摘要:混凝土是当代最主要的土木工程材料之一。随着建筑行业的发展,人们对于以混凝土为主的建筑结构的安全性需求越来越高。因此,研究混凝土裂缝的成因以及防治措施对于提升建筑安全性能有着重要意义。笔者通过对混凝土裂缝防治的重要性以及成因的简单分析,提出几点针对混凝土裂缝防治的措施,希望能给建筑行业的发展带来促进作用。
关键词:混凝土;裂缝;防治措施
一、研究混凝土裂缝防治的重要性
任何事物都有其两面性,混凝土也不例外。随着混凝土广泛应用于土木工程,越来越多的问题也随之出现。混凝土裂缝就是其中的一个根本问题,是由于混凝土结构在内外因素的作用下而产生的物理变化。“裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性以及防水性降低的主要原因。”混凝土裂缝问题是基础建设的质量问题,关系到国家的财产安全以及人民的人身安全。硬化成型的混凝土中存在的裂缝,不仅会影响建筑物的外观,也会缩短建筑物的使用寿命,与此同时,还会对建筑物的整体结构造成破坏。因此,研究混凝土裂缝的防治对保护国民人身和财产安全、维持建筑安全性有着重要作用。
二、混凝土裂缝产生的原因
(一)变形
1.环境因素
(1)干缩(湿胀)和自收缩变形
干缩即干燥收缩变形,指的是“混凝土在一定温度和湿度的密封试件与非密封试件变形之差”。“当混凝土成型之后,养护不当,受到风吹日晒,表面水分散失快,体积收缩大,而内部湿度变化很小,收缩也小,因而表面收缩变形受到内部混凝土的约束,出现拉应力,引起混凝土表面开裂,或者构件水分蒸发,产生体积收缩受到地基或垫层的约束,而出现干缩裂缝。”
“混凝土的自收缩是指体系与外界没有水分交换的情况下,由混凝土内部自干燥作用所引起的宏观体积收缩。” 在混凝土硬化初期时,如果由于养护不当而造成水分不足,就可能产生裂缝。
(2)温度变形
温度变形指的是“混凝土随着温度的变化产生热胀冷缩的变形”。在混凝土硬化初期,水泥水化释放的热量较多,而混凝土又是热的不良导体,散热很慢,因此造成混凝土内外温差很大,有时候会达到五十到七十摄氏度。“这就使得混凝土产生内胀外缩,结果在外表混凝土中将产生很大的拉应力,严重时会使混凝土产生裂缝”。
(3)不均匀沉降
由于地基的承载力不同,建筑物重心产生了明显的偏离,整个建筑物发生不均匀下沉。由建筑物不均匀下沉产生的裂缝多为深入或者贯穿裂缝,基本上不受温度影响,易在截面处发生变化。
2.外加荷载因素
外加荷载下的变形有两种,一种是弹塑性变形,指的是短期荷载下的变形,另一种是徐变,指的是长期荷载作用下的变形。弹塑性变形开始时,荷载与变形是直线关系,荷载越大,变形越大。接着裂缝的数量、长度、宽度逐渐增大,此时变形增大的速度已经超过荷载增大的速度。当砂浆中出现裂缝并与界面裂缝连接汇合,此时变形速度明显加快。最后达到极限荷载,裂缝迅速发展,变形迅速增大,混凝土最终被破坏。
徐变既有好处也有害处,虽然能够消除混凝土内部的应力集中,但是会使钢筋的预加应力受到损失,从而导致裂缝的产生。
(二)施工不当
由于工人们忽略了混凝土的和易性、强度、变形和耐久性,导致施工不当,从而造成了裂缝的产生。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如说,“在混凝土初凝阶段因模板振动、变形或者以为移位使得结构产生裂缝”,或者“施工时因为拆模过早,混凝土强度未达到设计要求而提前加荷,使得构件过载而出现裂缝”等。
三、混凝土裂缝的防治措施
(一)防治变形措施
1.环境因素引起的变形防治措施
(1)干缩自收缩防止措施
由干缩引起的裂缝一般存在于建筑表面,宽度较细,走向纵横交错,没有规律,且受水灰比的影响较大。一般来说,水泥一定时,水灰比选用越大,干缩越大。所以,应当严格控制混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能过大;严格控制砂石含泥量,避免使用过量粉砂。而且,“混凝土要保持振捣密实,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。此外,还要加强混凝土养护,对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要,以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩,并适当延长养护时间,可覆盖草帘、草袋,避免曝晒,并定期适当洒水,保持湿润,避免发生过大湿度变化。
(2)温度变形防治措施
为了控制由温度变化引起的混凝土变形,可在混凝土中掺入粉煤灰、矿粉等混合材料来降低水泥的用量,使用连续级配的粗骨料,并且使用膨胀剂、高效减水剂等。在浇筑的过程中,限制浇筑层高,并对管道进行冷却,这样可以有效防止产生热裂缝。
(3)不均匀沉降防治措施
首先,应对软弱地基、不均匀地基进行妥善处理之后再浇筑混凝土结构或者构件。其次,在施工之前保证模板及其支撑有足够的强度,底部支撑点要坚实。再次,施工完后不能过早地拆模,而且也要注意拆模的顺序。最后,当结构载荷不均匀时,应及时采取相应的调整措施。
2.外加荷载引起的变形防治措施
一般有外加载荷引起的变形,都是由于载荷过大而造成的。应当注意不能提前拆模,确保支撑位置准确以及支撑点坚定。
3.施工不当引起的裂缝防治措施
保证结构构件断面尺寸,保证钢筋绑扎的正确位置,保证模板接缝紧密度、平整度,保证不跑模、不漏浆等,对防止混凝土裂缝都十分有利。特别是钢筋设置的位置应引起足够重视,施工时应护好筋、采用标准厚度的垫块,否则裂缝可能沿着钢筋位置出现,对构件的使用寿命产生很大影响。同时混凝土必须达到设计规定强度后,才能拆模或加荷。最后,重视混凝土的养护,创造适当的温湿度条件,保证或者加速混凝土的硬化。
结语
混凝土裂缝问题是基础建设中的一个根本问题。研究混凝土裂缝的成因和防治措施,有助于促进基础建设的发展,也有助于降低因为建筑而导致的安全问题。防治混凝土裂缝,应当从使用混凝土之前开始,从源头降低混凝土裂缝的产生。当出现非人为的不可抗的因素影响裂缝的产生时,应当及时上报有关部门进行处理。笔者认为,“80%以上的开裂都是由于混凝土变形所引起,只有很小一部分是由于承载力不足导致。”因此,应当着重解决由变形引起的裂缝问题。
参考文献:
[1]石彬彬.混凝土裂缝的产生原因及防治措施探究[J].工程建设与设计,2018(11):237-239.
[2]袁自运.混凝土裂缝的原因及防治措施探究[J/OL].中国高新技术企业,2017(12):216-217[2018-09-17].https:// doi.org/10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.12.111.
[3]李佐金.混凝土裂缝成因及防治技术[J].河南水利与南水北调,2017,46(08):39-40.
[4]王祁,冯晓春.试谈混凝土裂缝产生原因及防治措施探究[J].才智,2011(21):342.
论文作者:杨勇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第32期
论文发表时间:2018/12/21
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 荷载论文; 防治措施论文; 建筑物论文; 水灰比论文; 温度论文; 《基层建设》2018年第32期论文;