基的不均匀沉降引起;

(5)横向裂缝,垂直于构件底面,主要由荷载和温差引起;

(6)各种不规则裂缝,如反复冻融、火灾、混凝土运输等引起的裂缝。

(四) 按裂缝的发展状态划分

(1)稳定裂缝,这种裂缝一般不影响使用。一类是在运动过程中可以自愈合的裂缝,常见于一些新建工程中,裂缝处水泥颗粒在渗漏过程中与水进一步化合,析出消石灰且部分消石灰又与溶解在水中的二氧化碳产生碳化反应形成石灰,两者形成的凝胶物质将胶合裂缝封闭,裂缝自愈。另一类是处于稳定运动中的裂缝。

(2)不稳定裂缝,这种裂缝将产生不稳定性的扩展,影响结构物的持久使用,应视其扩展部位,采取相应的措施。

2混凝土裂缝的成因

(一) 材料原因

1.水泥品种原因,矿渣硅酸盐水泥收缩比普通硅酸盐水泥收缩大;

2.粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大;

3.水泥和混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。

4.混凝土外加剂、掺和料选择不当、掺量不当,会增加混凝土收缩。

(二) 设计原因

1.设计中的结构断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝(较少);

2.设计中构件偏心、应力过大,造成构件的裂缝;

3.设计中构造钢筋过少或直径过大引起裂缝;

4.设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形;

5.设计中采用的混凝土等级过高;

6.荷载收缩,使用环境温度变化,保护层厚度不足,抗温度收缩配筋不足;

7.设计假定错误,配筋不合理引起的裂缝。

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(三) 混凝土配合比设计原因

1.水泥等级或品种选用不当;

2.配合比中水灰比过大;

3.单方水泥用量越大、用水量越高;

4.配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差;

5.配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

(四) 施工及现场养护原因

1.现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生;

2.对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝;

3.现场模板拆除不当,引起拆模裂缝或拆模过早;

4.高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大;

5.现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝;

6.现场预应力张拉不当,引起混凝土张拉裂缝;

7.连续浇筑时间过长,接茬处理不当,易产生裂缝;

8.拌和不均匀,搅拌时间不足或过长,易产生裂缝;

9.大体积混凝土浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝。

(五) 外界因素

1.构筑物基础不均匀沉降;

2.周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀;

3.使用中短期或长期超载;

4.结构构件各区域温度、湿度差异过大;

5.装修时随意拆除承重墙或凿洞等;

6.意外事件,火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝.

3混凝土裂缝的控制及处理

(一) 填堵法

针对宽度大于0.5mm的宽大裂缝或钢筋锈蚀裂缝,可沿裂缝将混凝土凿成槽后嵌填修补材料,以恢复防水性、耐久性或部分恢复结构整体性。

(二) 加固法

针对受力裂缝,需进行加固计算,确保裂缝不扩展。较多应用于混凝土梁的斜裂缝、板受力裂缝等情况。结构加固中常用以下几种方法:①加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢;②采用预应力加固法;③粘贴钢板加固,增设支点加固以及喷射混凝土补强加固;④粘贴碳纤维加固法,此方法较方便,经济实惠,而且即使有人居住在里边,仍然可以施工,是现在用的比较多的一种加固方法。

(三) 表面封闭法

针对宽度小于0.2mm的微裂缝(非受力裂缝),可将聚合物水泥膏、弹性密封胶或渗透性防水剂涂刷于裂缝表面,以恢复其防水性和耐久性。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。

(四) 压力灌浆法

针对宽度大于0.3mm且深度较大的裂缝,可将化学灌浆材料通过压力灌浆设备注入到裂缝深处,以恢复结构整体性、防水性及耐久性。利用压送设备(压力0.2~0.4Mpa)将补缝浆液注入砼裂隙,达到闭塞的目的,该方法属传统方法,效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝,不用电力,十分方便效果也很理想。

4 结语

混凝土裂缝问题是项长期困扰工程界的技术难题,随着高早强型水泥的大量使用、商品混凝土泵送施工的大力推广、混凝土强度等级的提高以及大体积混凝土的涌现,在某些方面取得成效的同时也使裂缝问题更为突出,甚至成为混凝土质量问题的焦点。在进行混凝土工程施工过程中,需要对混凝土的设计、材料、运输、养护、施工等阶段的影响因素进行全面而系统的分析,并采取切实有效的措施给予有效控制,这样不仅可以降低混凝土裂缝的产生,还能提高整个建筑工程的施工质量。

参考文献:

[1] 秦昊.浅议建筑工程施工中混凝土裂缝的控制技术[J].江西建材, 2014, 11 (21) :77~78.

[2] 刘传有.建筑工程施工中混凝土裂缝的控制技术[J].黑龙江科技信息, 2014, 9 (7) :104~105.

论文作者:丁怀德

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第16期

论文发表时间:2019/10/17

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