- 相關(guān)推薦
混凝土裂縫的原因與防治措施論文
1混凝土裂縫簡述
清華大學(xué)譚維祖提出過自20世紀(jì)初起，人們就已經(jīng)認(rèn)識到大體積水工混凝土?xí)驗樗嗨〞r的放熱散發(fā)緩慢而產(chǎn)生明顯的溫升，并在隨后的的降溫過程中由于體積的收縮受約束而出現(xiàn)開裂。北京建筑工程研究院傅沛共高級工程師說混凝土是由水泥、參合聊、外加劑與水配置的膠結(jié)材漿體，又是彈性模量較高的而抗拉強(qiáng)度，導(dǎo)致混凝土發(fā)生裂縫，混凝土在澆筑成型后，混凝土骨料堆體積對漿體收縮作用，是內(nèi)部開始就產(chǎn)生微裂縫，在環(huán)境溫度、適度、荷載等因素作用下，這些裂縫就發(fā)展為肉眼可見的宏觀裂縫�；炷亮芽p同時具有不確定性和無規(guī)律性，裂縫的長度、寬度、深度、分布位置、數(shù)量(密度)都不一樣。鋼筋混凝土構(gòu)件基本上都是帶裂縫工作的，只是有些裂縫很細(xì)，甚至肉眼看不見(縫寬小于0．5mm)，一般對結(jié)構(gòu)無大的影響，允許其存在。盡管有些結(jié)構(gòu)允許存在一定數(shù)量和大小的裂縫，但是要避免出現(xiàn)有害裂縫，以確保工程質(zhì)量，使建筑物具有良好的耐久性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
2混凝土裂縫的原因分析
混凝土開裂的原因多種多樣，通常是混凝土體積變化時受到約束或者由于荷載作用時混凝土內(nèi)產(chǎn)生的過大的拉應(yīng)力引起的。下面就材料和施工期間易發(fā)生的變形裂縫分別予以討論。
2．1塑性沉降裂縫
在新拌的混凝土中，骨科顆粒懸浮在一定稠度的膠結(jié)材漿體中，由于普通混凝土的漿體密度低于骨料，因而骨料在漿體中有下降趨勢。
而漿體中水泥顆粒密度又大雨粉煤灰并遠(yuǎn)大于水，從而使?jié){體的粉煤灰與水向上漂移而產(chǎn)生沉降、離析與泌水現(xiàn)象。骨料下沉和水分上升不僅會在水平鋼筋底部和粗骨料底部積聚水分。干燥后形成空隙，還會使混凝土接近表面的部分由于粉煤灰組分多而將低強(qiáng)度。當(dāng)下沉的固體顆粒遇到水平鋼筋或受到側(cè)面模板的摩擦阻力時，就會與周圍的混凝土形成沉降差，在混凝土頂部表面形成塑形沉降裂縫。
2．2塑性收縮裂縫
裂縫在結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)，形狀很不規(guī)則，長短寬窄不一，互不連通，呈龜裂狀，深度一般不超過50mm，類似干燥的泥漿面，出現(xiàn)很普遍。產(chǎn)生原因是由于混凝土澆筑后3－4h左右表面沒有及時覆蓋，風(fēng)吹日曬，在塑性狀態(tài)時表面水分蒸發(fā)過快，以及混凝土本身的水化熱高等原因，造成混凝土體積產(chǎn)生急劇收縮，而此時混凝土強(qiáng)度趨近于零，不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開裂�；炷林械乃终舭l(fā)和吸收的速度越快，塑性收縮裂縫就越容易產(chǎn)生。此外混凝土在終凝前幾乎沒有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小時，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮，而此時混凝土的強(qiáng)度又無法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。
2．3溫差脹縮裂縫
混凝土澆筑后，水泥的水化熱使混凝土內(nèi)部溫度升高，一般每100kg水泥可使混凝土溫度升高10度左右，加上混凝土的入模溫度，在2－3d內(nèi)，混凝土內(nèi)部溫度可達(dá)到50－80度。此時，即溫度每升高或降低10度，混凝土產(chǎn)生0．01%的線膨脹或收縮。經(jīng)驗表明，在無風(fēng)天氣，混凝土表面溫度與環(huán)境氣溫之差大雨25度，即出現(xiàn)肉眼可見的溫度收縮裂縫，這就是大體積混凝土表面需要及時覆蓋保濕養(yǎng)護(hù)的原因。
2．4水化收縮及自生干縮裂縫
水泥在水化反應(yīng)過程中，水化產(chǎn)物的絕對體積同水化前的水泥與水的體積之和相比有所減少的現(xiàn)象是水化收縮。硅酸鹽水泥的水化收縮量為1%－2%。水化收縮在初凝前表現(xiàn)為漿體的宏觀體積收縮，初凝后則在已形成的水泥石骨架內(nèi)生成孔隙。在水泥繼續(xù)水化的過程中不斷消耗水分導(dǎo)致毛細(xì)孔中自由水減少，濕度降低，在外部養(yǎng)護(hù)水供應(yīng)不充分的情況下，混凝土內(nèi)部產(chǎn)生自干燥現(xiàn)象。由自干燥作用導(dǎo)致毛孔內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，引起混凝土內(nèi)自干燥收縮。由于常態(tài)混凝土的水膠比較高，混凝土內(nèi)有較充分的水分，在養(yǎng)護(hù)好的條件下很少出現(xiàn)缺水干燥現(xiàn)象，因而很少發(fā)生自身干燥收縮，對伊水膠比小于0．35的混凝土。
初凝后水化收縮與自生干縮率可達(dá)到0．01%－0．03%，因此水膠比低的混凝土，應(yīng)在初凝時水泥石結(jié)構(gòu)未達(dá)到很密實的情況下及時養(yǎng)護(hù)。
3混凝土裂縫的防治措施
3．1有關(guān)設(shè)計方面的措施
設(shè)計混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，對其承受的永久荷載和可變荷載應(yīng)按照規(guī)范采用，設(shè)計時除應(yīng)符合規(guī)范外，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)卣鹆叶鹊燃�，建筑的�?guī)模、體形、平面尺寸、施工技術(shù)條件等因素，全面慎重的考慮對混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件采取有效設(shè)計措施，控制混凝土收縮、溫度變化、地基基礎(chǔ)不均勻沉降等原因產(chǎn)生的裂縫。
3．2有關(guān)材料和配合比方面的措施
為了控制混凝土結(jié)構(gòu)的有害裂縫，應(yīng)妥善選定組成材料和配合比，以使所制備的混凝土符合設(shè)計和施工所要求的性能外，還具有抵抗開裂所需要的功能。配制混凝土?xí)r，嚴(yán)格控制水灰比，使用水化熱低的水泥，選擇級配良好的石子，嚴(yán)格控制骨料的含泥量，減小空隙率和砂率。
澆筑混凝土前，將基層和模板澆水濕潤，振搗密實，做好收面工作，在混凝土初凝后、終凝前進(jìn)行二次抹壓，以提高混凝土的密實度和抗拉強(qiáng)度，減少收縮量�；炷翝仓�，要及時覆蓋養(yǎng)護(hù)，在養(yǎng)護(hù)周期內(nèi)，保證混凝土表面處于濕潤狀態(tài)。商品混凝土在滿足可泵性、和易性的前提下，盡量減小坍落度。當(dāng)表面發(fā)現(xiàn)細(xì)微裂紋時，應(yīng)再次進(jìn)行抹壓，并及時覆蓋養(yǎng)護(hù)。選用水化熱低(如礦渣水泥、粉煤灰水泥)、凝結(jié)時間長的水泥，以降低混凝土的溫度;摻加緩凝劑或高效減水劑，以提高混凝土強(qiáng)度并減少用水量及水泥用量，延長混凝土達(dá)到高溫度的時間。
3．3施工措施
鋼筋混凝土工程施工時，除滿足通常要求的混凝凝土物理力學(xué)性質(zhì)及耐久性能外，還用控制有害裂縫的的產(chǎn)生。所以要制定好相關(guān)技術(shù)方案和質(zhì)量控制措施，并且進(jìn)行技術(shù)交底。在模板的安裝和拆除中，安裝的模板構(gòu)造緊密、不漏漿、不滲水、不影響混凝土的均勻性及強(qiáng)度發(fā)展，能保證構(gòu)件形狀正確規(guī)整。底模及其支架的拆除的混凝土的強(qiáng)度應(yīng)符合設(shè)計要求，模板置于堅實的地面防止支撐淪陷;在混凝土運(yùn)輸中，應(yīng)保持混凝土拌和物的均勻性不應(yīng)產(chǎn)生離析現(xiàn)象，運(yùn)送容器不漏漿，內(nèi)壁光滑平整，具有防曬、防風(fēng)等性能。運(yùn)至澆筑地點的混凝土的坍落度應(yīng)符合要求。嚴(yán)禁向運(yùn)輸?shù)綕仓攸c的混凝土任意加水;在混凝土澆筑使選用適當(dāng)?shù)臋C(jī)具與澆筑方法，澆筑過程要進(jìn)行監(jiān)控，要防止鋼筋、模板、定位筋的移動和變形;在養(yǎng)護(hù)期間經(jīng)行妥善的保溫、保濕養(yǎng)護(hù)，盡量避免急劇干燥、溫度急劇變化、振動及外力的干擾。
4結(jié)語
混凝土裂縫問題一直嚴(yán)重困擾著混凝土的施工質(zhì)量，裂縫產(chǎn)生的原因是多方面的，要預(yù)防和避免混凝土施工裂縫的發(fā)生，就必須結(jié)合工程現(xiàn)狀，客觀、認(rèn)真地分析施工環(huán)境和施工條件，綜合考慮多方面因。
對于已經(jīng)出現(xiàn)的裂縫，觀察裂縫的形狀跟走向、有無發(fā)展趨勢，分析裂縫產(chǎn)生的原因，確定裂縫的性質(zhì)，做到設(shè)計與施工緊密配合，精心選擇原材料，并在施工中結(jié)合多種預(yù)防處理措施�？刂苹炷亮芽p，重點在防，采取有針對性的防裂縫措施，加大建設(shè)過程中的主動控制力度，同時嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定就能夠有效的防止裂縫的發(fā)生。
參考文獻(xiàn)：
�。�1］徐至鈞，楊瑞清等．混凝土結(jié)構(gòu)裂縫預(yù)防與修復(fù)［M］．北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2010．
�。�2］程安軍．混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及防治與處理方法探討［J］．山西建筑，2011，37(15)．
�。�3］杜連仲．混凝土裂縫的產(chǎn)生原因及控制［J］．河北理工學(xué)院學(xué)報，2012，24(4).
【混凝土裂縫的原因與防治措施論文】相關(guān)文章：
混凝土橋梁施工裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施04-26
瀝青混凝土路面裂縫原因分析及防治措施04-27
瀝青混凝土路面裂縫原因分析及防治措施04-26
大體積混凝土裂縫原因分析及控制措施論文04-26
混凝土路面的常見裂縫與防治措施04-27