论文部分内容阅读
1.宜宾职业技术学院；2.宜宾清源水务集团公司；3.宜宾职业技术学院
【摘 要】在建筑中，混凝土结构裂缝是较为常见的一种问题，对建筑的使用产生严重的影响。造成预应力混凝土梁裂缝的因素主要分为两种，一种是指非结构性造成的不均匀裂缝现象，主要是指结构内部所发生的应力大于结构本身的抗拉强度所产生的裂缝现象。另一种是指结构性造成的均匀墙体裂缝现象，主要是指当建筑的外部载荷大于结构的最大承载力所产生的裂缝现象。材料的质量是造成非结构性裂缝的主要因素，在实际操作中可以采取增加材料中的骨料配量比例、降低砂率、控制水灰的比例尽量靠近最佳比例等措施进行控制和预防。本文对建筑中预应力混凝土梁裂缝产生的因素进行了分析，对混凝土裂缝的控制方法和修补裂缝的措施进行了探讨。
【关键词】预应力；混凝土梁；裂缝；修补
1造成建筑中预应力混凝土梁裂缝的因素
建筑中的预应力混凝土梁裂缝主要分为两种：结构性造成的不同均匀裂缝和非结构性造成的均匀墙体裂缝，此外混凝土的收缩性、周围环境、设计、材料等因素也是造成裂缝产生的原因，裂缝性质主要分为水化热裂缝、平缩裂缝、贯穿裂缝、塑性塌落裂缝、表面裂缝等。
1.1造成结构性不同均匀裂缝的因素
1）设计单位设计的结构构件安全度和耐久性不高，导致结构产生破坏、裂缝现象，严重者会发生坍塌现象。
2）施工单位无法对混凝土保护层的厚度进行保障，混凝土的施工质量低，构件的节点质量低。
3）建设单位对建筑物的管理和使用不当，发生荷载现象。
1.2造成非结构性均匀墙体裂缝的因素
在约束条件下的体积变性是造成非结构性均匀墙体裂缝的原因，例如基础不均匀沉降裂缝、温度裂缝、收缩裂缝、其他施工裂缝等都属于非结构性均匀墙体裂缝的范围，在预应力混凝土梁裂缝中占有较大的比例。
1.3混凝土收缩性
混凝土在外界条件急剧变化过程中的收缩值通常在0.3‰～0.5‰范围内，混凝土收缩渐变的裂缝，根据影响程度主要分为外界因素可控温度收缩、加剧烈变塑性收缩、露天干燥性防腐收缩等。
1.4周围环境
由于混凝土受到地质影响变化后具有热胀冷缩特点，使结构在周围温度、适度变化的影响下产生外在变形现象，混凝土结构内部会由于变形而产生附加应力，周围环境的湿度和温度所发生的剧烈变化则会产生较大的附加应力，如果产生的附加应力大于混凝土抗拉强度，则会导致裂缝现象的发生。
1.5设计
由于在进行建筑工程设计的过程中会存在没有充分考虑周围环境因素或者是存在一些无法避免的计算误差等因素，导致工程中混凝土的钢筋结构放置位置发生不合理现象，因为钢筋结构的节点设计存在差值，所以当钢筋在进行承重的过程中由于无法均匀受力出现断裂等现象的发生。
1.6材料
在建筑工程中，混凝土材料不仅应使用质量较高的沙石、石灰等，对于其他各种材料的比例也应严格的按照规定进行配比。为了使混凝土满足抗渗、耐久、坚固等效果的要求，应按照正确的比例对水、石灰、砂石进行配比，否则则无法符合满足施工质量的要求，在使用的过程中很容易发生裂缝等多种现象。
2建筑中预应力混凝土梁裂缝的修补措施
在建筑工程中发生预应力混凝土梁裂缝问题后，通常采取混凝土置换和电化学防腐方法、表面修补方法、仿生自愈合方法、灌浆和嵌缝封堵方法等进行修补。
2.1混凝土置换和电化学防腐修补措施
混凝土置换方法是对于建筑中混凝土裂缝较为严重的一种有效修补措施，采取混凝土置换方法能够使用新的混凝土或者是其他置换材料将已经损坏的混凝土进行置换。水泥砂浆或者是普通的混凝土是较为常用的置换材料，也可以使用改性聚合物或者是聚合物混凝土進行置换。电化学防腐方法通常应用于新结构钢筋或者是已裂结构钢筋、混凝土长期防腐工作中，利用电化学效果对钢筋混凝土或者是混凝土所处的环境情况进行改变，对钢筋进行钝化处理，使其满足防腐的要求。碱性复原方法、氯酸提取方法、阴极防护方法是较为常用的有效电化学防腐措施。
2.2表面修补措施
在建筑工程预应力混凝土梁裂缝修补措施中，操作较为简单的修补方法是对裂缝进行表面修补，该方法主要应用于深井裂缝的修补和宽度低于0.2mm的微细裂缝的修补，主要是由于深井裂缝和微细裂缝能够在均衡条件下维持稳定，很容易进行修补。表面修补方法通常是将环氧胶泥、水泥浆等涂抹到裂缝表面，由于沥青或者是油漆是较为有效的防腐材料，所以也可以将沥青、油漆等材料涂抹到混凝土表面。此外，为了避免混凝土受到其他作用影响发生继续开裂现象，可以将玻璃纤维布粘贴在裂缝表面，能够有效的避免裂缝发生继续开裂的问题。
2.3仿生自愈合修补措施
近几年，仿生自愈合方法是新研制出的裂缝修补方法之一，主要原理是部分生物组织能够针对受创伤部分自动分泌出某种物质帮助创伤部位进行自动愈合，仿生自愈合修补措施则是对某些生物组织进行模仿，将一些特殊的成分，如含有粘结剂的胶囊或者是液芯纤维加入到传统成分的混凝土中，使混凝土内部产生智能型仿生自愈合神经网络体系，当混凝土发生裂缝后，神经网络体系则会将部分液芯纤维分泌出来，帮助裂缝进行自动愈合修补处理。
2.4灌浆和嵌缝封堵修补措施
灌浆修补方法主要是应用于有防渗要求的混凝土裂缝修补或者是对结构整体性有影响的混凝土裂缝修补。灌浆修补方法是使用压力设备挤压胶结材料，将胶结材料挤压进混凝土裂缝中，当胶结材料经过一段时间冷却后会发生硬化反应，则会和混凝土融为一体，对混凝土裂缝产生封堵加固效果。在灌浆和嵌缝封堵修补方法中，聚合物水泥砂浆是较为常用的刚性止水材料，丁基橡胶、塑性油膏、聚氯乙烯胶泥等是较为常用的胶结材料。
3建筑中预应力混凝土梁裂缝的控制方法
3.1严格按照设计要求使用原材料
对施工过程进行严格的控制，是预防建筑工程中预应力混凝土梁裂缝的基础，在进行施工的过程中，应严格按照设计的要求对原材料进行使用，对材料的质量进行检测后在现场取样配置符合设计要求的混凝土比例，支撑体系和模板应通过专业设计后才可实施，施工现场的各项措施应按照要求严格执行，尤其是泵送混凝土的应用，应对模板支撑体系好泵管进行有效的隔离或者是减振处理，避免在泵送的过程中使模板支撑发生松动现象，出现跑浆或者是涨模的问题。此外，还有可能会发生过初凝期混凝土扰动现象，造成混凝土裂缝的产生。在进行混凝土搅拌时，应准确计量原材料的使用，对水灰比例进行严格的控制，投料、振捣、外加剂、拆模、养护等措施的操作和控制应严格按照施工操作规范进行。
3.2后浇带的设置
在建筑中设置变形缝是为了有效的减轻和避免超长混凝土结构温度收缩裂缝的发生，然而从建筑效果角度出发，则不希望变形缝出现在建筑中。由于设置变形缝会导致双墙、双柱、双梁现象的发生，不仅局限了平面的布局，影响立面的造型，还会有两根外排雨水立管和竖向变形缝盖板，而后浇带方法则对变形缝所存在的不足进行了弥补。后浇带方法主要分为后浇温度带、后浇收缩带、后浇沉降带等，主要是对混凝土收缩变形相减小温度应力等问题进行解决。后浇带是建筑物在结构施工中的预留宽缝，当主体结构完成后使用高标号膨胀混凝土补齐后浇带，预留宽缝则会消失，在整个结构施工过程中对建筑的不均匀沉降问题进行了有效的解决，也不会在建筑结构中存在变形缝。后浇带的设置能够对收缩应力、温度应力进行有效的控制和抵抗，对混凝土早期收缩量大的特点进行利用，使结构中早期混凝土产生的应力释放断开，防止发生裂缝现象，是目前施工中较为常用的方法之一。
3.3建筑结构施工中使用无缝设计
无缝设计的基础是混凝土收缩的整体补偿，利用结构内应力和应变的试验、分析、计算，通过膨胀加强带技术对后浇带和伸缩缝进行取消，以便超出钢筋混凝土的连续施工设计施工方案的实现。无缝设计是按照建筑物的收缩应力曲线将膨胀加强带设置在收缩较大的部位，使用较大用量的膨胀水泥或者是较高掺量的膨胀剂进行大膨胀砼的配制，而使用
【摘 要】在建筑中，混凝土结构裂缝是较为常见的一种问题，对建筑的使用产生严重的影响。造成预应力混凝土梁裂缝的因素主要分为两种，一种是指非结构性造成的不均匀裂缝现象，主要是指结构内部所发生的应力大于结构本身的抗拉强度所产生的裂缝现象。另一种是指结构性造成的均匀墙体裂缝现象，主要是指当建筑的外部载荷大于结构的最大承载力所产生的裂缝现象。材料的质量是造成非结构性裂缝的主要因素，在实际操作中可以采取增加材料中的骨料配量比例、降低砂率、控制水灰的比例尽量靠近最佳比例等措施进行控制和预防。本文对建筑中预应力混凝土梁裂缝产生的因素进行了分析，对混凝土裂缝的控制方法和修补裂缝的措施进行了探讨。
【关键词】预应力；混凝土梁；裂缝；修补
1造成建筑中预应力混凝土梁裂缝的因素
建筑中的预应力混凝土梁裂缝主要分为两种：结构性造成的不同均匀裂缝和非结构性造成的均匀墙体裂缝，此外混凝土的收缩性、周围环境、设计、材料等因素也是造成裂缝产生的原因，裂缝性质主要分为水化热裂缝、平缩裂缝、贯穿裂缝、塑性塌落裂缝、表面裂缝等。
1.1造成结构性不同均匀裂缝的因素
1）设计单位设计的结构构件安全度和耐久性不高，导致结构产生破坏、裂缝现象，严重者会发生坍塌现象。
2）施工单位无法对混凝土保护层的厚度进行保障，混凝土的施工质量低，构件的节点质量低。
3）建设单位对建筑物的管理和使用不当，发生荷载现象。
1.2造成非结构性均匀墙体裂缝的因素
在约束条件下的体积变性是造成非结构性均匀墙体裂缝的原因，例如基础不均匀沉降裂缝、温度裂缝、收缩裂缝、其他施工裂缝等都属于非结构性均匀墙体裂缝的范围，在预应力混凝土梁裂缝中占有较大的比例。
1.3混凝土收缩性
混凝土在外界条件急剧变化过程中的收缩值通常在0.3‰～0.5‰范围内，混凝土收缩渐变的裂缝，根据影响程度主要分为外界因素可控温度收缩、加剧烈变塑性收缩、露天干燥性防腐收缩等。
1.4周围环境
由于混凝土受到地质影响变化后具有热胀冷缩特点，使结构在周围温度、适度变化的影响下产生外在变形现象，混凝土结构内部会由于变形而产生附加应力，周围环境的湿度和温度所发生的剧烈变化则会产生较大的附加应力，如果产生的附加应力大于混凝土抗拉强度，则会导致裂缝现象的发生。
1.5设计
由于在进行建筑工程设计的过程中会存在没有充分考虑周围环境因素或者是存在一些无法避免的计算误差等因素，导致工程中混凝土的钢筋结构放置位置发生不合理现象，因为钢筋结构的节点设计存在差值，所以当钢筋在进行承重的过程中由于无法均匀受力出现断裂等现象的发生。
1.6材料
在建筑工程中，混凝土材料不仅应使用质量较高的沙石、石灰等，对于其他各种材料的比例也应严格的按照规定进行配比。为了使混凝土满足抗渗、耐久、坚固等效果的要求，应按照正确的比例对水、石灰、砂石进行配比，否则则无法符合满足施工质量的要求，在使用的过程中很容易发生裂缝等多种现象。
2建筑中预应力混凝土梁裂缝的修补措施
在建筑工程中发生预应力混凝土梁裂缝问题后，通常采取混凝土置换和电化学防腐方法、表面修补方法、仿生自愈合方法、灌浆和嵌缝封堵方法等进行修补。
2.1混凝土置换和电化学防腐修补措施
混凝土置换方法是对于建筑中混凝土裂缝较为严重的一种有效修补措施，采取混凝土置换方法能够使用新的混凝土或者是其他置换材料将已经损坏的混凝土进行置换。水泥砂浆或者是普通的混凝土是较为常用的置换材料，也可以使用改性聚合物或者是聚合物混凝土進行置换。电化学防腐方法通常应用于新结构钢筋或者是已裂结构钢筋、混凝土长期防腐工作中，利用电化学效果对钢筋混凝土或者是混凝土所处的环境情况进行改变，对钢筋进行钝化处理，使其满足防腐的要求。碱性复原方法、氯酸提取方法、阴极防护方法是较为常用的有效电化学防腐措施。
2.2表面修补措施
在建筑工程预应力混凝土梁裂缝修补措施中，操作较为简单的修补方法是对裂缝进行表面修补，该方法主要应用于深井裂缝的修补和宽度低于0.2mm的微细裂缝的修补，主要是由于深井裂缝和微细裂缝能够在均衡条件下维持稳定，很容易进行修补。表面修补方法通常是将环氧胶泥、水泥浆等涂抹到裂缝表面，由于沥青或者是油漆是较为有效的防腐材料，所以也可以将沥青、油漆等材料涂抹到混凝土表面。此外，为了避免混凝土受到其他作用影响发生继续开裂现象，可以将玻璃纤维布粘贴在裂缝表面，能够有效的避免裂缝发生继续开裂的问题。
2.3仿生自愈合修补措施
近几年，仿生自愈合方法是新研制出的裂缝修补方法之一，主要原理是部分生物组织能够针对受创伤部分自动分泌出某种物质帮助创伤部位进行自动愈合，仿生自愈合修补措施则是对某些生物组织进行模仿，将一些特殊的成分，如含有粘结剂的胶囊或者是液芯纤维加入到传统成分的混凝土中，使混凝土内部产生智能型仿生自愈合神经网络体系，当混凝土发生裂缝后，神经网络体系则会将部分液芯纤维分泌出来，帮助裂缝进行自动愈合修补处理。
2.4灌浆和嵌缝封堵修补措施
灌浆修补方法主要是应用于有防渗要求的混凝土裂缝修补或者是对结构整体性有影响的混凝土裂缝修补。灌浆修补方法是使用压力设备挤压胶结材料，将胶结材料挤压进混凝土裂缝中，当胶结材料经过一段时间冷却后会发生硬化反应，则会和混凝土融为一体，对混凝土裂缝产生封堵加固效果。在灌浆和嵌缝封堵修补方法中，聚合物水泥砂浆是较为常用的刚性止水材料，丁基橡胶、塑性油膏、聚氯乙烯胶泥等是较为常用的胶结材料。
3建筑中预应力混凝土梁裂缝的控制方法
3.1严格按照设计要求使用原材料
对施工过程进行严格的控制，是预防建筑工程中预应力混凝土梁裂缝的基础，在进行施工的过程中，应严格按照设计的要求对原材料进行使用，对材料的质量进行检测后在现场取样配置符合设计要求的混凝土比例，支撑体系和模板应通过专业设计后才可实施，施工现场的各项措施应按照要求严格执行，尤其是泵送混凝土的应用，应对模板支撑体系好泵管进行有效的隔离或者是减振处理，避免在泵送的过程中使模板支撑发生松动现象，出现跑浆或者是涨模的问题。此外，还有可能会发生过初凝期混凝土扰动现象，造成混凝土裂缝的产生。在进行混凝土搅拌时，应准确计量原材料的使用，对水灰比例进行严格的控制，投料、振捣、外加剂、拆模、养护等措施的操作和控制应严格按照施工操作规范进行。
3.2后浇带的设置
在建筑中设置变形缝是为了有效的减轻和避免超长混凝土结构温度收缩裂缝的发生，然而从建筑效果角度出发，则不希望变形缝出现在建筑中。由于设置变形缝会导致双墙、双柱、双梁现象的发生，不仅局限了平面的布局，影响立面的造型，还会有两根外排雨水立管和竖向变形缝盖板，而后浇带方法则对变形缝所存在的不足进行了弥补。后浇带方法主要分为后浇温度带、后浇收缩带、后浇沉降带等，主要是对混凝土收缩变形相减小温度应力等问题进行解决。后浇带是建筑物在结构施工中的预留宽缝，当主体结构完成后使用高标号膨胀混凝土补齐后浇带，预留宽缝则会消失，在整个结构施工过程中对建筑的不均匀沉降问题进行了有效的解决，也不会在建筑结构中存在变形缝。后浇带的设置能够对收缩应力、温度应力进行有效的控制和抵抗，对混凝土早期收缩量大的特点进行利用，使结构中早期混凝土产生的应力释放断开，防止发生裂缝现象，是目前施工中较为常用的方法之一。
3.3建筑结构施工中使用无缝设计
无缝设计的基础是混凝土收缩的整体补偿，利用结构内应力和应变的试验、分析、计算，通过膨胀加强带技术对后浇带和伸缩缝进行取消，以便超出钢筋混凝土的连续施工设计施工方案的实现。无缝设计是按照建筑物的收缩应力曲线将膨胀加强带设置在收缩较大的部位，使用较大用量的膨胀水泥或者是较高掺量的膨胀剂进行大膨胀砼的配制，而使用