摘要:在施工过程中,钢筋混凝土结构的表面常会出现各种各样病害,其中混凝土裂缝可以说是很普遍也是很严重的一种结构性病害。裂缝的产生不仅会影响结构混凝土的外观,同时也会降低钢筋混凝土结构的强度,从而影响了混凝土的结构的使用性能与寿命长短。因此我们很有必要对产生结构混凝土裂缝这一现象的原因进行分析归纳,并依此找到可行的预防措施。本文主要对钢筋混凝土建筑裂缝成因及抗裂施工处理措施进行分析研究。
关键词:建筑工程;钢筋混凝土裂缝;成因;处理措施
一、钢筋混凝土建筑裂缝成因分析
1.1水泥温度变化的影响
钢筋混凝土施工过程中,水泥水化过程要释放出一定的热量,如混凝土结构较厚,因其自身又具有一定的保温性能,使得水化过程中产生的大量热量得不到及时散发,在混凝土内部热量不断累积。而混凝土表面水分易蒸发,温度冷却快,导致混凝土结构内部与表面的温度差增大。内热外冷导致混凝土表面冷缩,内部热胀产生的应力,相互约束。受到外界约束的作用,根据混凝土自身的特性,高温时弹性变量小,产生的变形较小,混凝土内产生的应力也较小。当混凝土内由于水化热得不到散发而膨胀使表面变形,变形会遭到内部应力的约束,但内部应力超出极限值时,变形较大,结构内随之产生较大应力,应力超过混凝土抗拉强度时,产生温度裂缝。在后期的降温过程中,因受到基础混凝土或老混凝土的约束,也会在混凝土内部出现拉应力。外部气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗拉能力时,就会出现裂缝。
1.2钢筋混凝土材料及配合比的影响
混凝土材料配合比若设计不当将直接影响砼的抗拉强度,造成混凝土开裂。粗细骨料的粒径越细小、针片含量越多,混凝土的用灰量、用水量越多,收缩量就会越大;混凝土外加剂、矿物掺合料的选择或者掺加量不当,也会增加混凝土的收缩;水泥品种的原因,矿渣水泥、火山灰水泥干缩性较大,普通水泥、硅酸盐水泥、粉煤灰干缩性较小;水泥等级及混凝土强度等级的原因,水泥等级越高、细度越小、早期强度越高对混凝土开裂的影响越大;混凝土的设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。
1.3外部气温的影响
钢筋混凝土施工时外部气温的影响很大,外部气温出现乍冷乍热,内外层混凝土温差会急剧增大,温差大对钢筋混凝土施工是极为不利的,将直接影响混凝土的质量。因为温差引起温度应力的变化,温差大,随之温度应力也会变大。比如在高温条件下,混凝土表面的水分蒸发加快,混凝土内部热量难以消散,内部温度升高,加上不易散热,混凝土内部热量不断的累积,持续时间长,内部的体积膨胀,强度不能承受表面的急剧收缩,产生的体积内涨外缩,从而导致裂纹产生。因此,浇筑完成后,应及时养护,尽量消除或减小混凝土内外温差引起的温度应力,才能尽可能地避免钢筋混凝土出现裂缝。
二、钢筋混凝土建筑物裂缝的控制措施
2.1优化混凝土配合比
钢筋混凝土配合比设计时,混凝土材料的合理选择,是最为关键的前提。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆首先是水泥材料,抗裂、低热、高强均为指标之一,矿渣水泥具备以上三个指标,可用于内部混凝土,而外部混凝土,除了以上指标,在冻融、耐磨、抗腐蚀、环保等方面,在施工时也要视为指标性能,譬如中热硅酸盐水泥;其次是粉煤灰材料,具有活性特征,是改善水泥性能时不可或缺的材料,必要时可用于代替同等量水泥,当前国内外很多混凝土工程中,利用粉煤灰控制混凝土水化热现象,以降低混凝土温度的升幅,反映效果很好,与此同时,粉煤灰的掺用,还可以改善混凝土的粘塑性、可泵性和后期强度,要求在混凝土配合比设计时,予以灵活使用,藉此辅助实现优良的混凝土配合比;再次是外加剂材料,可用于混凝土配合比设计的,有引气剂、减水剂、膨胀剂、缓凝剂等,各种外加剂材料具有不同的功能用途,譬如引气剂可用于增强混凝土抗冻融性能,减水剂可用于降低混凝土绝热温升,膨胀剂建立混凝土内部应力平衡而防止开裂。
在合理选用材料的基础上,混凝土配合设计时,以“三低二掺一高”为原则,即严格控制混凝土的含砂量,尽可能减少坍落度和降低水胶比,同时除了掺入适量减水剂和引气剂,还应严格按照材料比例,尽量加大高粉煤灰掺量,使得混凝土在抗裂能力、抗拉强度、抗拉伸等方面,都趋于最优状态。
2.2强化混凝土浇捣工作的要求
浇筑混凝土的捣固技术混凝土的密实度是非常重要的泵送流体的混凝土也需要夯实,在夯实过程中浇注大体积混凝土中会产生大量的出血应及时排除,提高混凝土的抗裂性能和质量。浇捣振棒建议垂直振动,行列式排列,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过休克或漏振,应该提倡二次振动,二次整理技术,排除出血、混凝土内部的水分和气泡。在现场没有具体的混凝土,以免形成有可能的冷缝或薄弱点。混凝土浇筑到表层,表面应平整密实,以排除大出血,混凝土内部的水和气泡,以提高混凝土的密实度。
2.3采取合理的养护措施
保温是混凝土施工的关键环节,其目的是减少大体积混凝土浇筑块的内外温差,减少混凝土砌块的自约束应力。一方面,它应该尽可能地减少模具的温度,另一方面,我们应该采取的热量保存和维护,以减少内部和外部温差。浇筑混凝土缓冷是一个重要环节,越慢越好,为混凝土创造充分的应力松弛条件,同时也在养护混凝土中保持良好的水分状态,这对提高混凝土强度和减少收缩是非常有利的。具体的形式拆除时间可以根据工程现场的情况来确定,应尽可能的维护一段时间。在时间上,以填补是早期和中等开裂措施的控制。论文参考网。土是混凝土养护的最佳介质,施工经验不能返回裸露的工程裂缝的映射。
三、钢筋混凝土结构裂缝处理措施
3.1混凝土裂缝表面修补方法
适用于对承载力没有影响的表面裂缝的处理;也适用于大面积细裂缝防渗、防漏的处理。施工的方法主要有表面涂抹环氧胶泥、涂刷油漆或沥青、涂抹水泥砂浆以及表面凿槽嵌缝等方法。
3.2混凝土裂缝内部修补方法
用压浆泵将胶结材料压入裂缝中,由于其凝结、硬化而起到补缝作用,以恢复结构的整体性。 对整体性有一定的影响,或者在裂缝修补过程中有防渗、防水的要求时,均可以使用这种方法。一般情况下,化学和水泥材料是常见的灌浆材料,根据具体的施工条件以及裂缝的宽度、性质来确定使用情况,如果裂缝的宽度大于0.5mm,适合采取水泥灌浆的方法;如果裂缝的宽度小于0.5mm,或较大的温度收缩裂缝,适合采取化学灌浆的方法。
3.3混凝土结构裂缝补强加固修复法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取措施对结构进行加固处理。用锚杆、钢板、钢筋混凝土等材料对结构作补强加固,可扼制裂缝进一步发展,恢复结构的整体性。
3.4混凝土置换法
混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法,如钢筋锈蚀导致混凝土酥裂、混凝土表面受化学腐蚀酥裂等情况,可采用此方法先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
结束语:
总之,我们在充分了解混凝土裂缝产生机理的基础上从设计和施工两方面加强质量管理,采取科学合理的技术措施,可以有效的将混凝土裂缝控制在规范允许的范围之内,从而保证建筑物达到安全、适用、经济、合理的设计要求,确保人民群众的生命财产安全。
参考文献:
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[3]张吉人.房屋建筑裂缝分析与防治.中国建筑工业出版社,2010,10.
论文作者:张勇
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/25
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 应力论文; 钢筋混凝土论文; 水泥论文; 材料论文; 表面论文; 《防护工程》2017年第36期论文;