魏中良
摘要:在混凝土工程施工過程中,經(jīng)常發(fā)生一些質(zhì)量問題,而混凝土的裂縫是一個普遍存在而又難于解決的工程實際問題,由于裂縫的存在和發(fā)展通常會使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力,影響建筑物的外觀、使用壽命,嚴重者將會威脅到人們的生命和財產(chǎn)安全,很多工程的失事都是由于裂縫的不穩(wěn)定發(fā)展所致。如何最大限度的消除此類質(zhì)量問題,保證工程結(jié)構(gòu)安全,是工程管理人員急需掌握的。
關(guān)鍵詞:建筑工程;混泥土;裂縫;防治技術(shù)
前 言
混凝土是由砂石、骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料,由于混凝土施工和本身變形、約束等問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微空隙、氣穴和微裂縫。微裂縫通常是一種無害裂縫,對混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產(chǎn)生危害但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后, 微裂縫會不斷擴展和連通最終形成我們?nèi)庋劭梢姷暮暧^裂縫,也就是混凝土工程中常見的裂縫。本文就建筑工程施工中混凝土裂縫的成因、預(yù)防及處理措施作一闡述。
一、混凝土裂縫成因分析
混凝士裂縫產(chǎn)生的因素是比較復(fù)雜的。從建筑材料分析混凝土裂縫是這樣形成的,混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫的非均質(zhì)脆性材料。微裂縫通常是一種無害裂縫,對混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產(chǎn)生危害,但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后,微裂縫就會不斷的擴展和連通。最終形成我們?nèi)庋劭梢姷暮暧^裂縫,也就是混凝土工程中常說的裂縫。形成混凝上裂縫的其它原因也很多,如溫度變化、養(yǎng)護環(huán)境不當(dāng)、收縮、膨脹、不均勻沉陷和化學(xué)作用等原因引起的裂縫閉。
1.溫度變化產(chǎn)生的裂縫
北方地區(qū)溫差變化較大(一般均在1l—13℃以上),在混凝土工程施工中,混凝土表面溫度急劇下降,而產(chǎn)生收縮,表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束,將產(chǎn)生很大的拉力而產(chǎn)生裂縫,特別是大體積混凝土澆筑后,在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱(當(dāng)水泥用量在350—550kg/m3,每立方米混凝土將釋放出17500—27500kJ的熱量,從而使混凝土內(nèi)部溫度升達70℃左右甚至更高),由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā)。導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內(nèi)外的較大溫差。較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同。使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫。
2.干縮產(chǎn)生的裂縫
干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護結(jié)束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的5—7天左右。水泥漿中的水分蒸發(fā)產(chǎn)生不可逆的下縮。由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同而產(chǎn)生干縮裂縫:混凝士受外部條件的影響,表面水分損失過快,變形較大,內(nèi)部濕度變化較小變形較小。較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束,產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。相對濕度越低,水泥漿體干縮越大,干縮裂縫越易產(chǎn)生。干縮裂縫多為平行線狀或網(wǎng)狀的表面性淺細裂縫。寬度多在0.05—0.2mm之間,大體積混凝土中平面部位多見。較薄的梁板中多沿其短向分布,干縮裂縫通常會影響混凝土的抗?jié)B性。引起鋼筋的銹蝕影響混凝上的耐久性,在水壓力的作用下會產(chǎn)生水力劈裂影響混凝土的承載力等等?;炷粮煽s主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。
二、混凝土裂縫防治措施
嚴格規(guī)范施工工序,選擇合適的材料與配合比,加強早期養(yǎng)護等方法均能有效控制混凝土裂縫的產(chǎn)生。
1.嚴格按照相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準和設(shè)計文件的要求,對模板支撐、強度、剛度、拆模的時間和次序、鋼筋保護層的厚度、混凝土級配、混凝土澆注、鋼筋質(zhì)量等進行控制。
2.選用收縮暈較小的水泥,盡貫選用礦渣水泥、粉煤灰水泥等低熱或中熱水泥。適當(dāng)降低水泥的用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。
3.在混凝土配合比設(shè)計中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用,嚴格控制水灰比,摻加高效減水荊來增加混凝土的坍落度和和易性,減少水泥及水的用量。一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。
4.改善骨料級配,摻加粉煤灰或合適的高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱,改善混凝土拌合物的流動性、保水性,推遲熱峰的出現(xiàn)時間。
5.嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對不能大于配合比設(shè)計所給定的用水量。
6.改善混凝土的攪拌加工工藝,降低混凝土的澆筑溫度。澆筑混凝土之前,將基層和模板澆水均勻濕透。
三、混凝土常見裂縫的主要處理措施
裂縫不僅會影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度,還會引起鋼筋的銹蝕,加速混凝土的炭化,降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力,加速建筑產(chǎn)品的老化,為此, 我們應(yīng)根據(jù)裂縫的成因,運用科學(xué)的方法及時處理,使建筑物的損傷減至最低, 保證建筑物的安全使用。對于已產(chǎn)生的裂縫其補救措施主要有:
1.表面修補法
表面修補法是一種簡單、常見的修補辦法,主要適用于穩(wěn)定的對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫,通常是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料。為了防止混凝土繼續(xù)開裂,可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
2.灌漿、嵌縫封堵法灌漿法
主要用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響且有防滲規(guī)定的混凝土裂縫的修補,它是利用設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中,膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體, 從而起到封堵加固的目的。膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等。
3.結(jié)構(gòu)加固法
當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進行處理。結(jié)構(gòu)加固常用加大混凝土結(jié)構(gòu)截面面積的辦法, 在構(gòu)件的角部外包型鋼, 采用預(yù)應(yīng)力法加固、 粘貼鋼板加固、增設(shè)支點加固以及噴射混凝土補強加固。
四、結(jié)束語
裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此嚴格按規(guī)程、規(guī)范要求施工,嚴把質(zhì)量關(guān),防患于未來,盡可能地降低混凝土裂縫的出現(xiàn),對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進行預(yù)防及處理,并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。
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