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摘要:针对工程建设中混凝土裂缝的问题,必须采取有效的技术措施加以防范和控制,以确保工程质量。本文对混凝土裂缝的形成进行了浅要的分析,并提出了处理方法。
关键词:混凝土裂缝;形成;处理
Abstract:According to the construction of the concrete crack in the problem, we must take effective measures to prevent and control, to ensure the engineering quality. Based on the formation of cracks in concrete were analyzed, and put forward the treatment method.
Key words:Concrete crack;Formation;Handle
中图分类号: TU377文献标识码: A 文章编号:
一、裂缝的分类
混凝土结构物的裂缝分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝指混凝土受温度和湿度变化的影响,硬化并产生体积变形,由于各材料变形不一致,互相约束而产生拉应力或剪应力,造成在骨料和水泥石本身之间出现肉眼看不见的裂缝,这种裂缝的范围一般不小于0.05mm。微观裂缝在荷载作用下发展扩大,从而形成宏观裂缝。混凝土结构物出现裂缝现象是不可避免的,但应将其控制在规定范围内,以不致于产生危害。
二、裂缝形成的原因
1、收缩引起的裂缝
(1)干缩裂缝。混凝土结构物受到风吹日晒,其表面水分散失过快、体积收缩大,而其内部温度变化小,收缩也小,表面收缩变形受到内部的约束而产生较大的拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,产生干缩裂缝。
(2)塑性收缩裂缝。混凝土浇筑后没有及时覆盖,表面游离水蒸发过快,产生急剧的体积收缩,而此时混凝土强度很低,不能抵抗这种变形应力而开裂,即塑性收缩裂缝。
2、温度变化引起的裂缝
混凝土内的水泥在水化反应中散发出大量的热量,使混凝土温度升高,并与外部气温形成一定的温差,从而产生温度应力。其大小与温差有关,并直接影响到混凝土的开裂及裂缝的宽度。
3、配筋不足引起的裂缝
无筋混凝土比有筋混凝土容易开裂,有筋混凝土的配筋间距大、配筋率小容易造成开裂。钢筋位置要摆放正确,保护层过大或者过小都可能导致混凝土开裂。
4、配合比设计不当引起的裂缝
混凝土的配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度,是造成混凝土裂缝不可忽视的原因。主要表现在:水泥用量过大、水灰比过大、含砂率不当、骨料种类不佳、选用外添加剂不当等。
5、养护条件达不到引起的裂縫
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,混凝土硬化正常,不会出现裂缝,但这只适用于预制件生产,现浇混凝土不可能拥有这种条件,只能是越接近标准养护条件,混凝土开裂的可能性越小。
6、施工质量引起的裂缝
在现场浇筑混凝土过程中,振捣不均匀或漏振、过振,会造成混凝土离析、密实度差、从而降低结构的整体强度。
混凝土内部气泡不能完全排除时,钢筋表面的气泡会降低混凝土与钢筋的粘结力;钢筋若受到过振,使水泥浆在钢筋周围密集,也会大大降低粘结力。
7、化学反应引起的裂缝
主要是指碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝。
混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水份致使体积增大,造成混凝土酥松、开裂。碱骨料发硬裂缝一般出现在混凝土使用期间,一旦出现裂缝将很难补救,因此应提前预防。
钢筋锈蚀裂缝是由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄致使有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土开裂。
8、沉陷引起的裂缝
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不均匀、松软、回填土不密实、浸水而造成不均匀沉降所致。或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,导致混凝土结构产生裂缝。
三、裂缝的处理方法
裂缝的出现会影响结构的整体性和强度,还会引起钢筋的锈蚀,加速混凝土碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力,对工程质量造成危害,因此要加强防范和处理。根据裂缝性质不同,我们可采取不同的方法来进行处理。
1、表面修补法
表面修补法操作比较简单,适用于稳定和对结构承载力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常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脂、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影响继续开裂,通常可采用在裂缝表面粘贴玻璃纤维布等措施。
2、灌浆、嵌缝封堵法
灌浆法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、甲基丙烯酸酯等。
嵌缝法是沿裂缝凿槽,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,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性能时,可采用加固法。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、采用预应力加固法、粘贴刚板加固、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混凝土严重损坏的一种有效方法,此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、电化学处理法
电化学防腐法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的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。电化学处理法常用的三种方法是:碱性复原法、阴极防护法、氯盐提取法。这种方法使用于钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构也可用于新建结构。
综上所述,混凝土裂缝应根据成因采取有效解决办法,并贯彻预防为主的原则,完善设计、加强施工,使结构尽量不出现裂缝或少出现裂缝,以确保工程质量安全。
参考文献:
[1] 徐至钧.混凝土结构裂缝预防与修复[M].第1版.北京;机械工业出版社,2011,108.
[2] 姚燕.高性能混凝土的体积变化及裂缝控制[M].第1版.北京;中国建筑工业出版社,2011,53.
[3] 筑龙网. 建筑施工裂缝防治图解与案例精选[M]. 第1版.北京;机械工业出版社,2010;28。
[4] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M]. 第1版.北京;中国建筑工业出版社,1997;322。
[5] 庄崖屏.钢筋混凝土基本构件设计[M]. 第2版.北京;地震出版社,1993;61。
[6] 史美东. 补偿收缩混凝土的应用技术[M]. 第1版.北京;中国建材工业出版社,2006;39。
关键词:混凝土裂缝;形成;处理
Abstract:According to the construction of the concrete crack in the problem, we must take effective measures to prevent and control, to ensure the engineering quality. Based on the formation of cracks in concrete were analyzed, and put forward the treatment method.
Key words:Concrete crack;Formation;Handle
中图分类号: TU377文献标识码: A 文章编号:
一、裂缝的分类
混凝土结构物的裂缝分为微观裂缝和宏观裂缝。微观裂缝指混凝土受温度和湿度变化的影响,硬化并产生体积变形,由于各材料变形不一致,互相约束而产生拉应力或剪应力,造成在骨料和水泥石本身之间出现肉眼看不见的裂缝,这种裂缝的范围一般不小于0.05mm。微观裂缝在荷载作用下发展扩大,从而形成宏观裂缝。混凝土结构物出现裂缝现象是不可避免的,但应将其控制在规定范围内,以不致于产生危害。
二、裂缝形成的原因
1、收缩引起的裂缝
(1)干缩裂缝。混凝土结构物受到风吹日晒,其表面水分散失过快、体积收缩大,而其内部温度变化小,收缩也小,表面收缩变形受到内部的约束而产生较大的拉应力,当拉应力超过混凝土的极限抗拉强度时,产生干缩裂缝。
(2)塑性收缩裂缝。混凝土浇筑后没有及时覆盖,表面游离水蒸发过快,产生急剧的体积收缩,而此时混凝土强度很低,不能抵抗这种变形应力而开裂,即塑性收缩裂缝。
2、温度变化引起的裂缝
混凝土内的水泥在水化反应中散发出大量的热量,使混凝土温度升高,并与外部气温形成一定的温差,从而产生温度应力。其大小与温差有关,并直接影响到混凝土的开裂及裂缝的宽度。
3、配筋不足引起的裂缝
无筋混凝土比有筋混凝土容易开裂,有筋混凝土的配筋间距大、配筋率小容易造成开裂。钢筋位置要摆放正确,保护层过大或者过小都可能导致混凝土开裂。
4、配合比设计不当引起的裂缝
混凝土的配合比设计不当直接影响混凝土的抗拉强度,是造成混凝土裂缝不可忽视的原因。主要表现在:水泥用量过大、水灰比过大、含砂率不当、骨料种类不佳、选用外添加剂不当等。
5、养护条件达不到引起的裂縫
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,混凝土硬化正常,不会出现裂缝,但这只适用于预制件生产,现浇混凝土不可能拥有这种条件,只能是越接近标准养护条件,混凝土开裂的可能性越小。
6、施工质量引起的裂缝
在现场浇筑混凝土过程中,振捣不均匀或漏振、过振,会造成混凝土离析、密实度差、从而降低结构的整体强度。
混凝土内部气泡不能完全排除时,钢筋表面的气泡会降低混凝土与钢筋的粘结力;钢筋若受到过振,使水泥浆在钢筋周围密集,也会大大降低粘结力。
7、化学反应引起的裂缝
主要是指碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝。
混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水份致使体积增大,造成混凝土酥松、开裂。碱骨料发硬裂缝一般出现在混凝土使用期间,一旦出现裂缝将很难补救,因此应提前预防。
钢筋锈蚀裂缝是由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄致使有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土开裂。
8、沉陷引起的裂缝
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不均匀、松软、回填土不密实、浸水而造成不均匀沉降所致。或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,导致混凝土结构产生裂缝。
三、裂缝的处理方法
裂缝的出现会影响结构的整体性和强度,还会引起钢筋的锈蚀,加速混凝土碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力,对工程质量造成危害,因此要加强防范和处理。根据裂缝性质不同,我们可采取不同的方法来进行处理。
1、表面修补法
表面修补法操作比较简单,适用于稳定和对结构承载力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常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脂、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影响继续开裂,通常可采用在裂缝表面粘贴玻璃纤维布等措施。
2、灌浆、嵌缝封堵法
灌浆法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、甲基丙烯酸酯等。
嵌缝法是沿裂缝凿槽,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,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性能时,可采用加固法。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、采用预应力加固法、粘贴刚板加固、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混凝土严重损坏的一种有效方法,此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、电化学处理法
电化学防腐法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的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。电化学处理法常用的三种方法是:碱性复原法、阴极防护法、氯盐提取法。这种方法使用于钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构也可用于新建结构。
综上所述,混凝土裂缝应根据成因采取有效解决办法,并贯彻预防为主的原则,完善设计、加强施工,使结构尽量不出现裂缝或少出现裂缝,以确保工程质量安全。
参考文献:
[1] 徐至钧.混凝土结构裂缝预防与修复[M].第1版.北京;机械工业出版社,2011,108.
[2] 姚燕.高性能混凝土的体积变化及裂缝控制[M].第1版.北京;中国建筑工业出版社,2011,53.
[3] 筑龙网. 建筑施工裂缝防治图解与案例精选[M]. 第1版.北京;机械工业出版社,2010;28。
[4] 王铁梦.工程结构裂缝控制[M]. 第1版.北京;中国建筑工业出版社,1997;322。
[5] 庄崖屏.钢筋混凝土基本构件设计[M]. 第2版.北京;地震出版社,1993;61。
[6] 史美东. 补偿收缩混凝土的应用技术[M]. 第1版.北京;中国建材工业出版社,2006;39。