浅谈混凝土裂缝的原因、预防及处理

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浅谈 混凝土裂缝的原因、预防及处理

摘 要:在建筑施工中常见的建筑材料之一即混凝土。但其可受较多因素影响而裂缝,造成一系列严重后果。因此,本文主要浅淡混凝土裂缝的原因、预防以及处理,以供大家参考。

关键词:混凝土;裂缝;原因;预防;处理

混凝土材料在建筑中应用优势较多,因此在各种民用、工业建筑中均有广泛应用。此外,在水利水电工程建设的过程中,混凝土技术主要由混凝土的搅拌、运输、浇筑以及养护四个部分组成,亦起着不容小觑的作用。但受施工期间较多因素影响,易使其形成裂缝,不仅也使整体的施工质量受到影响,也会使建筑物的安全性、耐久性明显降低,引发严重后果。

1、混凝土裂缝的原因分析

混凝土裂缝主要可分为微观裂缝以及宏观裂缝这两类。前者无法用肉眼观察。多表现为水泥石裂缝、骨料裂缝、骨料水泥粘合面裂缝等;后者为可用肉眼观察到的裂缝,一般其裂缝范围不会超过0.05mm,该类裂缝经由微观裂缝演变而形成。资料记载,引发工程事故的重要原因之一即混凝土结构裂缝,其在实际的工程中是绝对存在的,因此相关工作人员在工作期间,需重点关注此现象。

混凝土之所以会产生裂缝,主要是受两项因素影响,一是由于不均匀沉降、温度变化或膨胀等原因变形所致,另一个是由于未彻底落实养护措施或是化学作用所致。具体来看,首先,是由于混凝土的收缩特性。混凝土硬化时,会蒸发水分,使其体积缩小,进而影响到其受力分析,无法将伸展效果更好的发挥出来,若其收缩时约束应力较标准高,即可引起浇板开裂。其次,力学形变会引起裂缝。支座位置负筋下沉、楼板弹性变形均可能引起裂缝,若施工时较早拆模,混凝土强度标准常达不到要求或未完成终凝就施加载荷,均可能出现楼板形变,最终引起裂缝。此外,若施工期间未对钢筋进行妥善、有效地保护,也可能使钢筋形变而引起裂缝。再次,由于水泥水化热较大,且具有较高的强度,若浇捣混凝土后未及时实施浇水养护,在高温环境下也可能使混凝土失水、收缩,大量的释放水化热。若此时未及时进行等量的水分补充,即可使其表面裂缝。最后,若施工时未合理控制混凝土的水灰比,或其成分中含有过大的粉砂量,也可使楼板裂缝。但部分建筑工程由于要确保浇筑质量,因此常会调高水灰比,从而使水泥水化后在混凝土中残留多余水分,产生气孔,从而使其无法抵抗外界应力,形成裂缝。如图1所示:

图1 混凝土裂缝

2、混凝土裂缝的预防

结合混凝土的裂缝原因,可从以下几个方面预防裂缝:

2.1设计方面

(1)设计期间应妥善处理构件中“放”与“抗”的关系,合理选择材料与模型结构:“抗与放”即指约束状态下的混凝土结构仍有充分的变形余地,尤其需要合理设置大体积的混凝土加强带、后浇带,尽可能的改善、控制混凝土的收缩与裂缝[1]。(2)及时应用补偿收缩混凝土技术:合理使用膨胀剂可以将混凝土收缩减少。(3)加强对构造钢筋配置的重视:面对墙板、楼面等薄壁构件需更加注意合理选择构造钢筋的数量与直径;在构件的孔洞口、门角处以及变截面设置抗裂筋。

2.2加强对施工方案的编制重视 预防和控制混凝土裂缝与施工方案的优劣联系密切。施工方案应确定浇筑时间、浇筑量、混凝土供应、施工缝间距、构造与位置,并合理安排施工人员等。设置施工缝时最好选择承受弯、剪、拉应力较小的部位或变截面处;浇筑时间确定原则应尽可能避开昼夜温差大以及天气炎热期间,若必须在夏季施工,则需选用材料降温措施对混凝土的入模温度进行控制。比如在配制混凝土期间加冰水、泵管覆盖湿润麻包袋,以将塌落度的损失降低。

2.3选择材料以及设计混凝土的配合比方面

1.

参考施工条件依据结构要求合理选择混凝土的配合比与原料:避免选择早强高的水泥;选用级配优良的砂、石原材料,确保含泥量与规范要求相符;积极应用混凝土外加剂于掺合料。(2)正确掌握、运用各种混凝土补偿收缩技术以及使用外加剂的方法:充分考虑到各种外加剂不同掺量、品种的不同效果,应通过试验选择外加剂最佳掺量,包括减水剂膨胀剂等。(3)强化混凝土配合比设计人员以及施工单位之间的沟通:充分结合施工现场的构件截面、操作水平浇捣工艺等实际情况,合理应用混凝土的坍落度,及时调整混凝土所采用的石、砂等原材料质量以及施工配合比。

2.4控制施工质量

施工质量是导致混凝土裂缝的主要因素,若在施工期间有效控制裂缝,则可大幅降低其在使用阶段的裂缝可能性。(1)钢筋成型以及模板位置的安装均应准确、牢固的;及时清除钢筋上的氧化铁皮以及污物,确保钢筋保护层厚度足够;混凝土浇筑前需确定模板湿润度足够。(2)合理行浇筑以及振捣操作,尤其要重视振捣操作。振捣不足、振捣过分均不行,必须确保恰到好处。(3)充分考虑到振棒坏、停电、下雨、塌落度无法满足施工需要、暂时供应不上混凝土车等各种不利因素,并做好相应的应急计划。(4)加强对保温、降温以及早期养护工作的重视:为了避免混凝土出现收缩,需在早期对构件进行湿润养护;面对大体积的混凝土,尽可能使用流水或蓄水养护以及其它降温措施,使其水化热峰值降低;浇捣成型后,立即给予蓄水保温措施,使用湿麻袋、表面覆盖薄膜等方式养护14-28天。 3、混凝土裂缝的处理

混凝土出现裂缝不仅会对结构的刚度以及整体性产生影响,使钢筋锈蚀,使混凝土碳化加速,将其抗渗能力、抗疲劳能力以及耐久性降低,还会在一定程度上影响到人的心理以及建筑物外观。因此,在处理裂缝时,应结合裂缝的具体情况及性质区别对待,积极处理,确保能够安全使用建筑物。具体可采取以下几种方法(1)表面修补法:该法在处理深度未达钢筋表面,且稳定、不会对结构承载能力产生影响的表面裂缝中更加适用。常用方案即在裂缝表面涂抹沥青、油漆或是环氧胶泥、水泥浆等,在裂缝表面配合粘贴玻璃纤维布等方法效果更佳。(2)灌浆法:该法在细小裂缝、大裂缝或是有防渗要求、对结构整体性有影响的混凝土裂缝中均适用。其主要通过压力设备在混凝土裂缝中压入环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯以及水泥浆等胶结材料,待其硬化后可起到较好的封堵加固效果。(3)嵌缝法:在裂缝封堵中最常用的方法之一即嵌缝法,其主要指沿裂缝凿V型槽,在槽中嵌填刚性或塑性止水材料,起到裂缝封闭效果。(4)结构加固法:若裂缝对混凝土的结构性能产生影响,可采取该法处理。包括在构件角部外包型钢,加大混凝土结构的截面面积,粘贴钢板加固,预应力法加固,喷射混凝土补强加固、增设支点加固等。

结语

总之,混凝土裂缝在建筑工程中常不可避免。但施工单位务必需要采取相关措施,合理控制混凝土裂缝范围,并做好养护等工作,确保其承受载荷的能力达到相关标准,最大程度的提升建筑工程质量。

参考文献:

[1]王志翔.G30线嘉安段、瓜星段118桥等十座桥梁维修加固及预防性养护施工技术[J].中华建设,2021,01(08):148-149.