论混凝土裂缝防治技术在土木工程中的重要性论文_张大勇

论混凝土裂缝防治技术在土木工程中的重要性论文_张大勇

哈尔滨市科达建筑工程有限责任公司 黑龙江 150086

摘要:混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,本文对混凝土工程中常见的一些裂缝问题进行了探讨分析,并针对具体情况提出了一些预防处理措施。

关键词:土木工程;混凝土;裂缝;防治

混凝土施工在土木工程中起到至关重要的作用。由于混凝土的成本较低,坚固性和稳定性又有保障,因此大量出现在土木工程中,获得了广泛的应用。

一、混凝土裂缝控制的重要性

混凝土裂缝的出现,对工程产生重大影响,一些程度较轻裂缝有可能使使用性能下降,导致渗漏发生;比较严重裂缝直接影响结构安全,严重威胁生命安全。目前我国市场房价居高不下,住宅工程出现问题影响巨大,问题较轻者可能会使交房延期,需要限期整改;问题严重者则会导致合同纠纷,涉及赔偿,不但对开发商造成损失,对广大业主也会引起伤害。因此在开发建设中要充分重视混凝土裂缝控制,明确其重要性所在,尽量避免此类事件发生,防止工程质量出现问题。

二、混凝土工程中常见裂缝

(一)干缩裂缝

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05-0.2mm之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。

(二)塑性收缩

塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长20一30cm,较长的裂缝可达2一3m,宽1一5mm。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。

(三)沉陷裂缝

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30一45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

(四)温度裂缝

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350一550 Kg/m',每立方米混凝土将释放出17500一27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力(实践证明当混凝土本身温差达到25℃一26℃时,混凝土内便会产生大致在l0MPa左右的拉应力)。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。

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三、混凝土裂缝的预防措施

(一)干缩裂缝的预防

(1)选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。(2)混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。(3)严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。(4)加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。(5)在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

(二)塑性收缩裂缝的预防

(1)选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。(2)严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。(3)浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。(4)及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。(5)在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。

(三)沉陷裂缝的预防

(1)对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。(2)保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。(3)防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。(4)模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。(5)在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

(四)温度裂缝的预防

(1)尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。(2)减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450Kg/m3以下。(3)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。(4)改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。(5)改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的三冷技术的基础上采用二次风冷新工艺,降低混凝土的浇筑温度。(6)在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。(7)高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。(8)大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。(9)在大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝上的内外温差。(10)加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施。(11)预留温度收缩缝。(12)减小约束,浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。(13)加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。(14)混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献:

[1]朱军会.浅析混凝土裂缝产生原因与防治措施[J].中华建设,2017(11)

[2]孙保发.建筑施工中混凝土裂缝控制技术要点分析[J].住宅与房地产,2017(27)

[3]师宏亮.混凝土裂缝的原因分析、修补及防治措施[J].住宅与房地产,2017(26)

[4]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)

论文作者:张大勇

论文发表刊物:《基层建设》2018年第3期

论文发表时间:2018/5/15

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