混凝土裂縫通病的成因及防治
混凝土是目前用量最大的一種建筑材料,廣泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑、農(nóng)林與城市建設(shè)、水利與海港工程。然而,許多混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)與使用過(guò)程中出現(xiàn)了不同程度、不同形式的裂縫質(zhì)量通病。這不僅影響建筑物的外觀,更危及建筑物的正常使用和結(jié)構(gòu)的耐久性,應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視。
成因分析
混凝土裂縫因?yàn)樾纬稍驒C(jī)理不同而形成了兩種截然不同的裂縫,即結(jié)構(gòu)性和非結(jié)構(gòu)性的裂縫,具體產(chǎn)生原因如下:
1.結(jié)構(gòu)性裂縫。由各種外荷載引起的裂縫,也稱(chēng)荷載裂縫。它包括由外荷載直接應(yīng)力引起的裂縫和在外荷載作用下結(jié)構(gòu)次應(yīng)力引起的裂縫,其主要是由于循環(huán)動(dòng)荷載作用下?lián)p傷累積引起的裂縫。
2.非結(jié)構(gòu)性裂縫。由各種變形變化引起的裂縫。它包括溫差、干縮濕脹和不均勻沉降等因素引起的裂縫。這類(lèi)裂縫是在結(jié)構(gòu)變形受到限制時(shí)引起的內(nèi)應(yīng)力造成的,非結(jié)構(gòu)性裂縫在工程中占了絕大多數(shù),約為80%,其中以塑性收縮、沉降收縮、干燥收縮、自身收縮、溫度及施工操作不當(dāng)?shù)纫蛩貙?dǎo)致的裂縫。
前期預(yù)防辦法
1.把握好混凝土原材料及配合比選用。改善骨料級(jí)配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來(lái)減少水泥用量,降低水化熱,或在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)間。
2.控制好施工工藝流程:改善攪拌工藝,采用二次投料的凈漿裹石或砂漿裹石工藝,可以有效地防止水分聚集在水泥砂漿和石子的界面上,使硬化后界面過(guò)渡層結(jié)構(gòu)致密、粘結(jié)力增大,從而提高混凝土強(qiáng)度。改善混凝土的攪拌加工工藝,在傳統(tǒng)三冷技術(shù)的基礎(chǔ)上采用二次風(fēng)冷新工藝,降低混凝土的澆筑溫度。摻加高效減水劑、泵送劑以盡量降低用水量;施工時(shí),下料不宜過(guò)快,并振搗密實(shí)。
3.對(duì)早期收縮裂縫的防治,除加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù)外,宜在混凝土終凝前進(jìn)行二次抹壓,在材料上可摻加促凝劑,且宜采用早期強(qiáng)度高、保水性好的普通硅酸鹽水泥;對(duì)干縮裂縫的防治,可以適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間,材料上宜選用粉煤灰水泥或中低熱水泥等干縮率小的品種。
4.盡可能降低水泥用量,增大粗骨料的含量,且宜選用石灰?guī)r作為粗骨料,因?yàn)樗鼘?duì)收縮的抗裂性?xún)?yōu)于安山巖和砂巖;應(yīng)嚴(yán)格控制骨料的含泥量,砂率不宜過(guò)大,骨料應(yīng)具有良好的級(jí)配。
5.嚴(yán)格控制澆筑流程。合理安排施工工序,分層、分塊澆筑,以利于散熱,減小約束。對(duì)已澆筑的混凝土,在終凝前進(jìn)行二次振動(dòng),排除混凝土因泌水在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分,提高粘結(jié)力和抗拉強(qiáng)度,并減少內(nèi)部裂縫與氣孔,提高抗裂性。
6.做好澆筑完畢后養(yǎng)護(hù)?;炷琉B(yǎng)護(hù)主要是保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。保溫能減少混凝土表面的熱擴(kuò)散,降低混凝土表層的溫差,防止表面裂縫?;炷翝仓?,及時(shí)用濕潤(rùn)的草簾、麻片等覆蓋,并灑水養(yǎng)護(hù)。
后期補(bǔ)救辦法
混凝土裂縫的后期補(bǔ)救措施可采取以下一些方法:如表面修補(bǔ)法、壓力灌漿法、嵌縫法、結(jié)構(gòu)加固法、混凝土置換法等。
1.表面修補(bǔ)法:表面修補(bǔ)法主要適用于穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)承載能力沒(méi)有影響的表面裂縫及深進(jìn)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(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,在防護(hù)的同時(shí)也可采用在裂縫的表面粘貼纖維布等措施。
2.嵌縫法:嵌縫法是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(dá)到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等;常用的剛性防水材料為聚合物水泥砂漿。
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(shí),就要考慮采用加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。主要是加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積和在構(gòu)件的角部外包型鋼,通常有預(yù)應(yīng)力加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固等方法。
4.混凝土置換法:混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法,此方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。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
總之,混凝土裂縫質(zhì)量通病是施工中不可避免的現(xiàn)象,裂縫的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會(huì)引起鋼筋的銹蝕、混凝土碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力。因此,我們?cè)谑┕ぶ?,?yīng)充分認(rèn)識(shí)到裂縫質(zhì)量通病的出現(xiàn)對(duì)建筑物的危害性,采取各種有效的措施和合理的處理方法來(lái)預(yù)防裂縫的出現(xiàn),提高混凝土澆筑質(zhì)量,以滿足建筑結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定的要求。
編輯:徐潔
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