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关于成因混凝土裂缝原因和处理策略怎样

收藏本文 2024-02-04 点赞:29169 浏览:132531 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:混凝土结构工程的裂缝,是一个带着有普通性被工程界极为关注的问题。有些裂缝的继续扩展可能危及结构安全,因为结构的最终破坏往往是从裂缝开始的,成为结构的破坏的先兆。产生裂缝的原因有许多,有结构性的裂缝、有温差变化引起的裂缝,有材料不合格引起的裂缝等,这些裂缝的出现小则影响混凝土的强度,严重的将会损害到工程耐久性,缩短工程主体的使用寿命。因此科学分析裂缝出现的成因,并找出有效的解决方法是工程施工过程当中重要的工作,可以帮助我们在施工的各个阶段采取有针对性的方法进行处理。
关键词:混凝土 裂缝成因 控制
1前言
混凝土裂缝是工程中最常见的施工问题,同时也是比较难以处理的问题。国内外对工程施工中混凝土裂缝出现的成因分析,发现在施工的前期、中期、后期混凝土出现的裂缝均与这几个方面的因素有所关联,因此正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。
2混凝土裂缝的成因分析
裂缝产生的形式和种类很多,有设计方面的原因,但更多的是施工过程的各种因素组合产生的,要根本解决混凝土中裂缝问题,需要从混凝土裂缝的形成原因入手。
具体来讲需从下面五个方面入手:
①设计原因
②材料原因
③混凝土配合比设计原因
④施工及现场养护原因
⑤管理原因
⑥环境原因
3裂缝的成因

3.1设计原因

①设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。
②设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。
③设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。
④设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。
⑤设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。

3.2材料原因

①骨料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配,容易造成混凝土收缩的增大,诱导裂缝的产生。
②骨料粒径小,混凝土单方用灰量、用水量增多,收缩量增大。
③混凝土外加剂、掺和料选择不当,严重增加混凝土收缩。
④水泥品种原因。
⑤水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响越大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。

3.3配合比设计原因

①配合比中水灰比(水胶比)过大。
②单方水泥用量越大、用水量越高,混凝土收缩越大。
③配合比设计中砂率、水灰比选择不当造成混凝土和易性偏差,导致混凝土离析、泌水、保水性不良,增加收缩值。
④配合比设计中混凝土膨胀剂掺量选择不当。

3.4施工及现场养护原因

①现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽、撤过快,影响混凝土的密实性和均匀性。
②拌和不均匀,搅拌时间不足或过长,拌和后到浇筑时间间隔过长。
③连续浇筑时间过长,接茬处理不当。
④大体积混凝土浇注,对水化计算不准、现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大。
⑤现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。
⑥预应力张拉不当(超张、偏心),引起混凝土张拉裂缝。

3.5使用原因(外界因素)

①构筑物基础不均匀沉降,产生沉降裂缝。
②野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞等,引起裂缝。
③周围环境影响,酸、碱、盐等对构筑物的侵蚀,引起裂缝。
④意外事件,如火灾、轻度地震等引起构筑物的裂缝。
⑤使用中短期或长期超载。
⑥结构构件各区域温度、湿度差异过大。
4减少裂缝的控制措施

4.1从设计方面控制

①合理选择结构方案和使用的材料。
②尽量避免结构断面突变产生的应力集中。
③重视构造钢筋,在结构设计中,重视对于构造钢筋的配置,特别是构造钢筋的直径和数量的选择。

4.2 材料选择方面控制

①选择合适的混凝土强度等级及水泥品种,尽量避免采用早强高的水泥。
②选用级配优良的砂、石原材料。
③控制混凝土外加剂掺量。

4.3 混凝土配合比设计控制

①按《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55规定的强度等级、抗渗等级、耐久性及工作性等进行配合比设计。
②控制混凝土干缩率。
③在满足施工要求的条件下,尽量采用较小的混凝土坍落度。
④用水量不宜大于170kg/m3。
⑤水泥用量。普通强度的混凝土宜为270-450千克每立方米,高强混凝土不宜大于550千克每立方米。
⑥水胶比。采用适当较小的水胶比。
⑦在满足工作性要求的前提下,采用较小的砂率。

4.4 施工方面控制

①模板及支架适合的安装及拆除时间
②混凝土的制备要按照混凝土的技术操作规程和质量控制措施进行。
③混凝土由搅拌、运输到浇筑入模当气温不高于25℃时,持续时间不宜大于90min,当气温高于25℃时,持续时间不宜大于60min。
④混凝土的浇筑要考虑工程情况,使各环节的施工能力与混凝土的一次浇筑量相适应。分层浇筑混凝土时,注意使上下层混凝土一体化。在浇筑上层混凝土时,须将振捣器插入下一层混凝土5cm左右以便形成整体。

4.5混凝土的养护控制

①混凝土浇注完毕,在混凝土凝结后即须进行妥善的保温、保湿养护,尽量避免急剧变化、振动以及外力的扰动。
②冬期施工不能向裸露部位的混凝土直接浇水养护,可用塑料薄膜和保温材料。

4.6 管理方面

确定合理的选择施工进度,避免在混凝土施工中过分抢修工期,履行混凝土施工中制定的各项技术措施,必须严格执行。

4.7 环境方面控制

注意施工的季节,环境的温湿度及气象变化对混凝土变形性能的影响,严格控制现场坍落度、防风、及时和气象站保持紧密联系,尽可能在较低的温度环境中开始浇灌混凝土,中间特别注意急剧降温、急剧干燥对混凝土的不利影响。
5混凝土裂缝的处理方法

5.1表面处理法

表面涂抹和表面贴补法。表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏。

5.2填充法

用修补材料直接填充裂缝,特别是对宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝可采取开V型槽,然后作填充处理。

5.3灌浆法

利用压送设备(压力0.2~0.4Mpa)将补缝浆液注入砼裂隙,达到闭塞的目的。

5.4结构补强法

因超荷载产生的裂缝、裂缝长时 间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。

5.5混凝土置换法

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。

5.6电化学防护法

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。适用于钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构也可用于新建结构。

5.7仿生自愈合法

该方法是在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊),在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。
6结束语
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。
作者:史运通,男,1984年生,2006年毕业于山东农业大学路桥专业,现工作于中国水利水电第十三工程局有限公司,助理工程师。

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