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水工混凝土建筑物发生裂缝是很常见的,各种裂缝对建筑物的危害程度不一样,裂缝严重的将破坏建筑物的整体性和稳定性。裂缝产生的原因很多,有超载造成的裂缝,温度引起的裂缝,基础不均匀沉陷引起的裂缝,混凝土本身的物理、化学反应引起的裂缝,钢筋锈蚀膨胀引起的裂缝,环境水侵蚀引起的裂缝等。
1 产生的原因及预防措施
1.1温度裂缝产生原因及预防措施
1.1.1温度裂缝产生原因
温度裂缝多发生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。混凝土浇筑后,由于水泥水化热使内部温度升高。当水化热温度升到高峰后,由于外部环境温度较低,混凝土温度下降,在温度下降过程中混凝土发生收缩,在有约束的条件下,当收缩变形大于混凝土极限拉伸变形时,混凝土便产生裂缝。还有一种温度裂缝是由于混凝土内外温差引起的。如混凝土遭受寒潮侵袭或夏天混凝土经阳光暴晒后突然降雨,使混凝土内部与表层产生很大的温差,表层温度下降而内部温度基本不变,这样内部对外部起约束作用,同样会导致温度裂缝的产生。
1.1.2温度裂缝的预防措施
a、减少混凝土的发热量。尽量选用低热或中热水泥如矿渣泥、粉煤灰水泥等;减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3;降低水灰比,一般将水灰比控制在0.6以下;改善骨料级配,通过掺加粉煤灰或高效减水剂来减少水泥用重;在混凝土中掺加具有减水、增塑,缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌和物的流动性和保水性,以此降低水化热。
b、降低混凝土的入仓温度。改善混凝土的搅拌工艺,在传统的“三冷”技术上,采用二次风冷,降低混凝土浇筑温度。
c、控制混凝土内外温差。高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升;寒冷季节,应在混凝土表面设置保温措施,以防止寒潮袭击;合理安排工序,分层分块浇筑,以利于散热,减小约束。大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷却水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差。
1.2沉陷裂缝产生原因及预防措施
1.2.1沉陷裂缝的产生原因
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀或土质较松软压缩性大;或因模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等所致。此类裂缝多为深度或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系,地基变形稳定后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。
1.2.2沉陷裂缝的预防措施
a、对松软、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。
b、保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。
c、防止混凝土浇筑过程中地基被水浸泡。
d、混凝土模板拆除时间不能太早,且应注意拆模的先后顺序。
1.3干缩裂缝产生原因及预防措施
1.3.1干缩裂缝产生原因
干缩裂缝的产生主要原因是混凝土内外水分蒸发程度不同。混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快变形较大,内部湿度变化较小变形小,较大的表面干缩变形受到内部的约束,产生较大的拉应力从而导致裂缝产生。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀,从而影响混凝土的耐久性和混凝土的承载力等。
1.3.2干缩裂缝的预防措施
a、选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥。或降低水泥的用量。
b、混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大。因此,在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比,同时掺加适量的减水剂。
c、加强混凝土早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土的保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。
d、在混凝土的结构中设置合适的收缩缝。再把沥青无胎油毡或橡胶片材、PVC片材粘贴在混凝土表面。
2 混凝土裂缝的修补方式
国内外修补裂缝的方式大致有三种:充填法、注入法、表面覆盖法,在实际工程中要区别对待,根据实际情况选用。
2.1充填法修补裂缝
这是一种适合于修补较宽裂缝(δ>0.5mm)的方法,是沿裂缝处凿“V”形或“V”形槽,槽顶宽约10cm,在槽中充填密封材料。
2.2注入法修补裂缝
注入法分为压力注入法和真空吸入法两种。压力注入法适用于较深细裂缝;真空吸入法则是利用真空泵使缝隙内形成真空,将材料吸入缝内,适用于大量表面裂缝的修补。
2.3表面覆盖法修补裂缝
表面覆盖法是一种在微细裂缝(δ<2mm)的表面上涂膜,以提高其防水性和耐久性为目的的修补方法。这种方法的缺点是,修补工作无法深入到裂缝内部,对延伸裂缝难以追踪其变化。
3 结论
裂缝是混凝土结构中普遍存在的现象,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,影响建造物的承载能力。因此,要对混凝土裂缝进行认真研究,区别对待。采取合理的方法进行预防和处理,有效地预防裂缝的出现和发展,确保工程质量。
1 产生的原因及预防措施
1.1温度裂缝产生原因及预防措施
1.1.1温度裂缝产生原因
温度裂缝多发生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。混凝土浇筑后,由于水泥水化热使内部温度升高。当水化热温度升到高峰后,由于外部环境温度较低,混凝土温度下降,在温度下降过程中混凝土发生收缩,在有约束的条件下,当收缩变形大于混凝土极限拉伸变形时,混凝土便产生裂缝。还有一种温度裂缝是由于混凝土内外温差引起的。如混凝土遭受寒潮侵袭或夏天混凝土经阳光暴晒后突然降雨,使混凝土内部与表层产生很大的温差,表层温度下降而内部温度基本不变,这样内部对外部起约束作用,同样会导致温度裂缝的产生。
1.1.2温度裂缝的预防措施
a、减少混凝土的发热量。尽量选用低热或中热水泥如矿渣泥、粉煤灰水泥等;减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3;降低水灰比,一般将水灰比控制在0.6以下;改善骨料级配,通过掺加粉煤灰或高效减水剂来减少水泥用重;在混凝土中掺加具有减水、增塑,缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌和物的流动性和保水性,以此降低水化热。
b、降低混凝土的入仓温度。改善混凝土的搅拌工艺,在传统的“三冷”技术上,采用二次风冷,降低混凝土浇筑温度。
c、控制混凝土内外温差。高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升;寒冷季节,应在混凝土表面设置保温措施,以防止寒潮袭击;合理安排工序,分层分块浇筑,以利于散热,减小约束。大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷却水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差。
1.2沉陷裂缝产生原因及预防措施
1.2.1沉陷裂缝的产生原因
沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀或土质较松软压缩性大;或因模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等所致。此类裂缝多为深度或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系,地基变形稳定后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。
1.2.2沉陷裂缝的预防措施
a、对松软、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。
b、保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。
c、防止混凝土浇筑过程中地基被水浸泡。
d、混凝土模板拆除时间不能太早,且应注意拆模的先后顺序。
1.3干缩裂缝产生原因及预防措施
1.3.1干缩裂缝产生原因
干缩裂缝的产生主要原因是混凝土内外水分蒸发程度不同。混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快变形较大,内部湿度变化较小变形小,较大的表面干缩变形受到内部的约束,产生较大的拉应力从而导致裂缝产生。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀,从而影响混凝土的耐久性和混凝土的承载力等。
1.3.2干缩裂缝的预防措施
a、选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥。或降低水泥的用量。
b、混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大。因此,在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比,同时掺加适量的减水剂。
c、加强混凝土早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土的保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。
d、在混凝土的结构中设置合适的收缩缝。再把沥青无胎油毡或橡胶片材、PVC片材粘贴在混凝土表面。
2 混凝土裂缝的修补方式
国内外修补裂缝的方式大致有三种:充填法、注入法、表面覆盖法,在实际工程中要区别对待,根据实际情况选用。
2.1充填法修补裂缝
这是一种适合于修补较宽裂缝(δ>0.5mm)的方法,是沿裂缝处凿“V”形或“V”形槽,槽顶宽约10cm,在槽中充填密封材料。
2.2注入法修补裂缝
注入法分为压力注入法和真空吸入法两种。压力注入法适用于较深细裂缝;真空吸入法则是利用真空泵使缝隙内形成真空,将材料吸入缝内,适用于大量表面裂缝的修补。
2.3表面覆盖法修补裂缝
表面覆盖法是一种在微细裂缝(δ<2mm)的表面上涂膜,以提高其防水性和耐久性为目的的修补方法。这种方法的缺点是,修补工作无法深入到裂缝内部,对延伸裂缝难以追踪其变化。
3 结论
裂缝是混凝土结构中普遍存在的现象,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,影响建造物的承载能力。因此,要对混凝土裂缝进行认真研究,区别对待。采取合理的方法进行预防和处理,有效地预防裂缝的出现和发展,确保工程质量。