分析混凝土裂缝的成因及防治(通用8篇)
摘要:在工程建设中,我们常常会发现钢筋混凝土的裂缝问题,而在实际施工中必须对其进行有效控制,重要的是避免有害裂缝的产生。如今,钢筋混凝土结构构件的裂缝,已经成为了最常见的问题。本文从实际出发着重分析了其产生的根本原因,在分析其原因的同时,针对性地提出了相应的防治对策。
关键词:混凝土裂缝;成因;防治
中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
一、裂缝产生原因分析
混凝土结构或构件往往是带裂缝工作的。裂缝发展会使结构或构件的承载能力、耐久性和抗渗能力降低,同时会使建筑物的外观变差,建筑物的使用寿命降低,甚至严重时会威胁到人们生命和财产安全。从多方面统计数据来看,很多工程混凝土的质量事故都是由于混凝土裂缝的发展所致。我们必须要采取有效控制的措施,将其混凝土裂缝的发展造成危害程度严格控制在规范范围之内,保证建筑物对人们生命和财产安全。
混凝土裂缝产生的原因是多样的,主要是温度和湿度的变化、原材料不合格(如碱骨料反应)、模板及支承变形等。概括起来,一种是非荷载作用变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷、化学作用等原因引起的裂缝;另一种是荷载作用引起的裂缝;再者是施工不当引起的裂缝,如配合比控制及养护不当引起裂缝等等。
(一)非荷载作用引起的裂缝
混凝土的收缩。混凝土在硬化过程中,由于水分蒸发、体积逐渐缩小而产生收缩。根据力学分析,由于结构构件受到支座的约束,当其收缩所引起结构构件的约束应力超过一定程度时,必然引起结构构件的开裂。
力学形变及温度应力裂缝。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面,由于水泥的水化将产生并释放大量的水化热,造成混凝土构件内外部温差较大,膨胀不一致,混凝土表面产生拉应力,内部产生压应力,当这种拉应力超过了混凝土抗应力时便产生的裂缝。温度变化较大的地区。温度裂缝通常无规律,大面积构件裂缝常纵横交错,受温度变化影响明显,裂缝冬宽夏窄。
(二)荷载作用引起的裂缝
钢筋混凝土的结构,在使用荷载的作用下,截面的混凝土拉应变是大于混凝土极限拉伸值,作用于截面上的弯矩、剪力、轴向拉力及扭矩等荷载效应会引起结构构件产生裂缝,这种情况下结构是带裂缝工作,是设计允许的;由于基础不均匀沉降,使混凝土结构出现的裂缝,也属于荷载作用引起的的裂缝,这种裂缝大多是由于地勘不准确或施工控制不到位造成的,是不允许发生;由于在施工中过早对结构构件承受荷载,使结构构件达不到设计强度,迫使混凝土产生裂缝,这是可以避免的;混凝土结构构件在使用过程中,超过设计的允许最大荷载,导致混凝土裂缝。这种破坏性裂缝是不允许的。
(三)施工操作不当引起的裂缝
混凝土过早拆模,或者混凝土未达到终凝时间承受荷载等都可直接造成混凝土裂缝;在施工中板的上层钢筋一般较细,在交叉作业中,施工人员不采取措施对上层钢筋踩踏,使钢筋弯曲变形、下沉,保护层过大,导致板面裂缝;在施工中混凝土水灰比过大,多余的水形成水泡或蒸发后形成气孔,减少混凝土实际有效断面,在荷载作用下,使空隙周围产生应力集中,导致板面裂缝;混凝土砂石含泥量超标或级配差,会使混凝土产生网状裂缝或侧面裂缝,混凝土组成材料质量不合格,导致结构裂缝。
二、裂缝的预防控制
(一)从施工过程进行控制和预防
加强控制混凝土施工配合比,严格控制水灰比和水泥用量,严格选择砂石级配,减少混凝土孔隙率及收缩量,提高混凝土抗裂强度;加强混凝土浇捣和养护,使混凝土在硬化过程中及时补偿有效控制裂缝。在裂缝容易发生部位和负弯矩筋区域采取措施,避免上层钢筋踩踏变形,导致板面裂缝;避免混凝土在零强度下冲击振动,防止楼板裂缝。
混凝土裂缝的预防,在模板工程中其构造要合理、模板及支架要有足够的刚度,以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝;在混凝土浇筑时应防止离析现象,振捣应均匀、适度;在混凝土的养护中适当延长养护时间。
(二)从混凝土自身应力的角度对温度裂缝的进行控制和预防
混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、水泥用量有关,混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高的水泥,其内部温度越大。防止大体积混凝土产生裂缝是控制混凝土内部和表面的温度差,从而减小混凝土因水泥水化产生温度应力造成的混凝土裂缝。
(三)对混凝土的干缩裂缝进行有效控制和预防
合理选择水泥品种。水泥水化热越大,混凝土的干缩收缩越大,从减少收缩的角度出发,宜采用中低热水泥和粉煤灰水泥;控制水泥用量,混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大,在满足强度等级的前提下降低水泥用量;控制用水量及水灰比的把握,混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大,水灰比越大,干燥收缩越大,严格控制用水量及降低水灰比,从而减少干缩裂缝目的;控制最佳砂率,混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大;控制混凝土外加剂使用,在选用外加剂时选用干燥收缩小的外加剂;正确选择养护时间和方法,保证混凝土因表面干燥过快,产生较大的收缩,导致产生拉应力而开裂。
三、对已经出现的混凝土裂缝进行修复
非强度原因而造成现浇混凝土裂缝处理措施有化学灌浆法,其方法为采取环氧类的化学浆液或水泥浆液对裂缝进行灌注填充,既提高了结构的整体性,又能有效阻止钢筋的进一步锈蚀;迭合层法,对原有混凝土楼面凿毛清理,铺设钢筋网,重新浇筑一层细石混凝土整浇层,从力学角度来提高楼板的刚度和整体抗变形性能;整体处理法,通过增设构件、改变传力途径、地基处理、结构补强等整体方法提高现浇楼板的抗裂性能,针对已出现的裂缝,视具体情况对其采取封堵或约束的方案。
四、结语
随着我国国民经济的快速增长, 带动了水利建设的持续发展。混凝土因其取材广泛, 抗压强度高, 可浇筑成各种外形, 并且耐火性好, 不易风化, 养护费用低, 成为当今水利建筑结构中使用最广泛的建筑工程用材之一。由于混凝土施工过程中容易遇到各种问题, 以及其本身变形的情况, 硬化成型的混凝土中容易存在着微孔隙、气穴和微小裂缝。这些微小裂缝的存在会使内部的钢筋材料产生一定程度的腐蚀现象, 大大降低了钢筋混凝土材料的承载能力、抗渗能力和耐久性。本文针对水工建筑混凝土结构裂缝的成因进行分析, 并提出防治技术。
2 水利施工中混凝土裂缝的类型
2.1 干缩裂缝
在混凝土养护期结束后的两个星期左右容易出现干缩裂缝。由于混凝土易受外部条件的影响, 表面水分损失的多, 变形则较大;内部湿度变化小, 变形则较小。较大混凝土的表面干缩变形受到内部约束, 则产生较大拉力而产生干缩裂缝。干缩裂缝多为表面性的网状或平行线状浅细裂缝, 宽度多在0.05mm-0.2mm之间, 较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝经常会影响混凝土的抗渗性, 从而进一步引起钢筋的腐蚀, 严重影响混凝土的耐久性和承载力。混凝土干缩程度主要与混凝土的水灰比、水泥的成分和质量、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等因素有关。
2.2 塑性收缩裂缝
在混凝土凝结之前, 其表面因失水较快容易产生的塑性收缩裂缝。塑性收缩裂缝经常在干热或风力较大的天气容易出现, 该裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一或互不连贯的状态。裂缝长度最短的一般为20cm~30cm, 较长的裂缝可达2m~3m, 宽度一般为lmm~5mm。塑性收缩裂缝产生的主要原因有:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小时, 受外界条件的影响, 如高温或较大风力的天气情况, 导致混凝土表面失水过快, 从而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。混凝土塑性收缩开裂的主要因素还有混凝土的水、灰比、混凝土的凝结时间、外界环境温度、风速、相对湿度等。
2.3 沉陷裂缝
沉陷裂缝主要是由于结构地基地质不匀、松软或回填土不实和浸水而造成不均匀沉降而产生的, 模板刚度不够、模板支撑间距过大等因素也可导致沉陷裂缝, 尤其是在冬季, 模板支撑在冻土层上, 由于天气原因冻土层解冻后会产生不均匀沉降, 从而导致混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多表现为深进或贯穿性裂缝, 其裂缝走向多与沉陷情况有关, 较小的裂缝一般与地面垂直或沿30°~45。角方向扩展, 而较大的沉陷裂缝则有一定的错位, 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。
2.4 温度裂缝
当混凝土的体积较大时, 大量的水化热聚积在混凝土内部不易散发, 从而导致混凝土内部温度急剧上升, 同时混凝土表面散热较快, 这样就容易形成混凝土内外较大的温差, 导致内部与外部热胀冷缩程度不同, 使混凝土表面产生一定的拉应力, 当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时, 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就会产生裂缝, 这种裂缝多发生在混凝土施工后期。温度裂缝的走向通常无固定规律, 大面积结构裂缝常常表现为纵横交错。
2.5 施工裂缝
混凝土构件在制作、脱膜、运输、堆放和吊装过程中, 由于多种原因容易产生纵向、横向、斜向、竖向、水平贯穿等的各种裂缝。产生施工裂缝的主要原因有:木膜浇筑前未浇水湿透或隔离剂失效、膜板与混凝土粘结、膜板吸水发生膨胀将混凝土拉裂、构件堆放支撑位置与吊装位置不当、构件成型与拆膜时振动过大、运输时受振动冲击等, 均能产生裂缝。
3 水利施工中混凝土裂缝形成的原因
3.1 材料质量问题
材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好。如果水泥的强度不够, 水泥受潮或超期, 使混凝土强度达不到设计值, 就可能导致混凝土开裂。只有把好材料的质量关, 工程质量才能在根本上得到保证。
3.2 混凝土配比问题
混凝土配合比设计不当会直接影响混凝土的抗拉强度, 是造成其开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大, 水灰比大, 含砂率不适当, 骨料种类不佳, 选用外加剂不当等, 这几个因素是互相关联的。
3.3 施工中的问题
由于施工原因造成裂缝出现的因素很多。水分蒸发、水泥结石和混凝土干缩通常是导致混凝土裂缝的重要原因。模板构造不当, 漏浆、支撑刚度不足、支撑的地基下沉、过拆模等都有可能造成混凝土开裂。因此混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏, 都可能使裂缝产生的直接或间接原因。
4 水利施工中混凝土裂缝的防治技术
4.1 合理设计方案
确定各种混凝土的允许裂缝宽度后, 根据其裂缝宽度要求进行设计, 可以有效的控制混凝土裂缝的产生。同时, 适当地加强构造配筋, 合理地选用钢筋直径和间距。选用直径细而间距密的配筋方案, 能较好的提高混凝土的抗裂性。
4.2 原料质量达标
根据结构的要求选择适宜的混凝土强度等级及水泥品种、等级和级配优良的砂、石原材料, 含泥量应符合规范要求。尽量避免采用早强高的水泥, 同时可以适当减少水泥的用量, 尽量控制在460kg/m3以下, 以减少水化热量。
4.3 加强施工质量
在水利施工中混凝土裂缝的防治工作尤为重要, 主要体现在对新浇混凝土的早期养护工作。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护, 对于大体积混凝土, 有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14~28天。对于较大体积混凝土, 施工时应充分考虑水泥的水化热问题。除了采取必要的降温措施外, 还应尽量避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。在混凝土浇捣成型后, 应采取必要的蓄水保温措施, 如表面覆盖薄膜、彩条布、湿麻袋等进行养护, 以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。对于地下结构混凝土, 尽早回填土, 对减少裂缝有利。
4.4 混凝土裂缝表面修补
此方法既适用于对承载力没有影响的表面裂缝和深进裂缝的处理, 同时也适用于大面积细小裂缝的防渗和防漏处理。当混凝土表面裂缝较多或分布面较广时, 通常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土面层的方法进行处理。首先将裂缝附近的混凝土表面凿毛, 然后沿深进裂缝凿成深15mm~20mm、宽150mm~200mm的凹槽, 再用钢丝刷配以高压水清洗并洒水湿润, 然后刷一层水泥砂浆, 再用l:2水泥砂浆分2~3层涂抹, 总厚度控制在l0mm~20mm左右, 并用铁抹压密抹光。最后用水泥净浆及1:2.5的水泥砂浆交替抹压4-5遍, 即可形成刚性防水层, 并进行覆盖, 同时洒水养护。
5 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。影响建筑物的承截能力, 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]郭卫太.水工建筑物混凝土裂缝成因与预防处理[J].
[2]程小平.中小型土石坝渗流破坏加固研究[J].
【关键词】大体积混凝土;裂缝
1.大体积混凝土裂缝产生的可能原因
1.1收缩裂缝
混凝土的收缩引起收缩裂缝。收缩的主要影响因素是混凝土中的用水量和水泥用量。混凝土中的用水量和水泥用量越高,混凝土的收缩就越大。选用水泥品种的不同,干缩、收缩的量也不同。混凝土的逐渐散热和硬化过程引起的收缩,会产生很大的收缩应力,如果产生的收缩应力超过当时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土中产生收缩裂缝。
自身收缩和干缩一样,是由于水的迁移而引起,但它不是由于水向外蒸发散失,而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔的液面下降,形成弯月面,产生所谓的自干燥作用,混凝土体的相对湿度降低,体积减小。自身收缩中发生于混凝土拌和后的初龄期。因为在这以后,由于体内的自干燥作用,相对湿度降低,水化就基本上终止了。即在模板拆除之前,混凝土的自身收缩大部分已经产生,甚至已经完成而不像干燥收缩,除了未覆盖且暴露面很大的地面以外,许多构件的干缩都已经发生在拆模以后,因此只要覆盖了表面,混凝土就不发生干缩。
在大体积混凝土里,即使水灰比并不低,自身收缩量值也不大,但是它与温度收缩叠加到一起就要使应力增大。所以在施工时应就将自身收缩作为一项性能指标进行测定和考虑。 还有塑性收缩, 在水泥活性大、混凝土温度较高,或者水灰比较低的条件下也会加剧引起开裂。所以在上述情况下混凝土浇注后需要及早覆盖。
1.2温差裂缝
混凝土内部和外部的温差过大会产生裂缝。温差裂缝的主要影响因素是水泥水化热引起的混凝土内部和混凝土表面的温差过大。特别是大体积混凝土更易发生此类裂缝。
大体积混凝土结构一般要求一次性整体浇筑。浇筑后,水泥因水化引起水化热,由于混凝土体积大,聚集在内部的水泥水化热不容易散发,混凝土内部温度将显著升高,而混凝土表面则散热较快,形成了较大的温度差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力,此时,混凝龄期短,抗拉强度很低。当温差产生的表面抗拉应力超过混凝土极限抗拉强度,则会在混凝土的表面产生裂缝。
1.3安定性裂缝
安定性裂缝表现为龟裂,主要是因水泥安定性不合格而引起的。
1.4结构裂缝
结构发生裂缝产生的原因有: 模板及其支撑不牢,产生变形或局部沉降;拆模不当,引起开裂; 混凝土和易性不好、浇筑后产生分层,出现裂缝;构件厚薄不均匀,使收缩不均匀而产生裂缝;主筋位置严重位移,而使结构受拉区开裂;混凝土初凝后又受到振动,产生裂缝;构件受力过早或超载引起裂缝;基础不均匀,下沉引起开裂;设计不合格或使用不当引起开裂等等。
2.主要技术措施
2.1设计措施
避免结构突变产生应力集中,在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限拉伸。为保证模板有足够刚好强度、稳定性必须进行模板方案设计。
2.2施工措施
2.2.1施工质量控制
浇捣时,振捣捧要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水和混凝土内部的水分及气泡。
2.2.2拆模时间控制
混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到设计强度的75%以上,混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。
2.2.3降低混凝土发热量
(1)选用水化热低、凝结时间长的水泥,以降低混凝土温度。
(2)掺加粉煤灰取代一部分水泥以削减水化热产生的高温峰值,同时可改善混凝土的和易性,增加混凝土的粘性减少离析和泌水,且混凝土易于振捣密实易于终饰抹面,延长凝结时间。
(3)掺加缓凝减水剂或高效减水剂,以提高强度减少用水量和减少水泥用量,延长混凝土达到最高温度的时间,同时可减少干缩。一般来说,掺减水剂的混凝土早期温度较低。
(4)尽可能选用最大粒径较大、颗粒形状好且级配良好的粗集料,避免用砂量过多,以减少水泥用量和用水量。
(5)用低流动性混凝土,即在施工技术允许的情况下尽可能用低坍落度混凝土(泵送混凝土坍落度一般选择8~18cm),同時,严格控制水灰比,尽量减少单位体积混凝土的用水量。
(6)当设计有要求时,可在混凝土中填放符合要求的片石,以减少混凝土数量,降低混凝土温度。片石大面要向下,间距不小于10cm。
2.2.4降低混凝土浇筑温度
外界气温愈高,混凝土的浇筑温度也愈高,混凝土温度高将加速水泥的水化反应,混凝土达到最高温度的时间缩短,因而减少了可利用的散热时间,不利于降低混凝土的最高温度和减小温差。一般情况下,混凝土的浇筑温度不宜大于28℃。降低混凝土浇筑温度的方法如下。
(1)在低温季节或环境气温较低的晚上、早晨浇筑混凝土。
(2)降低材料温度。材料堆放在凉棚内,避免阳光直射,或喷水冷却集料。
(3)加冰拌和。采用冷却水或加冰拌和混凝土能有效降低混凝土入模温度。
(4)避免吸收外部环境热量。运输工具、泵送管路、搅拌机等应尽量遮荫、包覆、淋水降温,不但能防止混凝土升温,还能减少混凝土坍落度损失。
2.2.5分块分层浇筑
混凝土结构平面尺寸愈大约束也愈大,将大体积混凝土结构划分为若干块浇筑,可降低约束,但要注意避免断面的突然变化。
2.2.6埋设冷却水管
在混凝土中预埋网状水管,利用管中循环冷水的流动来降低混凝土内部的温度。冷却水可利用地下水、江水、河水、自来水等各种水源。
2.2.7表面保温与保湿
防止混凝土开裂的一个重要原则是尽可能使新浇筑混凝土少失水分以及内外温差控制在允许范围内(不大于25℃)。混凝土表面干燥或水分蒸发过快和温度下降幅度较大时,都足以引起表面混凝土开裂且裂缝会向内伸展。 因此,要尽量长时间地保温和保持混凝土表面湿润,让其表面慢慢冷却、干燥,使混凝土能够增长强度以抵抗开裂拉应力。主要有蓄水养护和覆盖洒水养护两种方式,养护时间一般不少于14d。
3.结语
由于裂缝产生的原因很复杂,要做到完全避免裂缝的产生还有一定的难度,还需要大量的研究和实践。作为工程技术人员,要对混凝土裂缝进行认真研究,采取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防止裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件的安全。
【参考文献】
题 目 浅谈混凝土裂缝的成因及预防措施
院、部: 材料与化学工程学院
学生姓名: 何杰
指导教师: 将美丽 职称 副教授 专 业: 材料工程技术 班 级: 材料1002班 完成时间: 2013年5月7日
摘要
混凝土是一种由沙石骨料、水泥、水及其他材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中有着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是这些初始缺陷的存在,才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害,但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断扩展通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,即混凝土工程常说的裂缝。
混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。
针对这一现象, 作为一个建筑工作者,在当前施工中如何克服混凝土裂缝是一件非常重要的事,本文将对混凝土裂缝的原因及危害, 混凝土裂缝的防治,从混凝土裂缝的种类入手,提出混凝土裂缝的危害,对混凝土裂缝成因进行分析,并对如何防治混凝土裂缝谈一些粗浅的见解。
关键词:混凝土;裂缝;特征;原因分析;防治措施
ABSTRACT
Heterogeneous brittle material concrete is a kind of sand gravel aggregate, cement, water and other materials are mixed and the formation of.Due to a series of problems in concrete construction and its deformation, constraints, there are numerous micropores, cavitation and crack in concrete hardening molding, it is these initial defects, makes concrete showing some heterogeneous characteristics.Micro crack is a kind of harmless crack on concrete load-bearing, seepage and other functions to do no harm, but by load, temperature difference in concrete, micro cracks will expand, eventually formed our visible cracks, cracks in concrete engineering that is often said.Many of the causes of concrete cracks, cracks caused by deformation: as the temperature changes, shrinkage, crack expansion, uneven settlement and other reasons;the external loads caused cracks are caused by improper maintenance environment;and the chemical action of crack etc..In view of this phenomenon, as a construction worker, how to overcome in the current construction of concrete crack is a very important matter, the reason and harm of concrete cracks, prevention of concrete cracks, starting from the types of concrete cracks, the hazards of concrete cracks, analyzes the causes of conrete cracks and talk about some shallow opinions on how to prevent concrete crack.Key words concrete;crack;characteristic;cause analysis;prevention measures
目 录 绪论 …………………………………………………………………………1 1.1 课题背景及目的……………………………………………………………1 1.2 国内外研究状况……………………………………………………………1 1.3 课题研究方法………………………………………………………………1 2 混凝土裂缝的特征及危害………………………………………………2 2.1 混凝土裂缝的种类……………………………………………………2 2.2 混凝土裂缝的特征…………………………………………………………2 2.3 混凝土裂缝的危害…………………………………………………………3 3 混凝土裂缝的原因分析……………………………………………4 3.1 原材料质量引起的裂缝……………………………………………………4 3.2 施工施工工艺及流程造成的裂缝…………………………………………5 3.3 混凝土因自身特性产生裂缝………………………………………………6 4 混凝土裂缝的预防…………………………………………………8 4.1 混凝土裂缝控制的基本原理………………………………………………8 4.2 混凝土裂缝的预防措施……………………………………………………8 4.2.1 混凝土材料选用………………………………………………………8 4.2.2 混凝土的施工…………………………………………………………9 5 混凝土裂缝处理措施 ……………………………………………11 5.1.表面修补法…………………………………………………………………11 5.2.灌浆、嵌逢封堵法…………………………………………………………11 5.3.结构加固法…………………………………………………………………12 5.4.混凝土置换法………………………………………………………………12 5.5.电化学防护法………………………………………………………………12 5.6.仿生自愈合法………………………………………………………………12 结论 ……………………………………………………………………13 致谢…………………………………………………………………………………14 参考文献 …………………………………………………………………………1
5第 2 页(共 4 页)绪论
1.1 课题背景及目的
随着全球化经济的高速发展,像高层建筑、水坝和地下工程等大型工程被广泛需要,也变得越来越多,对混凝土的使用量也越来越大,施工技术也不断成熟,但是很多工程仍然出现不同程度的裂缝,轻者的造成渗漏水,影响建筑美观、舒适,重者影响建筑结构的承载力、刚度、稳定和整体性、耐久性,甚至还会导致整体倒塌的重大质量事故,给人民群众的生命安全带来威胁;在高层建筑的地下框架结构中,底板裂缝的情况占到了大约20%,地下室外墙的混凝士裂缝情况占到了同类建筑的80%左右。
混凝土裂缝是混凝土建筑领域一贯的质量通病,影响了框架结构的耐久性和整体性。因此,采取有效的措施控制裂缝,减少甚至杜绝裂缝的出现相当有必要。
1.2 国内外研究状况
建筑物的裂缝问题是个较复杂的问题,早在二十世纪三十年代,就有学者开始了这方面的探索和研究。至今,在某些专题上(如钢筋混凝土构件在简单受力条件下的裂缝问题)国内外取得了不少成果,编制了一些规程、规范,有了一些计算公式,也解决了一些实际问题。
随着人们对建筑行业的日益关注,尤其对混凝土裂缝的研究和探讨也越来越丰富,相关范等形式从实务上制定了对建筑专业的基本要求,例如 《混凝土裂缝检测预防、控制及故障鉴定修复新技术与国家强制性标准实用手册》,广大的学者也以专著、论文等形式对混凝土裂缝进行了研究。
1.3 课题研究方法
文章以混凝土裂缝问题为研究对象,在介绍混凝土裂缝的基础之上,分析了
混凝土裂缝的具体原因,从而提出了混凝土裂缝的对策建议,旨在为提升建筑行业发展,探索一些可行的措施,同时为建筑行业的发展提供一些借鉴之据。文章涉及混凝土裂缝等多个方面的多个问题,通过调查问卷、实证研究、逻辑推理、文献法等多种方法展开研究。混凝土裂缝的特征及危害
2.1 混凝土裂缝的种类
(1)水平裂缝:由于上部砌体抗拉抗剪强度的非均匀性,外墙上的斜裂缝往往与水平裂缝互相结合出现,形成一段斜裂缝和一段水平裂缝组合的混合裂缝。水平裂缝一般均沿灰缝错开,而斜裂缝既可能沿灰缝也可能横穿砌块和砖块。
(2)斜裂缝:在窗口转角、窗间墙、外墙及内墙上都可能产生裂缝。大多数情况下,纵向墙的两端部出现斜裂缝的概率高,裂缝往往通过窗口的两对角,且在窗口处缝宽较大,向两边逐渐缩小。在靠近平屋顶下的墙上或者在内部的横隔墙上和由墙上的斜裂缝,呈正八字形。有些裂缝在建筑物的下部外墙也呈八字,其形状是下部裂缝宽,向上部逐渐延伸缩小宽度。在个别建筑物上,也发现过倒八字形裂缝。
(3)竖向裂缝:这种裂缝常出现在窗台墙上,窗洞口的两个下角处,有的出现在墙的顶部,上宽下窄,多数窗台缝出现在低层,二层以上很少出现。
2.2 混凝土裂缝的特征
(1)变形裂缝。一般在施工后不久就会出现,并随着时间的发展而发展,有的延续数月,有的延续数年才稳定。
(2)混合结构的门窗洞口上常设置钢筋混凝土圈梁、过梁等构件,在梁端部的墙面上常出现局部竖向或稍倾斜的裂缝。裂缝通赏中间宽上下窄,有的还
通至窗口下角附近。当过梁不露(暗梁)时,裂缝细微或不明显,过梁外露者裂缝都很明显,过梁愈大,裂缝亦较宽长。
(3)在一幢混合结构房屋中往往有两种甚至数种不同层数的结构,在错层处的墙面上常常出现竖向裂缝,有的达数毫米至十余毫米之多。
(4)平屋顶的建筑中,常用女儿墙作为屋顶平台的围栏,起安全围护作用;有的则作为一种建筑艺术的需要而设置各种高度的女儿墙。砖砌女儿墙常出现各种形状的裂缝一竖向、斜向及水平裂缝。裂缝同时还伴着女儿墙的外移、外倾及侧向弯曲等现象。
(5)不均匀沉降裂缝:当地基变形不一致时,如产生了不均匀沉降,结构各部位受力不同,如果沉降量达到一定数量就会引起钢筋混凝土梁板的裂缝.不均匀沉降裂缝多属贯穿性裂缝,其走向与沉降情况有关,有的在结构或构件上部,有的在下部,一般与地面垂直,或呈30度至45度角方向发展,裂缝宽度受温度变化影响小,因荷载大小而异,且与不均匀沉降值成比例。
(6)大体积混凝土的裂缝:大体积混凝土的裂缝称之为内约束裂缝,裂缝走向无一定规律性,梁板式,或长度较大的结构,裂缝多平行于短边;大面积结构裂缝常纵横交错。多发生在施工期间,冬季缝宽,夏季较细。
2.3混凝土裂缝的危害
钢筋混凝土结构物一旦产生裂缝,对本身会产生安全上及使用上的影响。外部环境的有害成分侵入,会使裂缝部分持续扩大及劣化,造成使用性能的降低,而导致使用寿命的缩短,甚至会影响结构物的安全性。
(1)对结构强度的影响:结构物裂缝发生后,其本身的刚性、剪力强度、拉力强度、抗弯强度都会降低,并可能导致结构行为发生应力重分配,造成进一步的破坏。
(2)对耐久性能的影响:裂缝对耐久性的影响,最主要的是加速混凝土中性化,使钢筋腐蚀速度变快,并因漏水、渗水,造成发霉、渗斑而使得保护层剥落,而缩短结构物的使用年限。
(3)对气密性能的影响:裂缝对于气密性能的破坏,主要是针对需要高气密性能的结构物而言的,如医院、核电厂,或一些疫苗培植性能的结构物。一旦发生裂缝,就会造成气密性降低,造成辐射线或疫苗菌类外泄,影响到人们的安全。混凝土裂缝的原因分析
3.1 原材料质量引起的裂缝
混凝土是一种收缩性材料。虽然其收缩的绝对值不大,但由于其较高的弹性模量和很低的抗拉强度,即使很小一点的收缩变形也会产生很大的拉应力。当拉应力超过其抗拉强度时,混凝土即出现开裂。因此,我们应该做的事情就是设法尽最大可能地降低混凝土的收缩值和最大程度地提高混凝土的抗拉强度。一是要尽量少用收缩量大的水泥,如矿渣水泥。矿渣硅酸盐水泥的收缩比普通硅酸盐水泥大25%左右。二是在满足施工和易性的条件下,应尽量减小混凝土的水灰比,尽量减小单位体积水泥浆量和砂浆量。众所周知,混凝土水灰比越大,收缩将显著增加,同时抗拉强度降低。混凝土所采用材料的质量不合格,可能导致结构出现裂缝。
(1)砂石含泥量超过规定,不仅降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差,或砂颗粒过细,用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝。碱骨料反应。骨料中含有泥性硅化物质与碱性物
质相遇,水、硅反应会生成膨胀的胶质,吸水后造成局部膨胀和拉应力,则构件产生爆裂状裂缝,在潮湿的地方较为多见。
(2)拌和用水及外加剂拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。
3.2 施工施工工艺及流程造成的裂缝
(1)混凝土施工过程中由于施工不当、模板支撑下沉,或过早除梁板模和支撑等形成的裂缝;施工控制不严,由于施工荷载过大而导致出现裂缝。
(2)在施工中,不规范的浇捣过程对裂缝产生也有直接影响。振捣时间过短,或振捣不到位,混凝土都无法达到密实状态;而如果振捣时间过长,石子下沉上面砂浆偏多,该处水泥较多,干缩变形也就较大,收缩不均匀也容易产生裂缝。
(3)模板、垫层过于干燥。模板、垫层在浇筑混凝上之间洒水不够,过于干燥,则模板吸水过大,引起混凝土的塑性收缩,产生裂缝。
(4)抹干压光造成的裂缝。过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面,形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面体积碳水化收缩,导致混凝土板表面龟裂。(5)养护不当造成的裂缝。过早养护会影响混凝土的胶结能力;过迟养护,如干燥过快,则通常在表面上产生宽度小且不规则的收缩裂缝。开始养护的时间应该考虑气温、湿度、风速等等因素,一般情况下,在混凝土初凝时,需开始养护。养护措施要合理,应该采用麻袋覆盖浇水养护,以保证混凝土表面能够充分的湿润,养护时间应在7 天以上。养护不好则对混凝土整体质量影响特
别显著,将直接影响到混凝土的抗裂能力。特别是在冬季和夏季施工期间,更要注意混凝土内外温差和湿度的控制。
(6)后浇带施工不慎而造成的裂缝。为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力,规范要求采用施工后浇带法,有些施工后浇带不完全按设计要求施工,例如施工未留企口缝:板的后浇带不支模板,造成斜坡槎;疏松混凝土未彻底凿除等都可能造成板面的裂缝。
(7)砼的弹性变形及支座处的负弯矩。施工中在混凝土未达到规定强度,过早拆模,或者在混凝土未达到终凝时间就上荷载等。这些因素都叮直接造成混凝上的弹性变形,致使砼早期强度低或无强度时,承受弯、压、拉应力,导致产生内伤或断裂。施工中不注意钢筋的保护,将会造成支座的负弯矩,导致板面出现裂缝。此外,大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。
3.3 混凝土因自身特性产生裂缝
(1)沉缩裂缝
沉降裂缝可分为塑性沉降裂缝与塑性收缩裂缝两种。塑性沉降裂缝常出现在钢筋上方,结构变化处,常开始出现在现浇混凝土后lOmin~3h之间,塑性收缩裂缝是不规则斜裂缝,在钢筋以上,常开始出现在现浇混凝土后30min~6h之间。
在浇筑混凝土过程中,浇筑高度越大速度越快,由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制,在浇筑数小时后会发生塑性沉降裂缝;水泥用量越大,水灰比越高,在混凝土由塑性变为固体过程中,收缩就越大,引起朔性收缩裂缝也越大。(2)干缩裂缝
干缩裂缝可细分为塑性干缩裂缝与长期干缩裂缝两种。塑性干缩裂缝为表
面微裂,类似龟纹,主要影响混凝土外观,常开始出现在现浇混凝土后l~7天;长期干缩裂缝为表面干裂,裂缝走向纵横交错,裂缝宽度很小,与发丝相似,常开始出现在现浇混凝土后数周或数月之间。
塑性干缩裂缝产生的原因有:混凝土浇筑后,由于混凝土没有及时覆盖,导致水份蒸发过快,混凝土体积变形受到约束,在干热及大风季节时产生裂缝,这种裂缝的宽度有时会很大,甚至贯穿整个构件,另外,混凝土配合比中水泥用量过大,砂的颗粒过细,或混凝土水灰比过大,在浇筑混凝土前没有对模板进行湿润,均能导致混凝土收缩太大而产生裂缝。
长期干缩裂缝产生的原因有:混凝土成型后养护不当,表面体积收缩大,受内部混凝土约束的影响,出现拉应力引起裂缝;采用了含泥量大的细砂、粉砂浇筑混凝土,混凝土收缩大,收缩时间长,出现裂缝;在混凝土振捣过程中,有过振现象,混凝土表面形成水泥含量较多的砂浆层,导致混凝土表面收缩,产生裂 缝。
(3)温度裂缝
混凝土具有热胀冷缩性质,当有约束时,混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩,因为受到约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度较低,容易被温度引起的拉应力拉裂,从而产生温度裂缝。如果冬季施工时,过早除掉保温层,或受寒潮袭击,都可能导致混凝土因早期强度低二产生裂缝。当预制构件采用蒸汽养护时,由于降温过快或构件急于出池,均使混凝土表面剧烈降温,结果导致构件表面出现裂缝。在大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大,使混凝土的形变超过极限引起裂缝。
(4)化学裂缝
当钢筋混凝土处于不利环境中,例如,侵蚀性水。由于保护层厚度有限,特别是当混凝土密实性不良,环境中的氯离子等和溶于水中的氧气使混凝土中的钢筋生锈生成氧化铁,氧化铁的体积比原来金属的体积大得多,铁锈体积膨胀,对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋纵向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。另外,混凝土加水拌合后,水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应,析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨胀,体积增大三倍,从而使混凝土涨裂产生裂缝。混凝土裂缝的预防
4.1 混凝土裂缝控制的基本原理
混凝土的裂缝控制原理是:从混凝土产生裂缝的几个主要原因入手,在设计和施工阶段进行有针对性的计划,从设计方案即开始考虑工程裂缝的防治方法,从材料的选用到材料的应用都严格把关,力求降低混凝土外约束与非线性降温和收缩所产生的拉应力,提高混凝土相应龄期的抗拉强度和极限拉伸,以确保抗裂安全度要求。采取控制混凝土内外温羞与减小温度应力的方法,避免结构物出现温度裂缝,同时调整混凝土表面湿度以防止表面干缩裂缝。勘测地基的实际情况利用合理的设置施工缝或变形缝等手段处理好地基不均匀沉降问题引起的裂缝。
4.2 混凝土裂缝的预防措施
4.2.1 混凝土材料选用
1)水泥:应选用水化热较低的水泥,尽量选用水化热低的水泥,具体可以采用中热硅酸盐水泥等水化热较低的水泥。且可以在水泥中可以添加—定比例的粉煤灰,既降低水化热,又可使混凝土变得细密从而提高密实度。
2)集料:在施工中避免使用含泥量高的集料,因使用含泥量高的集料会导
致集料表面与水泥石的机械粘结力降低,而且会增加混凝土拌合物的用水量,不仅增加了混凝土的收缩,同时降低了混凝土的抗拉强度,导致收缩裂缝发生。粗骨料宜用表面粗糙、质地坚硬的石料:级配良好,孔隙率小,无碱性反;有害物质及粘土含量不超过规定,细骨利肩佣颗粒较粗、孔隙较小,含泥量较低的中砂。
3)外加剂:在混凝土中适当掺入减水剂可以降低用水量、减少收缩,提高了混疑土的强度,而且减少水泥用量,相应的减少水热化。
4.2.2 混凝土的施工
1)混凝土配合比:混凝土的制备需要严格控制混凝土的配合比设计,混凝土应根据实际采用的原材料按工程要求进行配合比设计,并按普通混凝土拌和物性能试验方法等标准进行式验、试配,以满足混凝土强度、耐久性和工作性能(坍落度等)的要求,严格控制水灰和水泥用量,选择符合工程强度要求的级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。
2)混凝土搅拌:为了拌制出均匀优质的混凝土,除合理地选择搅拌机外,还必须正确地确定搅拌制度,即一次投料量、搅拌时间和投料顺序等。这些细节部分都会影响到混凝土工程的质量,应该严格按照工程要求做好设计。
3)混凝土浇筑:在混凝土浇筑前,应检查模板的标高、位置、尺寸、强度和刚度是否符合要求;检查钢筋和预埋件的位置、数量和保护层厚度,清除模板内的杂物和钢筋的油污;对模板的缝隙和孔洞应堵严。混凝土的浇筑,应由低处往高处分层浇筑。每层的厚度应根据捣实、结构的配筋情况等因素确定。
a、在浇筑竖向结构混疑土前,应先在底部填入与混凝土内砂浆成分相同的水泥砂浆。
b、浇筑中不得发生离析现象,当浇筑高度超过3m时,应采用串筒、溜管或振动溜管使混凝土下落。
c、在混凝土浇筑过程中应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件、预留孔洞的情况,当发现有变形、移位时,应及时采取措施进行处理。
d、混凝土浇筑后,必须保证混凝士均匀密实,充满整个模板空间,新旧混凝土结合良好,拆模后,混凝土表面平整光洁。为保证混疑土的整体性,浇筑混凝土应连续进行。当必须间歇时,其间歇时间宜缩短,并应在前层混凝土凝结前将次层混凝土浇筑完毕。混凝土运输、浇筑及间歇的全部时间不应超过混凝土的初凝时间。
4)混凝土捣实:混凝土的捣实就是使入模的混凝土完成成型与密实的过程,从而保证混凝土结构构件外形正确,表面平整,混凝土的强度和其他性能符合设计的要求。混疑土浇筑模后应立即进行充分的振捣,使新入模的混凝土充满模板的每一角落,排出气泡,使混凝土拌和物获得最大的密实度和均匀性。通常施工方法是在浇注进行强力振捣,这样也可避免浇注过程中的跑浆,而由于施工中受多种因素影响,只能用泵送商品混凝土,加上泵送混凝土坍落度较大,水灰比达不到要求,为此要采用混凝土二次振捣技术,以保证混凝土的抗渗质量、几次振捣对加强混凝土的密实度和提高强度都有明显的效果、二次振捣可使丹落度已经消失的混凝土拌合物重新振倒液化,消除粗骨料、水平钢筋及子埋件下面的积水和周围的水膜,使这些水分与周围的砂浆再次搅拌均匀,同时,振捣中也会将未水化的呈团状的水泥颗粒打散,使其充分水化。这样既提高了混凝土的强度,又防止了因水分蒸发而形成的渗水通道,减少了孔隙和气泡,提高了混凝土的密实度,混凝土振捣时布置三道振捣,第—道设在混凝土的坡角,第二道设在混凝土的坡中间,第三道设在混凝土的坡顶。每道设2台振捣器,三道振捣相互配合,确保振捣覆盖整个坡面。
5)混凝土养护:混凝土早期处于潮湿环境下,对收缩变形很大影响。施工中均采用草帘浇水法养护,是比较行之有效的。同时,还要注意在施工时突然刮大风,将刚浇捣完毕的混凝土表面水分迅速蒸发,而产生的干缩裂缝。在混凝土构件成型后,表面作2~3 mm的沥青涂层,不使混凝土失水,减少其收缩。国家建筑研究院曾作过保水试验,当保水140和240再解封后,收缩值比未保水的情况分别减少28%和34%。
5混凝土裂缝处理措施
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,电化学防护法以及仿生自愈合法。
5.1 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,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。
5.2 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、甲基丙烯酸酯、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。
5.3 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。
5.4 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。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
5.5 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。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小,适用钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构也可用于新建结构。
5.6 仿生自愈合法
仿生自愈合法是一种新型裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合,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。
结论
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,混凝土工程在社会中各个领域均有广泛的应用,为了保证经济的高速发展和人民的生命财产安全,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,保证建筑工程质量。这就要求我们在除了在设计中采取相应的措施外,也要在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现,只有双管齐下,以预防为主,防治相结合,才能最大限度的减少工程裂缝,确保工程的高质量。
混凝土裂缝的问题虽然成因很多,影响因素错综复杂,但还是有规律可循的。具体施工中要靠我们多观察,多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,基本上控制裂缝缺陷,从而保证混凝土结构质量。
防治混凝土裂缝是—个系统工程,混凝土裂缝的原因很复杂也是不可避免的,重点在于“防治”。采取上述综合性控制措施后,由于各种原因仍可能有少量的混凝土裂缝发生,当这些裂缝发生后,必须先查明裂缝产生的原因,判明裂缝的类型,才能选择正确的处理方法,同时要通过合理设计混凝土配合比、合理设计建筑结构、正确选用原材料、严格遵守施工技术规程、加强施工监控、提高施工技术水平,把裂缝宽度控制在设计允许范围内,这样才有可能极大程度减少混凝土裂缝的产生以及造成的危害。
致谢
感谢将美丽老师的指导,使论文才得以顺利完成:感谢湖南工学院曾经为我授过课的老师,感谢湖南工学院材化学院的全体老师,使他们的言传身教,才是我日有所长,学有所成:感谢我的朋友,没有他们的帮助,不可能有我的将会怎么样的生活。如今的通过学习掌握了材料工程技术的相关知识更好的为社会做贡献。
2013年5月
参考文献
[1] 混凝土质量专业委员会.钢筋混凝土结构裂缝控制指南.化学工业出版社,第2-5章。
[2] 张小伟,李旭峰.混凝土结构裂缝防治技术.化学工业出版社,第6-7章。
论商品混凝土楼板裂缝的成因和防治
楼板裂缝,已引起了诸多业主的`不满和投诉.经过调查可知,当前现浇砼楼板裂缝基本为砼收缩变形裂缝,所以只要我们能把现浇商品砼楼板收缩变形裂缝的成因弄清楚,就能找预防现浇商品砼楼板变形裂缝的正确途径.
作 者:李风龙 作者单位:丹东市滑模建筑工程公司,辽宁,丹东,118000刊 名:华章英文刊名:HUAZHANG年,卷(期):“”(13)分类号:U755关键词:楼板 裂缝 防治 变形
原材料的质量直接影响着混凝土的质量, 因此, 施工单位应在原材料的选购上把好入场关, 确保每一种材料的质量都符合相应国家标准和使用要求, 比如集料含泥率、水泥强度、骨料级配等。水泥是混凝土的必备材料, 在选购时应选取终凝时间长、水化热低的, 并在混凝土拌制过程中, 依据建筑工程设计要求, 科学控制水灰比。此外, 对于外加剂和掺合料的选择应确保科学性与合理性, 例如, 同时使用缓凝剂和高效减水剂, 不但能降低水泥用量和用水量, 为施工单位节省经济成本, 还能有效促进混凝土强度的提升, 避免裂缝的产生。另外, 如在混凝土配制过程中使用了吸收率较大的骨料, 混凝土的干缩性也会随之加大, 此时可将适量粉煤灰加入到混凝土中, 避免渗水问题的产生, 进而防治混凝土裂缝。
3.2 改善优化设计结构
设计人员在进行建筑工程结构设计时, 应避免选用强度过高的混凝土材料, 而是合理选择中低强度的混凝土材料, 此外, 也可通过增加承台表面钢筋用量的方式避免混凝土开裂。在实际施工过程中, 为了避免温度因素对混凝土造成的影响, 可进行永久式伸缩设计。除此之外, 在进行建筑工程混凝土结构设计时, 相关人员需对施工现场进行实际勘察, 了解其气候条件、地质环境等实际情况, 以便积极采取有效措施、设计科学方案, 降低混凝土在施工过程中产生裂缝的可能性。需要注意的是, 在施工过程中, 钢筋混凝土的结构抗力会随着时间的推移而不断变大, 这种增长会在前期表现比较明显, 但在龄期达到28天之后这种增长值会一点点变小, 钢筋混凝土的结构抗力也会日益接近设计要求。而在使用过程中, 抗力变化在前期表现并不明显, 但随着时间的变化, 混凝土渐渐发生碳化, 钢筋逐渐被腐蚀, 结构抗力也会呈现下降趋势。
3.3 加大混凝土浇筑过程中的监管力度
为了避免混凝土在建筑工程施工过程中产生裂缝, 施工人员首先应明确结构中容易出现裂缝的位置以及裂缝的间距, 此外需确定混凝土的一次浇筑量以及浇筑时间。如上文所述, 混凝土的泌水性使其容易发生塑性收缩, 导致裂缝产生, 因此, 施工人员应在混凝土初凝和终凝期间, 对其表面进行二次压抹处理。在进行楼层建筑时, 在混凝土完成浇筑的一天期限内, 仅可进行定位、测量、弹线等准备工作, 不可开展施工材料的吊卸工作, 以免对混凝土造成冲击震动, 影响其结构稳定性, 造成开裂。通常情况下, 混凝土在完成浇筑24小时后, 方可进行小型施工材料的吊卸, 但要轻卸轻放, 放置时也应分散处理。完成浇筑3天后, 才可以正常开展楼层墙板或楼面模板的支模作业[3]。为了使混凝土的刚度和抗冲击能力得到有效提升, 最大限度减少弹性变形的发生, 可以采取将旧木板铺设在新浇筑混凝土表面的方式扩散应力, 进而减少裂缝。
3.4 对成型混凝土加强养护
注意混凝土施工过程中的保温养护, 对于防治混凝土裂缝意义重大, 它不但能够降低混凝土浇筑块体内外的温差值, 也能降低其自身的约束应力。混凝土浇筑完成凝固成型后, 应继续采取保温措施降低块体的内外温差, 这不但能使温度应力减小, 也能增大混凝土强度, 更好的发挥应力松弛作用, 从而确保混凝土发生干裂后不会造成大面积的塑性收缩。与此同时, 应加大对混凝土材料的养护力度, 特别是在雨雪等极端天气条件下, 应使用遮雨布或搭建防雨棚, 避免材料雨水受潮或凝结;同时应加强排水建设, 以免雨水流入基坑致使混凝土的浇灌连续性受到负面影响, 为建筑工程的整体施工质量提供有力保障。
4 结束语
当前我国建筑行业虽取得了较大程度的发展, 但建筑工程依然存在混凝土裂缝的问题, 这不但对建筑物的抗渗能力和使用功能产生了极其不利的影响, 还会导致钢筋侵蚀、混凝土碳化, 使得建筑物的耐久性和承载能力明显下降。因此, 施工人员应不断完善混凝土结构设计方案, 通过优选原材料、科学制定配合比以及加强混凝土浇筑监管和养护力度等手段, 避免混凝土在施工过程中及建筑工程投入使用后产生裂缝, 进而保证工程质量, 推动我国建筑业的大发展。
参考文献
[1]胡冰然.浅谈建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理[J].建筑施工, 2016 (6) :1140.
[2]王琳娜, 李亚川.浅谈建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理[J].城乡建设, 2017 (1) :230.
1 混凝土桥面铺装层裂缝成因分析
混凝土桥面铺装层裂缝产生较为复杂,主要是由以下几个方面原因造成的。
1.1 设计方面的原因
1.1.1 铺装层设计理论不足
在桥梁结构设计理论中极少讨论桥面铺装层的设计问题,一般都不考虑桥面铺装层参与桥梁结构受力。事实上,桥面铺装层不仅参与了主梁结构的受力,还直接承受车轮荷载的冲击。
1.1.2 铺装层配筋不当
在桥面铺装层设计时,钢筋仅作为构造钢筋,而不是按照受力钢筋来配置,所以钢筋分布均匀、配筋量较小;当铺装层受温度变化和混凝土本身的收缩等因素所产生的应力较高时,较小的配筋将难以抵抗因温度变化和混凝土本身收缩而产生的裂缝。
1.1.3 施工缝设置不当
在设置桥面铺装层纵向施工的分缝位置时未引起重视,该缝是否有钢筋穿过也不确定,这将是顺桥向裂缝产生的重要原因。特别是当重车车轮作用于纵向施工缝边缘,极易将施工缝拉开。
1.1.4 横向分析不足
桥面的横向越来越宽,而在设计计算中侧重于主梁纵向的计算分析,较少进行横向计算分析,造成部分桥梁的横向刚度不足,在划分了超车道、主车道等后,人为强制地为桥梁荷载横向分布划定了某一比例,这使桥梁结构运营始终处于偏载状态。
1.1.5 未考虑层间粘结状况
由于桥面板与铺装层材料不同,且施工时间有先后,这样在两者之间必然存在着界面,在粘结可靠性得不到保证时,层间将出现缺陷,在荷载作用下,缺陷边缘将形成应力集中,产生很大的剪应力和拉应力,经荷载反复作用后将在铺装层底面形成裂缝。
1.2 材料特性方面的原因
1.2.1 水泥水化热
在混凝土桥面铺装浇筑后,随着水化作用的进行,混凝土铺装层将释放出大量热量,混凝土散热性较差,内部温度将显著升高,而混凝土铺装表面则散热较快,形成了较大的温度差,使表面产生拉应力。当温度差产生的表面拉应力超过混凝土此时的极限抗拉强度时,就会在混凝土铺装的表面产生裂纹。
1.2.2 混凝土收缩
在混凝土铺装层硬结以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,产生缩水收缩(干缩)。当混凝土受到集料、钢筋、预制板等的约束而发生不均匀收缩时,铺装层就会产生裂缝。
1.2.3 钢筋锈蚀
由于混凝土质量较差或保护层厚度不足,在碳化作用和氯化物的侵入下,桥面铺装层中钢筋发生锈蚀后体积将增大2倍~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致桥面铺装层沿钢筋纵向产生裂缝。
1.3 施工方面的原因
1)铺装层局部过薄。2)铺装层内钢筋走位。3)层间粘结不足。4)施工缝处理不当。5)混凝土质量差。6)养护不当。
1.4 其他方面的原因
1)车辆荷载。2)温度荷载。3)过早通车。4)超载。
2 混凝土桥面铺装层裂缝的防治措施
2.1 混凝土桥面铺装层裂缝的预防措施
1)在进行混凝土桥面铺装层设计时,必须考虑桥面铺装层参与桥梁结构受力,对不同桥型、跨径和主梁结构,要采用不同的分析方法,不仅要对主梁纵向计算分析,还要进行横向分析计算,保证横向刚度。
2)混凝土桥面铺装层必须有足够的厚度,以适应行车速度高、载重量大和车流量大的需要,应根据实际情况将铺装层厚度加大到10 cm~16 cm;铺装层还必须有均匀的厚度,这就要求必须控制桥面板的施工精度,以防止铺装施工时引起局部过薄。
3)铺装层钢筋按照受力筋配置且具有足够的含筋率,跨径较大或桥面较宽时,配置上下层纵横方向的钢筋网,尽可能保证纵横向连续并穿过各种缝隙;施工中要确保钢筋网位置,认真定位,确保设置在离顶面4 cm~5 cm,还要搭设操作脚手架,避免人和机具在钢筋网上碾压,以防钢筋网出现大的变形;保证有足够的混凝土保护层,以防钢筋锈蚀。
4)桥面铺装应力求少设施工缝。每次作业的浇筑长度应以施工缝设在墩台顶位置来确定,当桥面不宽时,以全幅一次浇筑为好,出现间歇时间不宜超过1 h;当桥面宽度大时,以分隔带为分界面,减少荷载对缝隙的作用次数;在进行桥面铺装施工时,必须按规定设置施工缝的位置。
5)设计时必须考虑桥面板与铺装层的粘结状况,使层间紧密粘结以提高桥面结构的疲劳寿命,在浇筑混凝土铺装前凿除桥面板上浮浆,使表面粗糙,用水反复冲洗,清除梁体上的杂物,然后在凿毛后的梁顶混凝土上涂抹一层薄的胶结剂。
6)要保证桥面铺装浇筑的混凝土原材料质量,混凝土的指标一定要符合规范要求,选用水化热低、活性较小的水泥;集料最大粒径应不大于20 mm、细度模数在2.7~3.3的砂、粗骨料选用1.9 mm~4.75 mm连续级配、砂率控制在35%~37%之间、水灰比控制在0.41~0.43之间、坍落度控制在25 mm~35 mm之间,严格控制搅拌时间,确保混凝土的和易性。
7)在水泥混凝土中添加适量防裂材料,加入适量的引气缓凝剂、高效减水剂、钢纤维或改性聚丙烯纤维,可抑制混凝土铺装层早期裂缝的产生。
8)在施工中要控制施工荷载,防止施工荷载过大引起铺装层开裂;在温差较大季节及炎热天气,要避开中午高温时施工,预防因温差过大而引起裂缝。
9)混凝土铺装层终凝后,必须及时养护,在养护过程中要注意水分湿润均匀,不少于7 d养护期,在未经充分养护时,不宜施加较大的荷载,更不允许出现局部荷载集中的现象。
10)避免过早通车,控制桥上行车速度、杜绝超载违章车辆上桥。
2.2 混凝土桥面铺装层裂缝的修补措施
2.2.1 钢筋网混凝土补强加固法
桥面铺装层严重损坏时,可全部凿除,采用钢筋网混凝土重筑铺装层。先将旧桥面除去,并将旧桥面板凿低几厘米,形成齿形缝,焊接或埋设锚固筋,再对结合面进行清扫、干燥和粘结处理,安装1层~2层钢筋网,最后浇筑混凝土。
2.2.2 局部修复凿补法
将铺装层中破损的松散物凿除干净,对结合面凿毛并露出骨料,若凿深已至桥面钢筋,先焊接锚固钢筋,加1层钢筋网,然后用水泥混凝土或沥青混合料修补。用混凝土修补时,先湿润修补孔、加强新旧混凝土的粘结性,再浇筑混凝土。
2.2.3 混凝土粘结剂或环氧树脂材料修补法
混凝土粘结剂可根据不同的要求拌制成净浆(主要为矿粉)、砂浆及混凝土等形式,视破损程度采用表面封涂修补或浇筑涂层修补法。对于小面积破损可用前者,对于破坏面大且较深的则宜用后者。用环氧树脂材料修补时,配成环氧砂浆或环氧混凝土,缺陷部分处理要求无水湿、无油渍、无灰尘及污物、无软弱带,并对混凝土加以凿毛等,先在预补缺陷表面涂刷1层环氧基液,初凝后(常温下45 min)再上环氧砂浆或环氧混凝土。
2.2.4 聚丙烯纤维网混凝土修补法
聚丙烯纤维网混凝土能有效地抑制和减少裂缝、增强桥面的防水性能、减缓钢筋的锈蚀,且抗冲击、破碎的能力提高1倍,抗疲劳性能提高3倍,耐磨性能提高1倍,增加混凝土的完好性,延长使用寿命。
2.2.5 钢纤维与引气剂混凝土修补法
在充分拆除裂缝处混凝土后,对破损的桥面铺装采取掺加钢制纤维及引气剂的修补方法,以1.5%~13%的钢制纤维同时辅以2%~5%的引气剂,掺入修补混凝土中,可增强铺装层抗裂性、抗疲劳性、耐冲击性,提高刚度与强度,经充分养护,可有效地控制裂缝产生。
2.2.6 加铺沥青修补法
先采用上述几种方法对破损的铺装层进行局部补强处理,然后在处理过的裂缝上面贴1层土工布,避免以后沥青表面产生反射裂缝,最后在原铺装层面加铺1层4 cm的沥青。
3 结语
1)混凝土桥面铺装层裂缝的成因有设计、材料特性、施工、受载和运营管理五个方面的原因,而每个方面的原因都有许多因素,混凝土桥面铺装的开裂损坏一般是某几种因素综合作用下而产生的,因而找原因时,要从各个方面来进行综合分析。
2)在对铺装层设计和施工时,要对混凝土桥面铺装层裂缝采取较好的预防措施,应做到以下几点:
a.合理分析铺装层受力状态,考虑负弯矩的影响,进行防裂设计;
b.确保铺装层有一定的、均匀的厚度;
c.对桥面板表面进行处理,设置定位钢筋,增强层间粘结;
d.保证铺装层施工所用材料的质量和剂量;
e.认真按照施工技术规范要求进行铺装层的施工;
f.采取良好的养护制度;
g.对桥梁进行定期检查。
3)当铺装层开裂破损后,要根据破损区域的大小和形式,采取行而有效的办法对铺装层进行科学的修补。
参考文献
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【关键词】大体积混凝土;裂缝;防裂措施
Causes and prevention of mass concrete cracks
Zhou Zhi-yu
(Suqian fish of Lung Properties LimitedSuqianJiangsu223800)
【Abstract】This paper analyzes the causes of mass concrete cracks; outlines measures to prevent the occurrence of cracks, refer to the application in engineering practice.
【Key words】Mass concrete;Crack;Crack control measures
1. 前言
近年来,随着国民经济和建筑技术的发展,建筑规模不断扩大,大型现代化技术设施或构筑物不断增多,而混凝土结构以其材料廉价物美、施工方便、承载力大、可装饰强的特点,日益受到人们的欢迎,于是大体积混凝土逐渐成为构成大型设施或构筑物主体的重要组成部分。所谓大体积混凝土,一般理解为尺寸较大的混凝土,美国混凝土学会给出了大体积混凝土的定义:任何现浇混凝土,其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题,以最大限度的减少开裂影响的,即称为大体积混凝土。这就提出了大体积混凝土开裂的问题,开裂问题是在工程建设中带有一定普遍性的技术问题,裂缝一旦形成,特别是基础贯穿裂缝出现在重要的结构部位,危害极大,它会降低结构的耐久性,削弱构件的承载力,同时会可能危害到建筑物的安全使用。所以如何采取有效措施防止大体积混凝土的开裂,是一个值得关注的问题。
2. 大体积混凝土裂缝形成的原因
裂缝产生的原因可分为两类:一是结构型裂缝,是由外荷载引起的,包括常规结构计算中的主要应力以及其他的结构次应力造成的受力裂缝。二是材料型裂缝,是由非受力变形变化引起的,主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的。本文主要探讨材料型裂缝。其中具体原因如下。
2.1温度应力引起裂缝(温度裂缝)。
目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。温差可分为以下三种:混凝土浇注初期,产生大量的水化热,由于混凝土是热的不良导体,水化热积聚在混凝土内部不易散发,常使混凝土内部温度上升,而混凝土表面温度为室外环境温度,这就形成了内外温差,这种内外温差在混凝土凝结初期产生的拉应力当超过混凝土抗压强度时,就会导致混凝土裂缝;另外,在拆模前后,表面温度降低很快,造成了温度陡降,也会导致裂缝的产生;当混凝土内部达到最高温度后,热量逐渐散发而达到使用温度或最低温度,它们与最高温度的差值就是内部温差;这三种温差都会产生温度裂缝。在这三种温差中,较为主要是由水化热引起的内外温差。
2.2收缩引起裂缝。
收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。这里主要介绍干燥收缩和塑性收缩。
2.2.1干燥收缩。
混凝土硬化后,在干燥的环境下,混凝土内部的水分不断向外散失,引起混凝土由外向内的干缩变形裂缝。
2.2.2塑性收缩。
在水泥活性大、混凝土温度较高,或在水灰比较低的条件下会加剧引起开裂。因为这时混凝土的泌水明显减少,表面蒸发的水分不能及时得到补充,这时混凝土尚处于塑性状态,稍微受到一点拉力,混凝土的表面就会出现分布不均匀的裂缝,出现裂缝以后,混凝土体内的水分蒸发进一步加大,于是裂缝进一步扩展。
3. 防止裂缝的措施
由以上分析,材料型裂缝主要是由温差和收缩引起,所以为了防止裂缝的产生,就要最大限度的降低温差和减小混凝土的收缩,具体措施如下。
3.1优选原材料。
3.1.1水泥。
由于温差主要是由水化热产生的,所以为了减小温差就要尽量降低水化热,为了降低水化热,要尽量采取早期水化热低的水泥,由于水泥的水化热是矿物成分与细度的函数,要降低水泥的水化热,主要是选择适宜的矿物组成和调整水泥的细度模数,硅酸盐水泥的矿物组成主要有:C3S、C2S、C3A和C4AF,试验表明:水泥中铝酸三钙(C3A)和硅酸三钙(C3S)含量高的,水化热较高,所以,为了减少水泥的水化热,必须降低熟料中C3A和C3S的含量。在施工中一般采用中热硅酸盐水泥和低热矿渣水泥。另外,在不影响水泥活性的情况下,要尽量使水泥的细度适当减小,因为水泥的细度会影响水化热的放热速率,试验表明比表面积每增加100cm2/g,1d的水化热增加17J/g~21J/g,7d和20d均增加4J/g~12J/g。
3.1.2掺加粉煤灰。
3.1.2.1为了减少水泥用量,降低水化热并提高和易性,我们可以把部分水泥用粉煤灰代替,掺入粉煤灰主要有以下作用:
(1)由于粉煤灰中含有大量的硅、铝氧化物,其中二氧化硅含量40%~60%,三氧化二铝含量17%~35%,这些硅铝氧化物能够与水泥的水化产物进行二次反应,是其活性的来源,可以取代部分水泥,从而减少水泥用量,降低混凝土的热胀;
(2)由于粉煤灰颗粒较细,能够参加二次反应的界面相应增加,在混凝土中分散更加均匀;
(3)同时,粉煤灰的火山灰反应进一步改善了混凝土内部的孔结构,使混凝土中总的孔隙率降低,孔结构进一步的细化,分布更加合理,使硬化后的混凝土更加致密,相应收缩值也减少。
3.1.2.2值得一提的是:由于粉煤灰的比重较水泥小,混凝土振捣时比重小的粉煤灰容易浮在混凝土的表面,使上部混凝土中的掺合料较多,强度较低,表面容易产生塑性收缩裂缝。因此,粉煤灰的掺量不宜过多,在工程中我们应根据具体情况确定粉煤灰的掺量。
3.1.3骨料。
(1)粗骨料。
尽量扩大粗骨料的粒径,因为粗骨料粒径越大,级配越好,孔隙率越小,总表面积越小,每立方米的用水泥砂浆量和水泥用量就越小,水化热就随之降低,对防止裂缝的产生有利。
(2)细骨料。
宜采用级配良好的中砂和中粗砂,最好用中粗砂,因为其孔隙率小,总表面积小,这样混凝土的用水量和水泥用量就可以减少,水化热就低,裂缝就减少,另一方面,要控制砂子的含泥量,含泥量越大,收缩变形就越大,裂缝就越严重,因此细骨料尽量用干净的中粗沙。
3.1.4加入外加剂。
加入外加剂后能减小混凝土收缩开裂的机会,外加剂对混凝土收缩开裂性能有以下影响:
(1)减水剂对混凝土开裂的影响。
减水剂的主要作用改善混凝土的和易性,降低水灰比,提高混凝土强度或在保持混凝土一定强度时减少水泥用量,而水灰比的降低,水泥用量的减少对防止开裂是十分有利的。
(2)缓凝剂对混凝土开裂的影响。
缓凝剂的作用一是延缓混凝土放热峰值出现的时间,由于混凝土的强度会随龄期的增长而增大,所以等放热峰值出现时,混凝土强度也增大了,从而减小裂缝出现的机率,二是改善和易性,减少运输过程中的塌落度损失。
(3)引气剂对混凝土开裂的影响。
引气剂在混凝土的应用对改善混凝土的和易性、可泵性、提高混凝土耐久性能十分有利。在一定程度上增大混凝土的抗裂性能。在这里值得注意的是:外加剂不能掺量过大,否则会产生负面影响,在GB8076~1977中规定,掺有外加剂的混凝土,28d的收缩比不得大于135%,即掺有外加剂的混凝土收缩比基准混凝土的收缩不得大于35%。
3.2采用合理的施工方法。
3.2.1混凝土的拌制。
(1)在混凝土拌制过程中,要严格控制原材料计量准确,同时严格控制混凝土出机塌落度。
(2)要尽量降低混凝土拌合物出机口温度,拌合物可采取以下两种降温措施:一是送冷风对拌和物进行冷却,二是加冰拌合,一般使新拌混凝土的温度控制在6℃左右。
3.2.2混凝土浇注、拆模。
(1)混凝土浇注过程质量控制。
浇注过程中要进行振捣方可密实,振捣时间应均匀一致以表面泛浆为宜,间距要均匀,以振捣力波及范围重叠二分之一为宜,浇注完毕后,表面要压实、抹平,以防止表面裂缝。另外,浇注混凝土要求分层浇注,分层流水振捣,同时要保证上层混凝土在下层初凝前结合紧密。避免纵向施工缝、提高结构整体性和抗剪性能。
(2)浇注时间控制。
尽量避开在太阳辐射较高的时间浇注,若由于工程需要在夏季施工,则尽量避开正午高温时段,浇注尽量安排在夜间进行。
(3)混凝土拆模时间控制。
混凝土在实际温度养护的条件下,强度达到设计强度的75%以上,混凝土中心与表面最低温度控制在25℃以内,预计拆模后混凝土表面温降不超过9℃以上允许拆模。
3.2.3做好表面隔热保护。
大体积混凝土的温度裂缝,主要是由内外温差过大引起的。混凝土浇注后,由于内部较表面散热快,会形成内外温差,表面收缩受内部约束产生拉应力,但是这种拉应力通常很小,不至于超过混凝土的抗拉强度而产生裂缝。但是如果此时受到冷空气的袭击,或者过分通风散热,使表面温度降温过大就很容易导致裂缝的产生,所以在混凝土在拆模后,特别是低温季节,在拆模后立即采取表面保护。防止表面降温过大,引起裂缝。另外,当日平均气温在2~3d内连续下降不小于6~8℃时,28d龄期内混凝土表面必须进行表面保护。
3.2.4养护。
混凝土浇注完毕后,应及时洒水养护以保持混凝土表面经常湿润,这样既减少外界高温倒罐,又防止干缩裂缝的发生,促进混凝土强度的稳定增长。一般在浇注完毕后12~18h内立即开始养护,连续养护时间不少于28d或设计龄期。
3.2.5通水冷却。
若是在高温季节施工,则要在初期采用通制冷水来降低混凝土最高温度峰值,但注意,通水时间不能过长,因为时间过长会造成降温幅度过大而引起较大的温度应力。为了削减内外温差,还应在夏末秋初进行中期通水冷却,中期通水一般采用河水,通水历时两个月左右。后期通水是使混凝土柱状块达到接缝灌浆的必要措施,一般采用通河水和通制冷水相结合的方案。
4. 结语
大体积混凝土的开裂是目前学者和工程界关注的一个重要问题,通过以上分析可知,大体积混凝土的材料型裂缝主要是由温度应力和混凝土的收缩引起的,笔者认为精心选择原材料,并在施工中采用合理的方法,能有效的防止裂缝的发生。
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