摘要:随着我国经济的快速发展,刚劲混凝土结构已经普遍应用在工民建行业中,混凝土具有价格低廉、原材料丰富、生产工艺成熟等特点,其使用量越来越大,同时还具有强度等级高、抗压强度高、耐久性能好等优点。混凝土结构由于技术条件的限制,设计考虑不周全及施工质量控制不合格等因素会产生裂缝,裂缝是混凝土结构中普遍的现象。裂缝的存在会影响建筑的美观性,降低混凝土的抗压强度及耐久性。本文对混凝土裂缝的形成机理进行分析,并提出混凝土裂缝开裂防治措施及相关处理办法。
关键词:混凝土;裂缝;防治技术;重要性
一、混凝土裂缝危害
1.威胁人们的安全
土木工程建设中,一旦出现混凝土结构裂缝,会在很大程度上影响土木工程自身的安全,带来严重的安全隐患。在对建筑物进行装修的过程中,如果忽视混凝土裂缝问题而过多的增加结构的承载力,在建筑物的使用过程中很可能出现一些突发问题,影响人们的生命财产安全。
2.影响建筑防水
在土木工程中,防水问题十分重要,建筑物出现漏水的原因主要和混凝土有关,一旦出现混凝土结构裂缝,会增加建、构筑物渗漏的几率,在建筑投入使用后是一项棘手问题。如果混凝土裂缝长期受到水的侵蚀,会造成裂缝的不断扩大,最终影响建、构筑物的安全性和耐久性。
3.不利于耐久性
在建筑物中,一旦出现裂缝问题,会导致混凝土结构内部的金属件暴露在空气中,最终出现锈蚀情况,直接导致混凝土内部结构的变化,影响混凝土强度高的作用,影响其耐久性。如果混凝土内部的碱集料与水相遇后导致膨胀问题的出现,会造成混凝土结构的开裂和变形,导致其强度的不断下降,直接影响混凝土的耐久性。
二、混凝土裂缝的产生原因
1.外荷载引起裂缝
在建筑企业施工过程中,由于外荷载的直接应力及结构次应力会引起裂缝,此种裂缝较为普遍,具有形式多样性、发育不均匀等特点。按照形成原因来讲,可将此种裂缝分为应力裂缝及次应力裂缝。
2.混凝土收缩引起裂缝
在土木工程实际施工过程中,较为常见的混凝土裂缝即为收缩裂缝,主要由于混凝土收缩而产生。混凝土收缩也分为不同类型,主要为塑性收缩、自生收缩和缩水收缩等。根据调查表明,混凝土收缩裂缝多为表面裂缝,且裂缝的宽度较细,形状似龟裂,并无规律可循。强度等级的高低、水泥的品种和标号、砂子和石子的规格、砼材料的用量、养护的方法、外界的环境等都有可能会造成收缩裂缝。
3.环境或温度变化引起裂缝
多数物质都具有热胀冷缩的特点,混凝土也是一样,如果外部环境或是内部温度发生变化时,就会引起内外较大温差的形成,而温差便会导致内部和外部热胀冷缩的程度不同,应力一旦超过混凝土抗拉强度时,便会造成混凝土裂缝。
三、裂缝处理
1. 表面修补法
表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施[6-7]。
2. 灌浆、嵌缝封堵法
灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂等化学材料。
嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等:常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
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3. 填充法
用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝(>0.3mm),作业简单,费用低。宽度小于0. 3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有填充物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后做填充处理。
4. 结构加固法
当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
5. 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,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换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。
6. 电化学防护法
电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。
四、施工中混凝土裂缝的防治技术
1.施工技术准备
在进行施工技术准备工作中,首先要在施工组织设计中对“抗”和“放”的关系进行妥善处理,以此来防止结构断面突变导致的应力集中,积极采用一些补偿收缩混凝土技术,例如在混凝土中掺一些膨胀剂,补偿混凝土收缩等。同时,工程施工技术人员要加强对构造钢筋专业知识的学习,一旦发现图纸中存在异常,便要及时的与设计人员联系交流,进行变更处理。
2.选材及设计
要根据工程实际结构要求,进行对混凝土强度等级和水泥品种、等级的选择,尽量不要采用强度过高的水泥,对砂石选择时,一定要注意质量是否合格,严格按照要求进行掺料和外加剂的添加,对混凝土补偿收缩技术的运用、方法进行学习,通过试验来确定配置比例。另外,在施工过程中,要对混凝土塌落度进行合理设计,针对现场原材料的实际情况进行及时调整,为现场养护工作的顺利进行保驾护航。
3.温控防裂措施
为了防止混凝土出现裂缝,可以在工程施工现场进行以下工作。首先,改善骨料级配,用干硬性的混凝土掺混合料、塑化剂或是引气剂等,从而减少混凝土中水泥的用量;其次对混凝土进行搅拌时可以添加适量的水,或是用水将碎石进行冷却,从而降低混凝土浇筑的温度,如果在较热天气中进行混凝土浇筑,特别是大体积的混凝土浇筑时,要对浇筑的厚度进行减少,最宜控制在500mm内,能够帮助表面进行散热,在第二层浇筑时,尽量要在第一段混凝土初次浇筑之前完成,并根据实际混凝土的浇筑面积,设定测温管,对混凝土内外温度进行测量,前四天可以保持每两小时测量一次的频率,5~7天时可以每四小时测量一次,8~15天时每天观察一次即可,将混凝土内外的温差控制在25℃之内,如果发现温度超出范围,要及时调整养护方式,降低温差;再次,对拆模的时间做出合理的规定,防止混凝土便面会发生急剧温度梯度,加强对混凝土保温养护的措施,一般多采用为混凝土浇筑完成后覆盖塑料薄膜,利用麻袋装一些锯末的方式,厚度在80mm~100mm之间进行中层的覆盖,最后覆盖一层或两层的100mm厚棉被。除此之外,如果在夏季施工时,对混凝土进行洒水养护工作,那么要避免因为混凝土内部的水分蒸发过快而导致裂缝的情况。在混凝土浇筑时,最好不要在大风大雨的天气中进行。
结语
裂缝是混凝土建筑物中最普遍、最常见的一种现象,裂缝产生原因十分复杂,对混凝土建筑物的危害程度不一,严重的裂缝会危害建筑物的整体性和稳定性,甚至将会导致建筑物的整体坍塌。施工中应尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现裂缝,减少裂缝的数量和宽度,尤其是避免有害裂缝的出现,以保证工程质量。
参考文献:
[1]刘国相,葛长聚. 浅谈对混凝土裂缝的形成原因及控制方法[J]. 商品混凝土. 2013(03)
[2]李影.论混凝土裂缝防治技术在土木工程中的重要性[J]. 黑龙江科技信息. 2016(16)
[3]尤雄雄. 房建施工混凝土裂缝防治的几点建议[J]. 四川建材. 2017(02)
论文作者:张巍
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第12期
论文发表时间:2019/1/4
标签:裂缝论文; 混凝土论文; 混凝土结构论文; 建筑物论文; 应力论文; 材料论文; 土木工程论文; 《建筑细部》2018年第12期论文;