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摘要:近些年,预拌混凝土行业在建筑行业的蓬勃发展中,取得了一定程度的进步,也越来越引起业内外的关注,因此对于预拌混凝土的研究课题有着重要的意义。本文将从多个方面分别分析预拌混凝土的渗水和裂缝问题,并提出相应问题的解决方法,希望对业内人士有所帮助。
关键词:预拌混凝土;裂缝;渗水
0.引言
在工程建设中,因为预拌混凝土有着诸如成本低、材料耗费少、生产及使用效率高,施工方便等特点,加上近些年来,对于混凝土的拌制要求越来越高,使得其在建筑工程中的应用越来越频繁。混凝土经常会出现裂缝及渗漏的现象,预拌混凝土也存在着这样的问题,而且比现场拌制混凝土的问题更加严重,导致业主投诉也越来越多,这也阻碍着预拌混凝土更广泛的应用。因此,这项针对其渗水和裂缝出现原因的研究,将会更好地提升预拌混凝土在实际应用中的整体效果。
1.混凝土裂缝的危害
混凝土中不同的裂缝对于建筑的危害有所不同,但是都会损害混凝土的力学性能,也不利于其长期性能和耐久性能,甚至有的裂缝会完全破坏混凝土的整体的结构,从而影响整个建筑物。混凝土出现裂缝后,有可能会产生渗漏,外部水渗透进混凝土内部会进一步扩展已有的裂缝,并随着时间越来越大。渗透水还会进一步溶解混凝土的内部结构,对工程造成巨大的影响。
空气中的二氧化碳通过裂缝进入到混凝土内部,会与水泥产物氢氧化钙发生化学反应,从而导致混凝土发生碳化,削弱了混凝土的部分力学性能。此外,碳化使得混凝土处于中性环境下,降低了钢筋受到碱性环境保护的作用,使其更易锈蚀。裂缝的存在还将使得混凝土的保护层厚度减小,抗碳化能力大大降低。
2.预拌混凝土出现裂缝的原因
预拌混凝土裂缝的出现,经过理论和实践的证明,可以认为是多方因素共同作用的结果。只有设计人员,施工人员和供货商三方协调合作,共同预防,才能更好地应对预拌混凝土出现裂缝的问题。预拌混凝土出现的裂缝大部分都是变形裂缝,只有小部分是由于内部原因出现的,占百分之一到二十,但其实变形裂缝对于混凝土的正常使用并不会产生太大的影响,我们应该理性地对待预拌混凝土出现的裂缝
预拌混凝土出现裂缝的主要原因,可以分为三类:混凝土原材料原因,温度、不均匀沉降、风力和湿度等环境因素,承重过早。
2.1混凝土原材料原因
为了适宜施工企业的可泵性及复杂混凝土构件浇筑要求,企业往往采用粒径小的骨料,减少粗骨料用量,从而牺牲了部分材料性能。由于混凝土粗骨料用量低,又是制约水泥收缩的重要的成分,所以生产出来的混凝土非常容易出现裂缝。
2.2温度、不均匀沉降、湿度等环境因素
一般情况下,第二种裂缝出现的可能性较大,涉及范围较广。这种裂缝产生主要是因为在预拌混凝土浇筑的过程中,周围环境中的温度、湿度风力等因素对其产生了一定程度的影响,造成了其表面水分补给赶不上水分流失的速度,从而导致表面产生脱水收缩的现象。同时,混凝土内部也会进行水分的蒸发,且速度要慢于表面,因此混凝土结构内部产生了一种拉应力,在这力的作用下,混凝土表面就产生了塑性裂缝,一种短浅的缝隙。除此之外,混凝土在经历浇筑、震动捣实、抹面以后还要经历一个沉降的过程,期间,混凝土局部会受到约束作用,从而在约束部分产生裂缝和缝隙。最后,在浇筑大体积混凝土基础之后,混凝土硬化期间释放出大量水化产生的热量,使其内部温度上升,最终导致表面和内部出现巨大的温差,若是施工中产生非均匀的降温,混凝土表面则会因为温度的变化而收缩,同时表面会受到内部混凝土的约束,因而出现裂缝。
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2.3承重过早
预拌混凝土在终凝前没有达到合适的模压,施工人员放线过早,未放置垫板,因为混凝土工作面较大,但是这时混凝土强度难以承担所承受的荷载,从而造成了混凝土表面裂缝的出现。
3.预拌混凝土裂缝的渗水原因
预拌混凝土在收到外界因素的影响下,结构会发生变化,主要表现情况就是外部的变形效应和内部的结构力学变化。所以,当外部荷载大于其内力能承受的范围时,裂缝就出现了。而裂缝的渗水主要就是混凝土内部的水分从混凝土结构的缝隙中流出,然后在防水较差的部分积聚,出现成片潮湿的现象。在空气湿度较高的情况下,亦或是自然降水较高的条件下,若是预拌混凝土受环境因素产生了裂缝或缝隙,空气中的水分就会透过缝隙穿过,大大的影响混凝土结构的养护和长期应用。
4.预拌混凝土裂缝的防治措施
对于混凝土裂缝的处理,重点在于“防”,而不在于“治”。混凝土的裂缝种类有许多,对应的每种裂缝又是由多种诱发原因导致,为了有效地应对并控制裂缝的产生,应该多角度、多方面地采取措施。
4.1混凝土原材料质量控制
在混凝土出厂前,混凝土要严格按照所要求的配合比来拌制,同时检验相关的计量器具,确保达到法定计量部门的要求,混凝土的塌落度检验要求采用电流差法来控制。通过以上出厂前的步骤控制,以确保拿到的混凝土满足质量要求。
4.2施工控制方面
第一方面,针对混凝土浇筑过程中所受周边环境因素的影响,可以采取一定措施如喷雾湿润空气来减少水分因热天气或者干燥风儿迅速损失的情况,或者在混凝土最终抹面之前用保鲜膜等材料覆盖住。除此之外,将混凝土置于潮湿的环境下,在阳光照射不到的地方可以降低其表面温度,或者通过挡板减少风速,从而减少温度损失,这些措施都能有效地控制混凝土表面的塑性收缩情况。
第二方面,预拌混凝土的结构在裂缝出现的过程中起了主要的作用。我国仅在设计内容中规划了预拌混凝土的结构,同时考虑到伸缩缝是否合理,却未考虑结构的约束条件。尽可能减少内部结构对外部的约束,可以加强预拌混凝土的抗拉性能,从而减少裂缝出现的情况。
第三方面,混凝土在浇筑前杜绝加水的现象;在振捣混凝土时,振捣过程应该规范,合理,如果振捣的时间过长,表面易产生裂缝;新拌好的混凝土在浇筑好后,终凝之前,宜多次人工拍打亦或是采用机械抹面,目的是为了愈合早期裂缝。
5.预拌混凝土裂缝渗水处的处理措施
在针对地下室底板等渗水的部分中,最开始应采取的方法是“堵”:在渗水处和裂缝上选用合适的防水剂压力注浆堵住漏洞。然而,裂缝并不会就此停止延伸,当裂缝继续延伸后,水分又会继续流出来,所以“堵”不是解决问题的根本方法。
5.1设置架空排水层
“堵不如疏”,“堵”的方法失效之后就应该采用“疏”,也就是设置架空排水层,其目的就是引导渗水流入集水坑,最后一期被抽走。当然,设置架空排水层也会带来一些负面影响,如造价提高,大大降低地下室空间高度等等,所以通常只适合重要建筑物设置。
5.2设置钻水孔,降低水位
“降”,即降低水位,是这种方式的根本目的。在施工前,选取渗水最严重的部分进行试验,具体操作就是在集水坑侧壁钻取消压泄水孔一个,看钻穿混凝土侧壁时的喷水量也即施工中所积累的水量。之后,同样在集水坑侧壁钻取两个泄水孔,引导垫层下的水流入集水坑中,最后用水泵将水排出。随着水的流出,底板的裂缝宽度将逐渐减小,直到水排完,地板的渗水也将慢慢消失,就证明了降低水位方法的成功。
6.结语
在当今众多建筑工程中,混凝土结构大多难免发生一定的开裂。究其原因,不仅有设计、施工方面的因素,还有材料、环境和管理等多方的因素。若是裂缝出现之后,不加以处理或者处理不善,容易导致渗水,碳化等影响混凝土性能的问题,这些问题的存在将会对结构的整体性、稳定性产生巨大影响,严重时还会影响所处的建筑工程。上述对预拌混凝土产生裂缝的原因以及裂缝渗水的原因从多方做了综合分析并提出了对应的防治方法与处理措施,以期能保证预拌混凝土施工的经济效益。
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论文作者:李旭辉
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/23
标签:混凝土论文; 裂缝论文; 原因论文; 表面论文; 因素论文; 水分论文; 结构论文; 《建筑学研究前沿》2018年第6期论文;