摘 要:隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的加快,混凝土的用量呈逐年遞增的趨勢。然而,許多混凝土結(jié)構(gòu)在建設(shè)與使用過程中出現(xiàn)了不同程度、不同形式的裂縫,這不僅影響建筑物的外觀,更危及建筑物結(jié)構(gòu)的正常使用及的耐久性。本文對(duì)混凝土溫度應(yīng)力裂縫的成因及防治進(jìn)行了分析,并提出了針對(duì)性的控制措施,以確保工程質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:混凝土裂縫;溫度應(yīng)力; 成因;防治措施;
0.引言
隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)步伐的加快,混凝土的用量也逐年增大;炷潦乾F(xiàn)代工程建設(shè)的主要材料,但其裂縫問題一直困擾著混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量及安全性而受到工程界的廣泛關(guān)注,因?yàn)榻ㄖ镆坏┏霈F(xiàn)混凝土裂縫,不僅影響其外觀,更危及建筑物的正常使用和結(jié)構(gòu)的耐久性。本文根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),就現(xiàn)澆混凝土裂縫的成因及防治措施進(jìn)行探討,以期為混凝土裂縫的防治提供參考價(jià)值。
1.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁溫度應(yīng)力裂縫的成因
1.1材料方面的原因
眾所周知,水泥、粗骨料、細(xì)骨料、水和外加劑等是組成混凝土的非均質(zhì)堆集材料。如果這些材料不符合規(guī)范要求,極易導(dǎo)致混凝土連續(xù)梁溫度應(yīng)力裂縫的產(chǎn)生。
其主要原因有:①混凝土設(shè)計(jì)的強(qiáng)度等級(jí)高,導(dǎo)致混凝土脆性大,使其容易開裂;②混凝土單方用灰量、用水量增多;③骨料顆粒級(jí)配不良,或粗細(xì)骨料的含泥量過大;④對(duì)混凝土外加劑、摻和料的選擇或摻量不當(dāng)⑤水泥品種選擇不合適。
1.2設(shè)計(jì)方面的原因
若設(shè)計(jì)不當(dāng)也會(huì)造成混凝土裂縫的產(chǎn)生,主要有:①對(duì)構(gòu)件施加的預(yù)應(yīng)力不當(dāng),造成構(gòu)件的偏心應(yīng)力過大,導(dǎo)致構(gòu)件斷面突變,產(chǎn)生應(yīng)力集中;②采用的混凝土等級(jí)過高,未充分考慮到混凝土構(gòu)件的收縮變形,使用灰量過大,對(duì)收縮不利;③構(gòu)造鋼筋配置過少或過粗;④混凝土配合比的設(shè)計(jì)不合理,例如,配合比中的水灰比過大,砂率選擇不當(dāng)?shù)取?nbsp;
1.3施工及現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)原因
現(xiàn)場澆搗混凝土?xí)r,往往會(huì)因?yàn)檎駬v或插入不當(dāng),造成混凝土密實(shí)性和均勻性較差,產(chǎn)生裂縫。在澆注大體積混凝土?xí)r,若不能準(zhǔn)確計(jì)算出水化值,加之現(xiàn)場混凝土降溫及保溫工作不到位,就會(huì)導(dǎo)致混凝土內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大,使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。另外,若現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)措施不到位,或養(yǎng)護(hù)不當(dāng)容易導(dǎo)致混凝土早期脫水,引起收縮裂縫。
1.4使用原因
在建筑物的使用過程中,往往會(huì)受到周圍環(huán)境的影響,例如酸、堿、鹽等對(duì)構(gòu)筑物的侵蝕,引起裂縫。此外,若構(gòu)筑物基礎(chǔ)不均勻沉降、隨意拆除承重墻或鑿洞、火災(zāi)、輕度地震等都會(huì)引起構(gòu)筑物裂縫的產(chǎn)生。
2.裂縫處理措施
2.1結(jié)構(gòu)加固法
當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)的性能時(shí),就要考慮采取加固法對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)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(yù)應(yīng)力法加固、粘貼鋼板加固、增設(shè)支點(diǎn)加固以及噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固。
2.2表面修補(bǔ)法
表面修補(bǔ)法主要適用于穩(wěn)定的或?qū)Y(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫。常見的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥,并在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料進(jìn)行防護(hù)。同時(shí),在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布,以防止混凝土受各種作用的影響繼續(xù)開裂。
2.3嵌逢封堵法
這是裂縫封堵中最常用的一種方法,是利用嵌填塑性或剛性的止水材料,達(dá)到封閉裂縫的目的。聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等是常用的塑性材料,聚合物水泥砂漿則是常用的剛性止水材料。
2.4灌漿法
灌漿法是通過壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中,待膠結(jié)材料硬化后,便與混凝土形成一個(gè)整體,實(shí)現(xiàn)對(duì)裂縫的封堵加固。該方法主要適用于對(duì)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(bǔ)。
2.5混凝土置換法
當(dāng)混凝土裂縫較大,受損害嚴(yán)重時(shí)最適宜采用混凝土置換法,即將損壞的混凝土剔除,并用新的混凝土或其他材料代替。
2.6仿生自愈合法
仿生自愈合法模仿是生物組織對(duì)受創(chuàng)傷部位自動(dòng)分泌某種物質(zhì),使創(chuàng)傷部位得到愈合的機(jī)能,這是一種新的裂縫處理方法。其原理是:使混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),一旦混凝土出現(xiàn)裂縫,便會(huì)分泌出特定物質(zhì)使裂縫重新愈合。
2.7電化學(xué)防護(hù)法
常用的電化學(xué)防護(hù)法有:氯鹽提取法、陰極防護(hù)法、堿性復(fù)原法。通常是利用施加電場在介質(zhì)中的電化學(xué)作用,來改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài),使之鈍化,從而達(dá)到防腐的目的。
3.預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁溫度應(yīng)力裂縫的防治措施
實(shí)際施工中,應(yīng)根據(jù)裂縫產(chǎn)生的原因?qū)︻A(yù)應(yīng)力混凝土的裂縫進(jìn)行防治。具體來說,可以從以下幾方面考慮:
3.1針對(duì)塑性收縮裂縫
塑性收縮產(chǎn)生的裂縫往往是由于混凝土澆筑完畢后未能及時(shí)進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)工作造成的。所以,為防止這類裂縫的產(chǎn)生應(yīng)做到:第一,在混凝土澆筑完畢后要保持一定的環(huán)境濕度,以減少水分的流失;第二,盡量采用流動(dòng)性、和易性好,坍落度較小,水灰比、含砂率均適中的商品混凝土來施工,以確保最大限度地減少裂縫的發(fā)生。
3.2針對(duì)塑性沉降裂縫
預(yù)防塑性沉降裂縫要做到:首先,攪拌運(yùn)輸卸料前應(yīng)先高速運(yùn)轉(zhuǎn)20~30秒,保證混凝土攪拌均勻,然后反轉(zhuǎn)卸料;其次,施工過程中不得隨意加水,在滿足泵送和施工的前提下盡可能減小混凝土的坍落度;再次,應(yīng)及時(shí)檢查模板和支護(hù)的安全穩(wěn)定,混凝土工和模板木工要密切配合,防止跑模和垮塌現(xiàn)象產(chǎn)生。
3.3針對(duì)溫度應(yīng)力產(chǎn)生裂縫
首先,混凝土表面要有嚴(yán)格的保溫與保濕措施。因?yàn)楸砻媸^快、過多就會(huì)導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生,為使混凝土產(chǎn)生抵抗開裂作用的應(yīng)力,應(yīng)延長保濕、保溫時(shí)間,確保其表面均勻地冷卻、干燥,從而降低開裂幾率。
其次,應(yīng)降低混凝土發(fā)熱量。應(yīng)在滿足輸送和施工要求的前提下盡量使用流動(dòng)性低的混凝土,并嚴(yán)格控制水灰比。,為提高混凝土強(qiáng)度,減少水、水泥用量及干縮現(xiàn)象可選用合理的添加緩凝劑或高效減水劑。
再次,降低混凝土入模澆筑的溫度。應(yīng)制定詳細(xì)的大體積混凝土澆筑方案,并投入必要的降溫設(shè)施,對(duì)混凝土從出場到澆筑結(jié)束進(jìn)行全過程的溫度監(jiān)控,夏季施工時(shí)更應(yīng)避開高溫時(shí)段進(jìn)行澆筑。
3.4因施工工藝因素產(chǎn)生的裂縫
第一,保證振搗的方式方法符合施工工藝規(guī)范要求,振搗時(shí)要做到快插慢拔,且保證節(jié)奏合理;第二,做好混凝土成品的保護(hù)工作,對(duì)于大跨度的混凝土結(jié)構(gòu)和懸挑懸臂式的混凝土結(jié)構(gòu),應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范要求做好混凝土成品的保護(hù)工作;第三,加強(qiáng)對(duì)負(fù)彎矩筋的管理,可采取增加板面負(fù)彎矩筋的保護(hù)層厚度、加密支撐馬凳的間距等措施;第四,加強(qiáng)對(duì)模板施工全過程的監(jiān)控管理,保證模板及支架有足夠的承載力、剛度及穩(wěn)定性,確保混凝土澆筑的安全和穩(wěn)定。
4.結(jié)束語
混凝土裂縫問題已嚴(yán)重影響到建筑業(yè)的施工質(zhì)量,并制約著混凝土結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展,所以應(yīng)在混凝土生產(chǎn)以及施工過程中采取針對(duì)性地預(yù)防措施來控制裂縫的產(chǎn)生。同時(shí),還要在實(shí)際工程中不斷的摸索總結(jié)出根本性的防治方法,避免或減少裂縫的出現(xiàn)。總之,應(yīng)以預(yù)防為主,防治結(jié)合,確保工程質(zhì)量,使建筑產(chǎn)品更好、更穩(wěn)、更精。
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