摘要:混凝土是现在建筑材料用量最多的一种,广泛应用于工业与民用建筑、与城市建设、水利与港口工程,但是有的混凝土结构在建设施工过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝,所以裂缝问题应采用有效的措施,并将裂缝的有害程度控制在可承受范围内,应对混凝土结构中常见裂缝的成因、控制措施与修补方法进行分析。
关键词:工业;民用;建筑;混凝土;应用;现状;发展
一、混凝土裂缝成因
我国的混凝土结构研究和应用已经很多年了,现在工业与民用建筑中一直有着比较广泛的应用,随着我国城镇化和城市现代化进程的快速发展,但是我国建筑业企业效率与发达国家相比较,还是有很大的差距的,主要是我国行业整体质量水平偏低、技术落后、机械化程度低、无标准化、流程化作业,另外质量稳定性也很差,传统的施工方式容易受气候、人力、环境等诸多不可控制因素的影响。
1.温度裂缝
在建筑中外部温度或结构内部温度发生变化,混凝土将发生严重的变形,如果变形受到约束,结构内部会产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时会出现温度裂缝,其中温度应力主要是大体积混凝土浇注时,水泥水化放热会产生很大的温度应力,混凝土弹性模量的急剧发生变化会使内部形成一定的残余应力,当水泥放热完成以后,混凝土会受到外界温度的变化会引起温度应力,如果突发降雨、温度降低等会导致混凝土结构温度外部突然下降,内部温度降低的比较慢产生温度应力。
2.原材料质量引起的裂缝
在建筑过程中水泥不合格,水泥中游离氧化钙含量超标,氧化钙在凝结过程中水化变得很慢,混凝土凝结以后会继续起水化作用,会破坏已经硬化的水泥石,使得混凝土的抗拉强度下降,如果当水泥本身的强度不足,水泥在保存过程中受潮或过期,也可能会使混凝土强度不足,导致混凝土开裂。如果砂石颗粒直径太小,将会使水泥和拌用水量变大,使混凝土收缩量加大,严重的影响了混凝土的强度,如果使用的是特细砂,会使收缩量变得更大,如果砂石中的泥含量过高,会使水泥中的用水量加大,使混凝土的强度、抗冻性、抗渗性大大降低。
混凝土中的碱和集料会出现不良反应,形成的物质很容易吸水膨胀,导致混凝土出现开裂的情况,碱骨料产生的裂缝的分布于钢筋的结构有关系,外加的添加剂中氯化物中具有对钢筋严重腐蚀的影响,采用海水或碱泉水拌制混凝土,会对碱骨料反应有影响。
3.收缩裂缝
塑性收缩和缩水收缩是造成混凝土变形的主要原因,还可能会造成自生收缩和碳化收缩,塑性收缩是在施工过程中,分子链逐渐形成,出现了水分急剧蒸发,导致混凝土失水收缩,混凝土还没有硬化,骨料就会下沉。缩水收缩是由于混凝土表面的水分损失比较快,内部损失比较慢,所以导致收缩不均匀,表面的收缩会受到内部的约束,使表面混凝土受到很大的拉应力,很容易使混凝土产生收缩裂缝。
4.钢筋锈蚀引起的裂缝
由于混凝土的质量和保护层厚度不合格,混凝土会受到二氧化碳侵蚀碳化至钢筋表面,导致钢筋四周氯离子的含量比较高,使混凝土表面的氧化膜遭到破坏,形成了锈蚀反应,反应以后的物质使混凝土产生膨胀,最终导致保护层开裂、剥离,产生严重的裂痕。由于钢筋的锈蚀使混凝土和钢筋结构的承载力下降,产生了裂缝,加大了钢筋的锈蚀情况。
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5.施工质量引起的裂缝
当进行混凝土结构浇注的时候,如果施工工艺不合理、施工质量过低,就会产生很多的裂缝,裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度产生的原因是不同的,当混凝土浇注的速度过快,混凝土的流动性很低,在浇注以后会出现塑性收缩裂缝,混凝土的搅拌、运输时间太长的话,就会使水分蒸发很多,使混凝土出现塌落度过低的情况,混凝土初期养护表面很干燥,与大气接触的表面出现收缩裂缝,在施工时配合的水、砂石、水泥材料计量不准确,会使混凝土的强度不足和其他性能下降,导致结构出现开裂的情况。
二、混凝土裂缝控制措施
1.原材料的控制
对于原材料的选择应选用低水化热的水泥,并且充分的利用混凝土的后期的强度,以减少水泥的用量,同时还应该使注意使用水泥的质量,还应选择颗粒直径比较大的粗集料,砂和碎石中泥的含量不可以超过百分之一。应加大活性细掺料的用量,来代替部分水泥的使用,从而可以有效的降低水化热,来增加混凝土的稳定性,还可以改善混凝土的工作性能和可靠性,还应选择合适的外加剂,可以使混凝土工作性能大大改善,来降低水泥水化热,也可使用膨胀剂来代替等量的水泥,降低水化热,还可以降低其他化学反应,在混凝土中产生的应力使得结构处在受压状态,以提高混凝土的抗渗和抗拉力,防止出现裂缝。
2.提高施工质量
混凝土抗裂能力是以极限拉伸率、施工强度保证率、施工均匀性为依据,在施工过程中,一定要严格按照相关的标准,加强现场管理监督和质量控制,以保证混凝土结构或构件符合设计要求的抗裂能力。在混凝土浇注以前,要将地基和模板进行浇水,避免混凝土失水,同时还应该避免过度的振捣,一定要确定合理的搅拌和运输时间,防止水分蒸发的过多,降低混凝土的塌落度,使得在混凝土中出现不规则的收缩裂缝,要严格按照施工的操作程序,当混凝土温度比自然气温高时应考虑拆模的时间,如果过早的拆模表面的拉应力就会很大,出现温度冲击现象,在浇捣的时候要防止踩弯板面负筋的现象出现,施工时采用分层连续浇注并合理的设置施工缝隙,可以快速的散发水化热,并放松约束条件,由于施工技术和施工组织的原因,无法连续的将结构整体的浇完,而且间歇时间过长,应该先选定合适的部位设置施工缝,来减少裂缝和确保结构安全。
3.改善养护措施
当大体积混凝土施工时,要有比较好的保温保湿养护工作,来减少混凝土的收缩,所以应控制好内外温差,降低约束应力,对于大体积混凝土的内外温差不可以大于25℃,的,当内外温差越大时,裂缝就会越大,裂缝情况就越严重,当遇到气温突变的时候,应做好养护措施。
4.表面防护
为了加强钢筋混凝土结构的耐久性,防止因钢筋锈蚀而导致混凝土开裂,对混凝土抗裂性能有较高要求的特殊工程,还可以使用表面涂覆有机涂层的措施,有效的阻止和降低水、二氧化碳及氯化物等腐蚀性介质向混凝土中渗透,从而增加混凝土的使用寿命。
结语:
现在我国经济快速发展,建筑行业也发展十分迅速,目前建筑中的问题还是有很多的,尤其是混凝土结构上的问题,直接影响着工程的质量,所以应加强有机涂层可以对混凝土进行腐蚀防护,对于已经产生裂缝的混凝土,为了避免越发的严重,就必须进行灌浆处理,如果因开裂导致结构承载力下降,应加固处理以保证其承载力要求,保证工程质量。
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论文作者:欧阳莉
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/17
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 应力论文; 水泥论文; 水化论文; 温度论文; 钢筋论文; 《基层建设》2017年4期论文;