第一篇:混凝土裂縫的預防與處理--論文
混凝土裂縫的預防與處理
摘要: 混凝土的裂縫問題是一個普遍存在而又難于解決的工程實際問題,本文對混凝土工程中常見的一 些裂縫問題進行了探討分析,并針對具體情況提出了一些預防、處理措施。關(guān)鍵詞: 混凝土 裂縫 預防 處理
一、前言
混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫,正是由于這些初始缺陷的存在才使混凝土呈現(xiàn)出一些非均質(zhì)的特性。微裂縫通常是一種無害裂縫,對混凝土的承重、防滲及其他一些使用功能不產(chǎn)生危害。但是在混凝土受到荷載、溫差等作用之后,微裂縫就會不斷的擴展和連通,最終形成我們?nèi)庋劭梢姷暮暧^裂縫,也就是混凝土工程中常說的裂縫。
混凝土建筑和構(gòu)件通常都是帶縫工作的,由于裂縫的存在和發(fā)展通常會使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力,影響建筑物的外觀、使用壽命,嚴重者將會威脅到人們的生命和財產(chǎn)安全。很多工程的失事都是由于裂縫的不穩(wěn)定發(fā)展所致。近代科學研究和大量的混凝土工程實踐證明,在混凝土工程中裂縫問題是不可避免的,在一定的范圍內(nèi)也是可以接受的,只是要采取有效的措施將其危害程度控制在一定的范圍之內(nèi)。鋼筋混凝土規(guī)范也明確規(guī)定[1]:有些結(jié)構(gòu)在所處的不同條件下,允許存在一定寬度的裂縫。但在施工中應盡量采取有效措施控制裂縫產(chǎn)生,使結(jié)構(gòu)盡可能不出現(xiàn)裂縫或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度,尤其要盡量避免有害裂縫的出現(xiàn),從而確保工程質(zhì)量。
混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多,有變形引起的裂縫:如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫;有外載作用引起的裂縫;有養(yǎng)護環(huán)境不當和化學作用引起的裂縫等等。在實際工程中要區(qū)別對待,根據(jù)實際情況解決問題。
二、凝土工程中常見裂縫及預防
1.干縮裂縫及預防
干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護結(jié)束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)會產(chǎn)生干縮,且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導致變形不同的結(jié)果:混凝土受外部條件的影響,表面水分損失過快,變形較大,內(nèi)部濕度變化較小變形較小,較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束,產(chǎn)生較大拉應力而產(chǎn)生裂縫。相對濕度越低,水泥漿體干縮越大,干縮裂縫越易產(chǎn)生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細裂縫,寬度多在0.05~0.2mm之間,大體積混凝土中平面部位多見,較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗?jié)B性,引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性,在水壓力的作用下會產(chǎn)生水力劈裂影響混凝土的承載力等等。混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。
主要預防措施:一是選用收縮量較小的水泥,一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大,水灰比越大,干縮越大,因此在混凝土配合比設計中應盡量控制好水灰比的選用,同時摻加合適的減水劑。三是嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給定的用水量。四是加強混凝土的早期養(yǎng)護,并適當延長混凝土的養(yǎng)護時間。冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間,并涂刷養(yǎng)護劑養(yǎng)護。五是在混凝土結(jié)構(gòu)中設置合適的收縮縫。
2.塑性收縮裂縫及預防
塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前,表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現(xiàn),裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一,互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長20~30cm,較長的裂縫可達2~3m,寬1~5mm。其產(chǎn)生的主要原因為:混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小,或者混凝土剛剛終凝而強度很小時,受高溫或較大風力的影響,混凝土表面失水過快,造成毛細管中產(chǎn)生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮,因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時間、環(huán)境溫度、風速、相對濕度等等。
主要預防措施:一是選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴格控制水灰比,摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性,減少水泥及水的用量。三是澆筑混凝土之前,將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等,保持混凝土終凝前表面濕潤,或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護劑等進行養(yǎng)護。五是在高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施,及時養(yǎng)護。
3.沉陷裂縫及預防
沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟,或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致;或者因為模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降,致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫,其走向與沉陷情況有關(guān),一般沿與地面垂直或呈30°~45°角方向發(fā)展,較大的沉陷裂縫,往往有一定的錯位,裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后,沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。
主要預防措施:一是對松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應進行必要的夯實和加固。二是保證模板有足夠的強度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻。三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時間不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。
4.溫度裂縫及預防
溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。混凝土澆筑后,在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,(當水泥用量在350~550 kg/m3,每立方米混凝土將釋放出17500~27500kJ的熱量,從而使混凝土內(nèi)部溫度升達70℃左右甚至更高)。由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā),導致內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內(nèi)外的較大溫差,較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應力(實踐證明當混凝土本身溫差達到25℃~26℃時,混凝土內(nèi)便會產(chǎn)生大致在10MPa左右的拉應力)。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝土表面就會產(chǎn)生裂縫,這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當溫差變化較大,或者是混凝土受到寒潮的襲擊等,會導致混凝土表面溫度急劇下降,而產(chǎn)生收縮,表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束,將產(chǎn)生很大的拉應力而產(chǎn)生裂縫,這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。
溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律,大面積結(jié)構(gòu)裂縫常縱橫交錯;梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu),裂縫多平行于短邊;深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行,裂縫沿著長邊分段出現(xiàn),中間較密。裂縫寬度大小不一,受溫度變化影響較為明顯,冬季較寬,夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細,而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。
主要預防措施:一是盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料級配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。五是改善混凝土的攪拌加工工藝,在傳統(tǒng)的“三冷技術(shù)”的基礎上采用“二次風冷”新工藝,降低混凝土的澆筑溫度。六是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性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現(xiàn)時間。七是高溫季節(jié)澆筑時可以采用搭設遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升,降低澆筑混凝土的溫度。八是大體積混凝土的溫度應力與結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān),混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大,溫度應力越大,因此要合理安排施工工序,分層、分塊澆筑,以利于散熱,減小約束。九是在大體積混凝土內(nèi)部設置冷卻管道,通冷水或者冷氣冷卻,減小混凝土的內(nèi)外溫差。十是加強混凝土溫度的監(jiān)控,及時采取冷卻、保護措施。十一是預留溫度收縮縫。十二是減小約束,澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。十三是加強混凝土養(yǎng)護,混凝土澆筑后,及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,并注意灑水養(yǎng)護,適當延長養(yǎng)護時間,保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié),混凝土表面應設置保溫措施,以防止寒潮襲擊。十四是混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內(nèi)。
5.化學反應引起的裂縫及預防
堿骨料反應裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最常見的由于化學反應而引起的裂縫。
混凝土拌和后會產(chǎn)生一些堿性離子,這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學反應并吸收周圍環(huán)境中的水而體積增大,造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現(xiàn)中混凝土結(jié)構(gòu)使用期間,一旦出現(xiàn)很難補救,因此應在施工中采取有效措施進行預防。主要的預防措施:一是選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。三是選用合適的摻和料抑制堿骨料反應。
由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護層較薄,有害物質(zhì)進入混凝土使鋼筋產(chǎn)生銹蝕,銹蝕的鋼筋體積膨脹,導致混凝土脹裂,此種類型的裂縫多為縱向裂縫,沿鋼筋的位置出現(xiàn)。通常的預防措施有:一是保證鋼筋保護層的厚度。二是混凝土級配要良好。三是混凝土澆注要振搗密實。四是鋼筋表層涂刷防腐涂料。
三、裂縫處理
裂縫的出現(xiàn)不但會影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度,還會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況我們要區(qū)別對待、及時處理,以保證建筑物的安全使用。
混凝土裂縫的修補措施主要有以下一些方法:表面修補法,灌漿、嵌逢封堵法,結(jié)構(gòu)加固法,混凝土置換法,電化學防護法以及仿生自愈合法。
1.表面修補法
表面修補法是一種簡單、常見的修補方法,它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。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,在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,通常可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
2.灌漿、嵌逢封堵法
灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補,它是利用壓力設備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中,膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。
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、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
3.結(jié)構(gòu)加固法
當裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積,在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。
4.混凝土置換法
混凝土置換法是處理嚴重損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。
5.電化學防護法
電化學防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài),鈍化鋼筋,以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是化學防護法中常用而有效的三種方法。這種方法的優(yōu)點是防護方法受環(huán)境因素的影響較小,適用鋼筋、混凝土的長期防腐,既可用于已裂結(jié)構(gòu)也可用于新建結(jié)構(gòu)。6.仿生自愈合法
仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法,它模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動分泌某種物質(zhì),而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機能,在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分(如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊),在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng),當混凝土出現(xiàn)裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合[4]。
四、結(jié) 論
裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。
第二篇:淺談混凝土裂縫預防與處理論文
【論文關(guān)鍵詞】:混凝土裂縫;預防措施;處理修補
【論文摘要】:在建筑工程施工中混凝土裂縫的產(chǎn)生是一項質(zhì)量通病,因此對混凝土裂縫的事先預防,以及產(chǎn)生后的修補處理是建筑生產(chǎn)過程中較為普遍的現(xiàn)象,應有足夠的重視。
在建筑工程施工中,混凝土裂縫的產(chǎn)生是一個普遍存在的問題,而裂縫的解決也是一個較為棘手的問題。混凝土裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的,有變形引起的:如收縮、膨脹、沉降等原因引起的裂縫;有外部荷載引起的:混凝土養(yǎng)護不當;外添加劑問題等引起的裂縫。
混凝土裂縫的產(chǎn)生若不加以預防采取措施解決,它的進一步發(fā)展延伸會導致內(nèi)部鋼筋等產(chǎn)生腐蝕,降低鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的承載力、抗?jié)B性能、耐久使用年限,甚至會影響人民的生命及財產(chǎn)安全。在工程中完全消除裂縫是不可能的,規(guī)范中也有明確規(guī)定對有些結(jié)構(gòu)在所處的不同條件下,允許存在一定寬、深度的裂縫。但作為施工過程中應盡量采取有效的預防和技術(shù)保障措施來有效的控制裂縫的產(chǎn)生,盡量少產(chǎn)生或盡量減少裂縫寬度、深度,尤其要避免出現(xiàn)在關(guān)鍵部位或有害裂縫。
混凝土中常見的裂縫主要有以下這些:①干縮裂縫;②塑性收縮裂縫;③沉降裂縫;④溫度裂縫;⑤化學反應引起的裂縫。
1.干縮裂縫的產(chǎn)生原因及主要預防措施
一般出現(xiàn)在混凝土澆筑完畢養(yǎng)護后的一周左右,這種裂縫的產(chǎn)生是由于混凝土表面水分蒸發(fā)過快而內(nèi)部變化較小產(chǎn)生較大拉應力而產(chǎn)生裂縫。相對濕度越低,干縮裂縫越易產(chǎn)生。混凝土干縮裂縫的產(chǎn)生和水灰比、水泥成分、水泥用量、集料的性質(zhì)和用量以及外添加劑等因素有關(guān)。因此為了防止干縮裂縫的產(chǎn)生可采取以下預防措施:①選用收縮量較小的水泥,如采用中低熱水泥和粉煤灰水泥;②控制水灰比,摻適量減水劑;③施工中控制配合比,用水量不得超過配合比中的用水量;④注重混凝土的養(yǎng)護;⑤設置合理的收縮縫。
2.塑性收縮裂縫的產(chǎn)生原因及主要預防措施
塑性收縮裂縫是由于混凝土表面失水過快引起的,一般在干熱、大風天氣容易產(chǎn)生;影響的因素主要有水灰比、混凝土凝結(jié)時間、環(huán)境溫度、風速及相對濕度等。
預防措施主要有:①選用干縮性小、早期強度高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥;②嚴格控制水灰比,添加高效減水劑,減少水泥用量和用水量;③澆筑混凝土前澆水濕潤基層和模板;④及時養(yǎng)護,避免高溫或大風導致水分的過量過速蒸發(fā)。
3.沉降裂縫的產(chǎn)生原因及主要預防措施
沉降裂縫是由于基層的不均勻沉降或模板支撐間距過大或模板本身剛度不足等原因所致。預防的主要措施有:①基土要分層夯實和加固;②保證模板的足夠剛度,支撐間距要按計算模板方案操作;③防止基底被水浸泡;④注意拆模時間及順序;⑤在凍土上搭設要采取一定的預防措施。
4.溫度裂縫的產(chǎn)生原因及主要預防措施
溫度裂縫都產(chǎn)生在大體積混凝土表面或溫差較大的地區(qū)。由于混凝土體積大,大量水化熱積聚在內(nèi)部不易散發(fā),導致混凝土內(nèi)部溫度急劇上升,而外部散熱較快,從而產(chǎn)生內(nèi)外的較大溫差,使得內(nèi)外熱脹冷縮程度不同,使得混凝土表面產(chǎn)生拉應力,當拉應力超過混凝土抗拉極限強度時就產(chǎn)生裂縫。主要預防措施有:①選用低中熱水泥;②減少水泥用量;③降低水灰比;④改善骨料級配,摻加外添加劑減少水泥用量降低水化熱;⑤改善混凝土攪拌工藝,降低混凝土澆筑溫度;⑥摻加一定的減水、增塑、緩凝等外加劑,改善混凝土的流動性、保水性、降低水化熱;⑦高溫季節(jié)注意控制混凝土溫升,降低澆筑時溫度;⑧大體積混凝土合理安排施工工序、分層分塊澆 筑,利于及時散熱,減小約束;或在大體積混凝土內(nèi)部設置冷卻管道,減小內(nèi)外溫差;加強溫度監(jiān)控及時采取冷卻措施;⑨預留溫度縫;⑩容易開裂部位配置增強抗拉強度的鋼筋或纖維材料減少裂縫產(chǎn)生的機率。
5.化學反應引起的裂縫及主要預防措施
混凝土攪拌后堿性骨料產(chǎn)生的一些堿性離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學反應,吸水體積增大,造成混凝土酥松、膨脹開裂。這些裂縫一般出現(xiàn)在結(jié)構(gòu)使用期間,一旦發(fā)生很難補救。主要預防措施有:①選用低堿水泥、外加劑或堿活性小的骨料;②添加外加劑降低堿骨料反應。
混凝土振搗不良或鋼筋保護層不足,使得外界物質(zhì)容易侵蝕鋼筋,使得體積增大,導致沿鋼筋方向的混凝土開裂。主要預防措施有:①保證鋼筋保護層厚度;②保證混凝土良好級配,振搗密實;③對鋼筋事先采取防銹蝕措施。
以上是混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫的一些具體原因及針對性事先控制裂縫產(chǎn)生的一些預防措施。但是在生產(chǎn)施工過程中并不是預防了就能絕對避免,只是減少發(fā)生的概率而已,因此裂縫的后期處理彌補就必不可少。
(1)表面修補
這是一種簡單的修補方法,針對混凝土表面開裂不影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定及承載力的情況。通常處理只在表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥等,同時為了防止進一步開裂可在裂縫表面粘貼玻纖網(wǎng)布等。
(2)結(jié)構(gòu)加固
當裂縫影響結(jié)構(gòu)安全時,采取加大截面積,外包型鋼、粘貼增強纖維網(wǎng)布、噴射混凝土補強加固等措施保證結(jié)構(gòu)安全。
(3)灌漿法
主要適用對混凝土結(jié)構(gòu)有影響且有抗?jié)B要求的裂縫,用壓力設備將水泥漿、環(huán)氧樹脂、聚氨酯等膠結(jié)材料壓入裂縫,使它硬化后和混凝土形成整體。
(4)嵌縫法
此法是沿裂縫鑿槽,后嵌填止水材料。
(5)混凝土置換法
對于損壞嚴重的混凝土,先將其剔除,后置換入新的混凝土或其它材料。常用普通混凝土、水泥砂漿、改性聚合物混凝土等置換。
(6)電化學防腐法
電化學防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài),鈍化鋼筋,以達到防腐作用。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是比較常用的方法,這些方法受環(huán)境影響小,可以長期防腐。
(7)自身愈合法
在混凝土中摻入某些特殊成分,如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊,在混凝土內(nèi)部形成仿生自愈的效果,當產(chǎn)生裂縫時分泌出液芯纖維使裂縫自身重新愈合。
混凝土裂縫的產(chǎn)生是一種較為普遍的現(xiàn)象,它的出現(xiàn)影響建筑物的抗?jié)B性能、使用功能或是結(jié)構(gòu)的安全;因此在實際的生產(chǎn)中對混凝土裂縫的產(chǎn)生原因分析以及采取相應的預防和后期處理對保證建筑物的安全和使用十分重要。
第三篇:混凝土裂縫處理論文
混凝土裂縫處理論文 前言
混凝土是一種非均質(zhì)脆性材料。由于施工和本身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫,由于裂縫的存在和發(fā)展通會使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力,影響建筑物的外觀、使用壽命,嚴重者將會威脅結(jié)構(gòu)的安全。混凝土中常見裂縫及預防
2.1 干縮裂縫及預防
干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護結(jié)束后的一段時間或澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)會產(chǎn)生干縮,且這種收縮是不可逆的。產(chǎn)生的原因主要有:內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導致變形不同的結(jié)果:混凝土受外部條件的影響,表面水分損失過快,變形較大,內(nèi)部濕度變化較小變形較小,較大的表面干縮變形受到內(nèi)部約束,產(chǎn)生較大拉應力而產(chǎn)生裂縫。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細裂縫,寬度多在0.05~0.2mm之間,大體積混凝土中平面部位多見,較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗?jié)B性,引起鋼筋的銹蝕影響耐久性,在水壓力的作用下會產(chǎn)生水力劈裂影響混凝土的承載力等。混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。
主要預防措施:一是選用收縮量較小的水泥,一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是其干縮受水灰比的影響較大,水灰比越大,干縮越大,因此在配合比設計中應盡量控制好水灰比,同時摻加合適的減水劑。三是嚴格控制攪拌和施工中的配合比,用水量絕對不能大于配合比設計所給定的用水量。四是加強早期養(yǎng)護,并適當延長養(yǎng)護時間。五是在結(jié)構(gòu)中設置合適的收縮縫。
2.2 塑性收縮裂縫及預防
塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前,表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮,一般在干熱或大風天氣出現(xiàn),裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一,互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長20~30cm,較長的裂縫可達2~3m,寬1~5mm。其產(chǎn)生的主要原因為:混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小,受高溫或較大風力的影響,表面失水過快,造成毛細管中產(chǎn)生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時的強度又無法抵抗其本身收縮,因此產(chǎn)生龜裂。影響塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、凝結(jié)時間、環(huán)境溫度、風速、相對濕度等。
主要預防措施:一是選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴格控制水灰比,摻加高效減水劑來增加坍落度和和易性,減少水泥及水的用量。三是澆筑之前,將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等,保持終凝前表面濕潤,或者在表面噴灑養(yǎng)護劑等進行養(yǎng)護。五是在高溫和大風天氣要設置遮陽和擋風設施,及時養(yǎng)護。
2.3 沉陷裂縫及預防
沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟,或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致;或者因為模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,化凍后產(chǎn)生不均勻沉降,致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫,其走向與沉陷情況有關(guān),一般沿與地面垂直或呈30°~45°角方向發(fā)展,較大的沉陷裂縫,往往有一定的錯位,裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后,沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。
主要預防措施:一是對松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應進行必要的夯實和加固。二是保證模板有足夠的強度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻。三是防止?jié)补噙^程中地基被水浸泡。四是模板拆除的時間不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。
2.4 溫度裂縫及預防
溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。混凝土澆筑后,在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱,由于混凝土的導熱性能,大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā),導致內(nèi)部溫度急劇上升,而表面散熱較快,這樣就形成較大的內(nèi)外溫差,造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮程度的不同,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應力,當拉應力超過其抗拉強度極限時,表面就會產(chǎn)生裂縫,多發(fā)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當溫差變化較大,或者受到寒潮的襲擊等,會導致表面溫度急劇下降,而產(chǎn)生收縮,表面收縮的混凝土受內(nèi)部的約束,將產(chǎn)生很大的拉應力而產(chǎn)生裂縫,這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。
溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律,大面積結(jié)構(gòu)裂縫常縱橫交錯;梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu),裂縫多平行于短邊;深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行,裂縫沿著長邊分段出現(xiàn),中間較密。裂縫寬度大小不一,受溫度變化影響較為明顯,冬季較寬,夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細,而冷縮裂縫的粗細變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。
主要預防措施:一是盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。二是減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料級配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。五是改善攪拌工藝,在傳統(tǒng)的“三冷技術(shù)”的基礎上采用“二次風冷”新工藝,降低混凝土的澆筑溫度。六是中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善拌合物的流動性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現(xiàn)時間。七是高溫季節(jié)澆筑時可以采用搭設遮陽板等輔助措施控制溫升、降低澆筑溫度。八是大體積混凝土的溫度應力與結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān),結(jié)構(gòu)尺寸越大,溫度應力越大,因此要合理安排施工工序,分層、分塊澆筑,以利于散熱,減小約束。九是在大體積混凝土內(nèi)部設置冷卻管道,通冷水或者冷氣冷卻,減小混凝土的內(nèi)外溫差。十是加強溫度的監(jiān)控,及時采取冷卻、保護措施。十一是預留溫度收縮縫。十二是減小約束,澆筑前宜在基巖和老混凝土上鋪設5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。十三是加強養(yǎng)護,澆筑后及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,并注意灑水養(yǎng)護,適當延長養(yǎng)護時間,保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié),表面應設置保溫措施,以防止寒潮襲擊。十四是配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內(nèi)。
2.5 化學反應引起的裂縫及預防
堿骨料反應裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最常見的由于化學反應而引起的裂縫。混凝土拌和后會產(chǎn)生一些堿性離子,這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學反應并吸收周圍環(huán)境中的水而體積增大,造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現(xiàn)中混凝土結(jié)構(gòu)使用期間,一旦出現(xiàn)很難補救,因此應在施工中采取有效措施進行預防。主要的預防措施:一是選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。三是選用合適的摻和料抑制堿骨料反應。裂縫處理
裂縫的出現(xiàn)不但會影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度,還會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況我們要區(qū)別對待、及時處理。
3.1 表面修補法
表面修補法是一種簡單、常見的修補方法,主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深層裂縫的處理。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,在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,也可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
第四篇:混凝土裂縫成因及預防處理措施
分析施工中混凝土裂縫成因及預防處理措施
裂縫是現(xiàn)澆混凝土工程中常遇到的一種質(zhì)量通病。我國著名的裂縫研究專家王鐵夢在《工程結(jié)構(gòu)裂縫控制》一書中首先指出:根據(jù)大量的工程實踐和近代工程材料的細觀研究表明,建筑結(jié)構(gòu)的裂縫是不可避免的,裂縫是人們可以接受的材料特征。分析其成因有利于我們在施工中對裂縫的控制和預防。
一、裂縫特征及種類
現(xiàn)澆樓板裂縫中大部分表現(xiàn)為:表面龜裂,垂直、水平裂縫,縱向、橫向裂縫以及斜向裂縫,出現(xiàn)的裂縫不規(guī)則,不均勻,長度從幾公分到幾十公分不等;寬度大多數(shù)在0.2㎜以內(nèi),深5~15㎜左右,個別也有1~2㎜寬的貫穿性的裂縫;混凝土強度等級越高,出現(xiàn)的裂縫數(shù)量越多;板面雙層配筋的部位出現(xiàn)的裂縫少;僅有單層配筋的部位,出現(xiàn)的裂縫較多。
裂縫是固體材料中的某些不連續(xù)現(xiàn)象。混凝土拌和物是由固、液氣三相組成的非均質(zhì)復合材料,成型之后在自然環(huán)境中受多種因素影響,形成肉眼看不到的微小縫隙,當縫隙繼續(xù)發(fā)展,則稱之為裂縫。根據(jù)裂縫寬度、深度和使用功能不同,其裂縫的分類主要有以下幾種:
1、塑性收縮裂縫
混凝土摘初凝前出現(xiàn)泌水和水份急劇蒸發(fā),引起失水收縮,此時骨料與水泥之間產(chǎn)生不均勻的收縮變形,由于它發(fā)生在混凝土終凝之前的塑性階段故稱之為塑性收縮,其收縮量可達1%左右。由塑性收縮產(chǎn)生的裂縫稱之為塑性裂縫。當外界氣溫高,風速大,氣候很干燥時尤為嚴重。
2、沉陷收縮裂縫
沉陷收縮裂縫簡稱沉陷裂縫。
產(chǎn)生自身沉陷裂縫的主要原因是:混凝土拌合料太稀,坍落度過大,沉陷量過高。這種裂縫在坍落度過大的泵送商品混凝土澆筑的結(jié)構(gòu)中,特別是表面系數(shù)大的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)中容易出現(xiàn)。在混凝土沉陷時受到鋼筋抑制或新澆混凝土表面未認真壓實導致沉陷所致。多在混凝土澆筑后2~3小時,表面明水消失時出現(xiàn)。
3、干燥收縮裂縫
干燥收縮裂縫簡稱干縮裂縫。
水分蒸發(fā)是造成干縮和塑性裂縫的主要原因。但塑性是在水泥硬化前短期內(nèi)產(chǎn)生的,而干縮是在水泥硬化后較長時間產(chǎn)生的。這種干燥、蒸發(fā)是由表及里逐漸發(fā)展的。這種裂縫發(fā)生在表層很淺的位置,常被人們所忽視,但其危害性卻不容人們所忽視。
所以,當混凝土強度等級越高,水泥用量越大,則產(chǎn)生的干燥收縮值將越大,出現(xiàn)的裂縫會越多,這是高標號混凝土容易開裂的主要原因之一。
4、溫度收縮裂縫
水泥水化過程中產(chǎn)生大量的熱能,內(nèi)部溫度會超過30℃以上;一般在1~3天即釋放50%以上熱能。由于散熱的傳遞、積存,混凝土內(nèi)最高溫度多數(shù)發(fā)生在澆筑后3~5天,因內(nèi)外散熱條件不同,中心溫度高,表面溫度底,形成溫度梯度,產(chǎn)生溫度變形和溫度應力。溫度應力和溫差成正比,溫差越大應力越大;當溫度應力大于內(nèi)外約束應力則產(chǎn)生裂縫。
二、裂縫的危害
裂縫的存在是混凝土工程的隱患。裂縫分為有害裂縫和無害裂縫,雖然這些裂縫一般被認為對結(jié)構(gòu)使用無多大危害。但在使用時仍需進一步控制,如表面細微裂縫,極易吸收侵蝕性氣體或水份,當氣溫低于-3℃時,水分結(jié)冰體積膨脹會進一步擴大裂縫寬度和深度;受水分和氣體侵蝕,會直接銹蝕鋼筋,所以在實際施工中仍應對其進行有效控制。特別是避免有害裂縫的產(chǎn)生,以確保結(jié)構(gòu)的可靠性。
三、裂縫產(chǎn)生的原因
裂縫的類型甚多,其產(chǎn)生的原因有:外荷載引起的裂縫;物理因素引起的裂縫;化學因素引起的裂縫;施工操作引起的裂縫。主要有
1、混凝土水灰比、坍落度過大,或使用收縮率較大的水泥,水泥用量過大,或使用過量粉砂。
混凝土強度值對水灰比的變化十分敏感,基本上是水和水泥計量變動對強度影響的疊加。因此,水、水泥、粉煤灰、減水型泵送溶液的計量偏差,將直接影響混凝土的強度。采用含泥量大的粉砂配制的混凝土由于砂粒徑小收縮大,抗拉強度低,容易因塑性收縮而產(chǎn)生裂縫。泵送混凝土為了滿足泵送條件:混凝土坍落度大,流動性好,澆筑時為圖施工方便,采用集中放料,振動棒趕料,易產(chǎn)生局部粗骨料少、砂漿多的現(xiàn)象(使用地泵時比較普遍),此時,混凝土脫水干縮,就會產(chǎn)生表面裂縫。泵送混凝土供應商為了保證混凝土的強度和可泵性、和易性往往采取加大水泥用量、減小骨料粒徑,這樣就會使混凝土因水泥用量過大而產(chǎn)生收縮、因骨料粒徑過細而無法抵抗混凝土的收縮應力,最終混凝土因收縮而產(chǎn)生裂縫。
2、混凝土施工過分振搗,木模板過于干燥
在高層設計中,為盡量壓縮墻厚,剪力墻中的連梁、暗柱的配筋粗而密,插入式振搗棒難以插入到每個部位進行恰倒好處的振搗,為防梁、柱底部砼出現(xiàn)蜂窩、狗洞,振搗手往往在能插振搗棒的地方過分振搗,造成粗骨料沉落砂漿上浮混凝土離析,表面呈現(xiàn)泌水,而形成豎向體積縮小沉落,造成樓板表面有較厚的砂漿層,待水分蒸發(fā)后,導致混凝土表面因收縮過大而形成凝縮裂縫。而木模板面層在澆筑砼之灑水不夠,過于干燥,導致混凝土因失水過快而引起混凝土的塑性收縮,產(chǎn)生塑性收縮裂縫。特別是在春夏干燥季節(jié),模板吸水量更大,必須要加強澆水和防范,控制裂縫。
3、混凝土澆搗后過分抹平壓光和養(yǎng)護不當
當水泥漿浮在現(xiàn)澆樓層板時,如果再在表面過度的抹平壓光會使混凝土的細骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳作用生成碳酸鈣,引起表面體積碳水化收縮,導致混凝土板表面龜裂。而養(yǎng)護不當也是造成現(xiàn)澆混凝土板裂縫的主要原因。過早養(yǎng)護會影響混凝土的膠結(jié)能力,使混凝土表面跑砂、泛黃。過遲養(yǎng)護,由于受風吹日曬,混凝土板表面游離水分蒸發(fā)過快,水泥缺乏必要的水化水,而產(chǎn)生急劇的體積收縮,此時
混凝土早期強度底,不能抵抗這種應力而產(chǎn)生開裂。特別是夏、冬兩季,因晝夜溫差大,養(yǎng)護不當最易產(chǎn)生溫差裂縫。
4、樓板的彈性變形及支座處的負彎矩
為趕工期,混凝土未達到規(guī)定強度,過早拆模,或者在混凝土未達到終凝時間就上荷載等。這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形,致使混凝土早期強度底或無強度時,承受彎、壓、拉應力,導致樓板產(chǎn)生內(nèi)傷或斷裂。施工中不注意鋼筋的保護,把板面負筋踩彎等。將會造成支座的負彎矩,導致板面出現(xiàn)裂縫。
5、減水劑的影響
資料表明:自從推廣商品混凝土以來,結(jié)構(gòu)裂縫普遍增多。為何會出現(xiàn)此類現(xiàn)象?除了泵送混凝土的水泥用量和砂率提高有關(guān)外,人們往往忽視了減水劑引起的負面影響。例如過去干硬性及預制混凝土的收縮變形約為4~6×10-4,而現(xiàn)在泵送混凝土收縮變形約為6~8×10-4,使得混凝土裂縫控制的技術(shù)難度大大增加。研究表明,在混凝土配合比相同情況下,摻入減水劑的坍落度可增加100~150㎜,但是它與基準混凝土的收縮值相比,卻增加120~130%。同時,摻入不同類型的減水劑混凝土的收縮比是不相同的,一般是:木鈣減水劑﹥?nèi)矍璋窚p水劑﹥氨基磺酸減水劑﹥聚丙烯酸減水劑。這說明商品混凝土澆筑的結(jié)構(gòu)開裂機率大與減水劑帶來的負面影響有關(guān)。但其機理有待于進一步研究。
6、高強鋼筋及高強混凝土的大量應用及推廣帶來的影響
隨著能源的日趨緊張和科學技術(shù)的進一步發(fā)展,目前建筑用鋼筋的級別以發(fā)展到四級,混凝土強度等級以發(fā)展到C100。隨著這些硬件的上升建筑設計鋼筋的間距越來越大、鋼筋的用量越來越小抵抗混凝土塑性開裂的能力則相對減弱;隨著混凝土強度級別選用的提高,板的厚度相應減小,導致混凝土自身收縮加大而板又為簿板,無法抵抗其自身的收縮應力,使混凝土貫通性裂縫越來越普遍。
四、裂縫的預防措施
為了控制鋼筋混凝土樓板面出現(xiàn)裂縫的數(shù)量和概率,結(jié)合近幾年來施工的實
踐經(jīng)驗,現(xiàn)從材料使用和施工操作方面,簡述施工過程中的具體防治措施。在工程施工中具體抓以下幾個環(huán)節(jié):
1、從根本上解決樓板面負筋踩塌問題:積極與業(yè)主和設計單位溝通,在施工工程中確定用粗點的鋼筋做馬凳架立現(xiàn)澆板的上部負筋,確保板上層負筋不被踩彎、踩塌;在樓板澆搗、泵車布管時,采用專門的門式鐵架支撐泵車管道和腳手架跳板,嚴禁在鋼筋骨架上直接走人和操作;同時專人看護鋼筋,澆混凝土前必須將鋼筋整理到原設計部位。
2、嚴格控制商品混凝土的施工配合比,根據(jù)混凝土強度等級和質(zhì)量檢驗以及和易性的要求確定配合比;嚴格控制水灰比和水泥用量;控制粉煤灰摻量;選擇級配良好的石子、含泥量較小的中粗砂,減小空隙率和砂率,以減少收縮量,提高混凝土抗裂強度;對商品混凝土的坍落度進行逐車檢查也是保證施工質(zhì)量的重要因素。
3、在混凝土澆筑前,應先將基層和模板澆水濕潤,避免過多吸收水分,澆搗過程中應盡量做到既振搗充分又避免過度。
4、混凝土樓板面的振搗要用平板震動器均勻、適度的振搗,防止過振使水泥漿上浮,過多時刮去表層的水泥漿,或增加粗骨料;澆筑完畢后,表面刮抹的動作力不宜過大,嚴禁在混凝土表面撒干水泥刮抹,或加水壓光;加強混凝土早期養(yǎng)護;打完第二遍木殼后,立即在板面用塑料布等材料覆蓋,進行保溫保濕養(yǎng)護,防止強風和烈日報曬。
5、嚴格施工操作程序,不盲目趕工。杜絕過早上人、上荷載和過早拆模。通過在大梁兩側(cè)的面層內(nèi)配置通長的鋼筋網(wǎng)片,承受支座負彎矩,避免因不均勻沉降而產(chǎn)生的裂縫。
6、控制減水劑的用量品種,在泵送混凝土配合比中,要求商品混凝土生產(chǎn)廠家不再使用收縮比大的木鈣減水劑和萘磺酸鹽減水劑等,盡量使用新型的氨基磺酸減水劑和聚炳烯酸減水劑,或有微膨脹功能的KL-HEA抗裂縫減水(防水)劑(中國建筑材料科學研究院研制),產(chǎn)品使用前應復試合格方可使用,嚴禁
使用“三無”產(chǎn)品,假冒偽劣產(chǎn)品。
通過上述施工措施的制定和落實,施工中的混凝土裂縫會相對較少和能有效控制的。
五、裂縫的修復和處理方法
“建筑結(jié)構(gòu)的裂縫是不可避免的,但其有害程度是可以控制的”。也就是說,出現(xiàn)裂縫并不可怕,關(guān)鍵是如何善于總結(jié)經(jīng)驗,吸取教訓,逐漸控制裂縫的數(shù)量和有害程度,同時要及時與業(yè)主和監(jiān)理方溝通,組織工程技術(shù)人員分析原因、制定修復方案和今后施工中的控制措施。主要的修復方法有:
1、對于一般混凝土樓板表面的龜裂,可先將裂縫清洗干凈,待干燥后用環(huán)氧漿液灌縫或用1:1的水泥砂漿表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發(fā)現(xiàn)龜裂時,可用木抹子再壓一遍,裂縫即可閉合。
2、其它一般裂縫處理,其施工順序為:清洗板縫后用1:1水泥砂漿抹縫,壓平養(yǎng)護。
3、當裂縫較大時,應沿裂縫鑿八字形凹槽,沖洗干凈后,用1:2水泥砂漿抹平,也可以采用環(huán)氧膠泥嵌補。
4、當樓板出現(xiàn)的裂縫面積較大時,應對樓板進行靜載試驗,檢驗其結(jié)構(gòu)安全性,必要時可在樓板上增做一層鋼筋網(wǎng)片,以提高樓板的整體性。
5、通長、貫通的危險結(jié)構(gòu)裂縫,裂縫寬度大于0.3㎜的,采用結(jié)構(gòu)膠粘扁鋼加固補強。板縫用灌縫膠高壓灌膠。
第五篇:淺析混凝土裂縫分析及處理論文版
淺析混凝土裂縫分析及處理
混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質(zhì)脆性材料。由于混凝土施工和本身變形、約束等一系列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣穴和微裂縫,正是由于這些初混凝土建筑和構(gòu)件通常都是帶縫工作的,由于裂縫的存在和發(fā)展通常會使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力,影響建筑物的外觀、使用壽命,嚴重者將會威脅到人混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多,有變形引起的裂縫:如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫;有外載作用引起的裂縫;有養(yǎng)護環(huán)境不當和化學作用引起的裂縫等等。在實際工程中要區(qū)別對待,根據(jù)實際情況解決問題。
一、凝土工程中常見裂縫及預防 1.干縮裂縫及預防
干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護結(jié)束后的一段時間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)會產(chǎn)生干縮,且這種收縮是不可逆的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導致變形不同的結(jié)果:混凝土受外部條件的影響,表面水分損失過快,變形較大,內(nèi)部濕度變化較小變形較小,較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束,產(chǎn)生較大拉應力而產(chǎn)生裂縫。相對濕度越低,水泥漿體干縮越大,干縮裂縫越易產(chǎn)生。干縮裂縫多為表面性的平行線狀或網(wǎng)狀淺細裂縫,寬度多在0.05~0.2mm之間,大體積混凝土中平面部位多見,較薄的梁板中多沿其短向分布。干縮裂縫通常會影響混凝土的抗?jié)B性,引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性,在水壓力的作用下會產(chǎn)生水力劈裂影響混凝土的承載力等等。混凝土干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。
主要預防措施:
一是選用收縮量較小的水泥,一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。
二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大,水灰比越大,干縮越大,因此在混凝土配合比設計中應盡量控制好水灰比的選用,同時摻加合適的減水劑。三是嚴格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對不能大于配合比設計所給定的用水量。
四是加強混凝土的早期養(yǎng)護,并適當延長混凝土的養(yǎng)護時間。冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間,并涂刷養(yǎng)護劑養(yǎng)護。
五是在混凝土結(jié)構(gòu)中設置合適的收縮縫。2.塑性收縮裂縫及預防
塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前,表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風天氣出現(xiàn),裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一,互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長20~30cm,較長的裂縫可達2~3m,寬1~5mm。其產(chǎn)生的主要原因為:混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小,或者混凝土剛剛終凝而強度很小時,受高溫或較大風力的影響,混凝土表面失水過快,造成毛細管中產(chǎn)生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮,因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時間、環(huán)境溫度、風速、相對濕度等等。
主要預防措施:
一是選用干縮值較小早期強度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。
二是嚴格控制水灰比,摻加高效減水劑來增加混凝土的坍落度和和易性,減少水泥及水的用量。
三是澆筑混凝土之前,將基層和模板澆水均勻濕透。
四是及時覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等,保持混凝土終凝前表面濕潤,或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護劑等進行養(yǎng)護。
五是改善混凝土的攪拌加工工藝,在傳統(tǒng)的“三冷技術(shù)“的基礎上采用“二次風冷“新工藝,降低混凝土的澆筑溫度。
六是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性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現(xiàn)時間。
七是高溫季節(jié)澆筑時可以采用搭設遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升,降低澆筑混凝土的溫度。
八是大體積混凝土的溫度應力與結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān),混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大,溫度應力越大,因此要合理安排施工工序,分層、分塊澆筑,以利于散熱,減小約束。九是在大體積混凝土內(nèi)部設置冷卻管道,通冷水或者冷氣冷卻,減小混凝土的內(nèi)外溫差。
十是加強混凝土溫度的監(jiān)控,及時采取冷卻、保護措施。十一是預留溫度收縮縫。
十二是減小約束,澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。
十三是加強混凝土養(yǎng)護,混凝土澆筑后,及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,并注意灑水養(yǎng)護,適當延長養(yǎng)護時間,保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié),混凝土表面應設置保溫措施,以防止寒潮襲擊。
十四是混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內(nèi)。
3.化學反應引起的裂縫及預防
堿骨料反應裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最常見的由于化學反應而引起的裂縫。混凝土拌和后會產(chǎn)生一些堿性離子,這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學反應并吸收周圍環(huán)境中的水而體積增大,造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現(xiàn)中混凝土結(jié)構(gòu)使用期間,一旦出現(xiàn)很難補救,因此應在施工中采取有效措施進行預防。主要的預防措施:一是選用堿活性小的砂石骨料。二是選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑。三是選用合適的摻和料抑制堿骨料反應。由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護層較薄,有害物質(zhì)進入混凝土使鋼筋產(chǎn)生銹蝕,銹蝕的鋼筋體積膨脹,導致混凝土脹裂,此種類型的裂縫多為縱向裂縫,沿鋼筋的位置出現(xiàn)。
二、裂縫處理
裂縫的出現(xiàn)不但會影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度,還會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力。因此根據(jù)裂縫的性質(zhì)和具體情況我們要區(qū)別對待、及時處理,以保證建筑物的混凝土裂縫的修補措施主要有以下一些方法:表面修補法,灌漿、嵌逢封堵法,結(jié)構(gòu)加固法,混凝土置換法,電化學防護法以及仿生自愈合法。
1.表面修補法
表面修補法是一種簡單、常見的修補方法,它主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫以及深進裂縫的處理。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,在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂,通常可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
2.灌漿、嵌逢封堵法
灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補,它是利用壓力設備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中,膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。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、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
3.結(jié)構(gòu)加固法
當裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結(jié)構(gòu)進行處理。結(jié)構(gòu)加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結(jié)構(gòu)的截面面積,在構(gòu)件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。
4.混凝土置換法
混凝土置換法是處理嚴重損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。
5.電化學防護法
電化學防腐是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài),鈍化鋼筋,以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是化學防護法中常用而有效的三種方法。
6.仿生自愈合法
仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法,它模仿生物組織對受創(chuàng)傷部位自動分泌某種物質(zhì),而使創(chuàng)傷部位得到愈合的機能,在混凝土的傳統(tǒng)組分中加入某些特殊組分(如含粘結(jié)劑的液芯纖維或膠囊),在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng),當混凝土出現(xiàn)裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合[4]。
三、結(jié) 論
裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對混凝土裂縫進行認真研究、區(qū)別對待,采用合理的方法進行處理,并在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,保證建筑物和構(gòu)件安全、穩(wěn)定地工作。