混凝土裂縫的產生及預防處理
現代工程離不開混凝土,無論是民用工程,還是水利工程、村村通工程。眾所周知,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非均質脆性材料。硬化成型的混凝土中水分被蒸發形成眾多的微孔隙,混凝土受到荷載、溫差等作用之后,微孔隙就可能會連通和擴展,最終形成我們肉眼可見的裂縫。裂縫的存在和發展通常會使內部的鋼筋等材料產生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗滲能力,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安全。很多工程的失事都是由于裂縫的不穩定發展所致,只要采取有效的措施將其控制在一定的范圍之內,就不會造成危害。我們在施工中應盡量采取有效措施控制裂縫產生,使結構盡可能不出現裂縫或盡量減少裂縫的數量和寬度,從而確保工程質量。裂縫產生原因很多,有設計方面的原因,但更多的是施工過程的各種因素組合產生的,要根本解決混凝土裂縫問題,還是需要從混凝土裂縫的形成原因入手。正確判斷和分析混凝土裂縫形成的原因,可以控制和減少混凝土裂縫產生。
1 裂縫形成原因
1.1 混凝土收縮
混凝土的收縮是砼的一個主要特性,對砼的性能有很大影響。由于收縮而產生的微孔隙一旦發展成裂縫,則有可能引起結構物的開裂、變形甚至破壞。一般認為,在施工階段因水泥水化熱及外部氣溫的作用,引起砼收縮而產生裂縫。因此,砼收縮裂縫危害較大,尤其是暴露在大氣中的構筑物,影響更大。如不加以防止,可能會造成嚴重后果。
1.2 配合比選擇不當
粗細骨料含泥量大、顆粒級配不良或不恰當的間斷級配、水灰比大等都容易造成混凝土收縮增大,誘導裂縫的產生。這幾個因素是互相關聯、相互影響的。
1.3 施工及養護原因
(1)混凝土澆搗時,振搗或插入不當,漏振、過振或振搗棒抽撤過快,都會影響混凝土的密實性和均勻性,誘導裂縫的產生。
(2)混凝土降溫及保溫工作不到位,引起混凝土內部溫度過高或內外溫差過大,混凝土產生溫度裂縫。
(3)現場養護措施不到位,烈日曝曬使混凝土早期脫水,引起收縮裂縫。
(4)現場模板拆除不當或拆模過早,引起拆模裂縫。
(5)原材料標準不高,造成粘結力不強也容易產生裂縫。
另外,荷載超負荷使建筑物基礎不均勻沉降,或使結構破壞也容易產生裂縫。
2 混凝土裂縫預防措施
了解砼裂縫形成原因,我們應在設計、施工、使用等環節采取適當措施進行預防。
(1)由于地基的差異沉降或結構原因而易開裂的薄弱部位,在設計中加以解決。在構件截面允許、配筋率不變而且澆筑方便的條件下,鋼筋直徑越細、間距越小則對預防開裂越有利。
(2)由于施工質量原因而產生的裂縫發生率在95%以上。如果在施工階段控制住了裂縫,則在使用階段開裂的可能性就很小了。因此,施工階段是裂縫預防的主要階段,在施工階段要注意以下幾個問題:①砼要合理選用混凝土原材料,提高原材料質量,是減輕混凝土自身收縮、預防裂縫產生的首要對策。②要有合適的配合比,選擇合適的配合比,不僅要滿足強度要求、施工要求,還要從防止產生裂縫的需要出發。適當地選擇好水灰比,在滿足強度要求的原則下,盡可能減少水泥用量。③鋼筋的成型和模板安裝位置要準確、牢固,以免施工中變形。鋼筋上的污物和氧化鐵皮要清除,以免影響粘結力。④澆筑、振搗操作要合理。特別是振搗操作技術,往往不被人們重視。過分地振搗對砼均勻性有害,振搗不足也不能保證砼應有的密實度,要恰到好處。
(3)養護的目的是使砼正常硬化,強度增長,不受或少受外界影響。技術關鍵是設法使砼溫度慢慢下降到接近外界氣溫,縮小降溫過程中的溫差。確定澆筑時間的原則應盡量避開炎熱天氣和晝夜溫差大的日子。如果必須在夏季施工,則應采取材料降溫措施來控制砼入模溫度,以便減小溫度應力,阻止裂縫的產生。
(4)建筑物嚴禁超荷載使用。
3 混凝土裂縫的處理
混凝土因上述原因產生了裂縫,應及時采取措施進行處理,防止裂縫進一步發展,影響建筑物安全穩定與美觀。
3.1 表面修補法
此法是一種簡單、常見的修補方法。它主要適用于穩定和對結構承載能力沒有影響的表面裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料。
3.2 嵌縫法
裂縫封堵中最常用的一種方法。它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性止水材料,以達到封閉裂縫的目的。
3.3 灌漿法
主要適用于對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補。它是利用壓力設備將膠結材料壓入混凝土的裂縫中,膠結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。
3.4 結構加固法
當裂縫影響到混凝土結構的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下方法:加大混凝土結構的截面面積加固、增設支點加固。
3.5 混凝土置換法
處理嚴重損壞混凝土的一種有效方法。此法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換入新的混凝土或其他材料。
4 結論
裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不僅影響建筑物的美觀,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,要對混凝土裂縫進行認真研究、區別對待,采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展,保證建筑物和構件安全、穩定地工作。
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