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混凝土裂缝成因预防措施与处理方法

收藏本文 2024-02-24 点赞:33784 浏览:156626 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:我国国民经济的高速增长,带动了建筑业的快速、持续的发展。混凝土因其取材广泛,低廉,抗压强度高,可浇注成各种形状,并且耐火性好,不易风化,养护费用低,成为当今世界建筑结构中使用最广泛的建筑材料之一。而随着商品混凝土的诞生,由于其施工方便快捷,性能稳定,质量可靠,劳动强度低,生产效率高,同时又可减少噪音,保护环境等综合优点,更是把混凝土推向了一个顶峰。


有些裂缝在使用荷载或外界物理及化学因素作用下,不断产生和发展引起混凝土碳化、保护层剥落及钢筋锈蚀,使钢筋混凝土强度和刚度受到削弱,耐久性降低,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用,必须加以控制, 因此研究商品混凝土裂缝产生的原因及预防措施是非常重要而迫切的。
一.混凝土裂缝的原因

(一)建筑结构设计的原因

建筑设计不合理会导致混凝土结构中出现裂缝,主要表现在:结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝;构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝;未充分考虑混凝土构件的收缩变形;采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。混凝土在硬化过程中,由于水分蒸发、体积逐渐缩小,产生收缩,而板的四周由于受到支座的约束,不能自由伸展,当混凝土的收缩所引起板的约束应力超过一定程度时,必然引起现浇板的开裂。

(二)组成材料的原因

1.水泥的影响水泥的安定性、强度和含碱量的高低等会导致混凝土的裂缝产生。
(1)安定性不合格,水泥中游离的氧化钙含量超标,造成混凝土抗拉强度的下降。
(2)水泥的强度不够,水泥受潮或超期,使混凝土强度达不到设计值,从而导致混凝土开裂。
(3)当水泥含碱量较高(如超过0.6%),同时使用含碱活性的骨料,在混凝土拌和中产生碱离子,造成混凝土酥松、膨胀开裂。
2.砂、石骨料的影响
(1)砂石的粒径、级配、杂质含量。
(2)砂石粒径太小、级配不良、空隙率大,将导致水泥和拌和水用量加大,影响混凝土的强度,使混凝土收缩加大。
3.外加剂、掺和料的影响首先,混凝土外加剂、掺和料选择不当或掺量不当,会严重增加混凝土收缩。其次,外加剂、掺和料的氯化物等杂质含量较高,可引起钢筋中铁离子与侵入的氧气和水分发生锈蚀反应。

(三)混凝土配合比设计的原因

配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度,是造成砼开裂不可忽视的原因。

(四)施工方面的原因

1.施工条件的影响施工现场,骨料一般露天堆放,夏季高温时,水泥、砂、石常是滚烫的,这样浇筑的混凝土构件常因内外温差过大而在凝结硬化早期出现温度裂缝。
2.养护条件的影响养护条件对裂缝的出现有着关键的影响。在标准养护条件下,砼硬化正常,不会开裂,但只适用于试块或是工厂的预制件生产,现场施工中不可能拥有这种条件。
三.防止裂缝的措施
(一) 混凝土结构设计措施 1. 严把原材料质量关 进场材料必须经严格检验达到技术标准后方能使用,对高标号混凝土使用高标号水泥,尽量减少水泥用量,水泥初凝时间必须大于45min。细集料使用级配良好的中砂,细度模数Mx大于2.6,含泥量小于2%。粗骨料使用质地坚硬、级配良好的碎石,含泥量小于1%,针片状颗粒含量应小于5%。
2. 精心合理地设计混凝土配合比 在保证混凝土具有良好工作性的情况下,严格控制混凝土的水灰比,减少水泥用量,确保水的用量控制在标准范围之内,减少混凝土的坍落度。
3. 其它设计措施 优化钢筋配置,根据“细而密”的原则,减小水平布筋间距,将混凝土中可能产生的收缩应力分散。。

(二) 施工技术措施

在施工过程中细致分析混凝土集料的级配,控制混凝土的水灰比,减少水泥用量和混凝土的坍落度,严格按照设计配合比进行。严格控制加水量,以保证混凝土具有良好的和易性,在保证和易性和泵送的前提下降低砂率。要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束而产生的拉应力。混凝土浇筑收浆完成后,应尽快用潮湿的草帘、麻片等覆盖和洒水养护,使混凝土表面始终保持在湿润状态。同时,为了避免由于化学反应引起的裂缝可以在钢筋表层涂刷防腐涂料,延长混凝土的使用寿命。
(三)采取合理的养护措施。 首先,保温养护是混凝土施工的关键环节,其目的主要是降低大体积混凝土浇注块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力。其次,适当提高养护环境温度有利于减少内外温差、缓解降温速度,从而减小温度应力,可以避免混凝土因表面干裂而产生的塑性收缩。养护期间混凝土表面温度与其中心温度之差不大于25℃。
(四)、健全施工组织管理: 施工前应做好详细施工方案,加强施工管理,逐级进行技术交底,做到层层落实,确保方案顺利实施.
四.混凝土裂缝的处理方法
裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理,以保证建筑物的安全使用。
混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法,灌浆、嵌逢封堵法,结构加固法,混凝土置换法,电化学防护法。
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。 2.灌浆、嵌逢封堵法 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、丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。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。 3.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

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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。
4.混凝土置换法 混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。
5.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。
五.结论
混凝土裂缝的出现和发展不仅破坏混凝土的整体性,影响建筑物的外观、使用功能和使用寿命,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,建筑物的承载能力及抗渗能力等。混凝土裂缝的控制从设计、施工、养护到运营等各方面是一个有机的整体,它们不仅相互联系,而且相互制约。因此,在实际工程实践中要对混凝土裂缝产生的各种原因,区别对待,根据实际情况具体分析研究, 全面剖析,重点施制,同时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,并采取合理的方法进行处理,保证工程质量,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。
参 考 文 献
戴烽滔.大体积混凝土结构裂缝的分析与对策[J].四川建筑科学研究,2007.
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