浅析混凝土裂缝成因及控制措施

时间:2022-06-20 07:52:13

浅析混凝土裂缝成因及控制措施

【摘要】混凝土质量的好坏决定了整个建筑的使用性能,直接关系到整个建筑物的安危和寿命,不仅能达到结构物安全性的需要,还能保证结构物的耐久性。

【关键词】裂缝;成因;措施;控制

1混凝土裂缝类型及成因分析

1.1混凝土裂缝类型

1.1.1塑性收缩裂缝

塑性裂缝又称龟裂,出现在结构表面,形状不规则且长短不一,裂缝大多出现在混凝土浇筑初期。

1.1.2干缩引起的裂缝

在混凝土硬化过程中,产生内部干缩而引起体积变化,当这种体积变化收到约束时,就可能产生干缩裂缝。

1.1.3温度变化引起的裂缝

混凝土具有热胀冷缩的性质,当环境温度发生变化时就会产生温度变形,如现浇屋面板上的裂缝、大体积混凝土的裂缝。温度裂缝大多发生在施工的中后期间,缝宽受温度变化影响较明显。

1.1.4不均匀沉降引起的裂缝

当结构的基础沉降不均匀时,结构构件受到强迫变形,导致结构物中构件与构件之间产生斜拉和剪切作用,结构构件开裂,随着不均匀沉降的进一步发展,裂缝会进一步扩大。这类裂缝的大小、形状、方向取决于地基变形的情况。

1.1.5荷载作用引起的裂缝

构件承受的不同性质的荷载作用,其裂缝形状也不同,通常裂缝方向大致是与主拉应力的方向正交。结构受载后产生裂缝的因素很多,在施工中和使用中都可能出现裂缝。

1.2混凝土裂缝的危害

混凝土结构微观裂缝的产生不可避免,这种细微裂缝对一般的工业与民用建筑的正常使用是不会造成危害的。但实际使用过程中,混凝土结构在荷载作用下或是进一步温差和干缩的情况下,细微裂缝会开始开展并相互贯通,从而发展成较大裂缝,对结构造成极大的影响,形成危害。常见危害有:影响承载能力、正常使用、降低结构刚度,影响建筑物的整体性、美观、耐久性和使用寿命;甚至造成工程返工和报废等。

1.3混凝土裂缝的成因

混凝土是一种抗拉能力很低的脆性材料,在施工和使用过程中,当温度、湿度发生变化,地基产生不均匀沉降时,极容易产生裂缝。要解决混凝土中裂缝问题,需从混凝土裂缝的形成原因入手。正确判断和分析混凝土裂缝的成因是有效地控制和减少混凝土裂缝产生的最有效的途径。

1.3.1材料因素

水泥品种原因、水泥等级及混凝土强度等级原因:水泥等级越高、细度越细、早强越高对混凝土开裂影响很大。混凝土设计强度等级越高,混凝土脆性越大、越易开裂。粗细集料含泥量过大,造成混凝土收缩增大;集料颗粒级配不良容易增大混凝土收缩,使混凝土产生裂缝。 骨料粒径越细、针片含量越大,混凝土用灰量、用水量增多,收缩量增大。混凝土外加剂、掺和料选择不当、或掺量不当,严重增加混凝土收缩。

1.3.2施工因素

模板漏水、漏浆、支撑刚度不足、支撑地基下沉、过早拆模等都可能造成混凝土开裂。混凝土的搅拌、运输、浇灌、振实各道工序中的任何缺陷和疏漏,都可能是裂缝产生的直接或间接成因。混凝土养护,特别是早期养护质量与裂缝的关系密切。

1.3.3设计因素

设计结构构件断面突变或因开洞、留槽引起应力集中,构造处理不当,对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝。构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝,未充分考虑混凝土构件的收缩变形,混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。

1.3.4外界因素

温度变形。如现浇屋面板上的裂缝,大体积砼的裂缝等。地基变形。在钢筋砼结构中,造成开裂主要原因是地基的不均匀沉降。湿度变形。砼在空气中结硬时,体积会逐渐减小。结构受荷。拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等等均可能产生裂缝。而最常见的是混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。徐变、周围环境影响、意外事件、野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞等,引起裂缝。

2混凝土裂缝预防措施

2.1混凝土材质方面

泵送商品混凝土对原材料供应有很高的技术要求。选取在满足泵送的坍落度下限条件下尽可能降低水灰比。在实际施工中,砂石骨料的粒径应尽可能大一些,以达到减少收缩的目的。

2.2施工方面

施工单位应在混凝土浇筑部门对混凝土浇筑、振捣、养护及坍落度控制做出技术方案,并严格执行,特别是对坍落度的控制更应得到搅拌站的同意。

2.3环境影响

施工过程中应注意气温和湿度的变化,采取有效措施控制高温、低温冲击和激烈干燥冲击,注意与气象站的密切联系,不得在雨中浇筑混凝土,否则会严重改变水灰比。

2.4结构方面

结构所受到的外部作用为外荷载,变形作用包括温度、湿度、地基不均匀沉降,在该作用下,结构的抗力取决于混凝土的抗拉性能,即抗拉强度和抗拉变形。

3混凝土裂缝处理措施

3.1施工工艺的控制 严格控制混凝土施工配合比,根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比,严格控制水灰比和水泥用量,要求监理严格监督控制。在混凝土浇筑过程的振捣工序,不得漏振,也不要过振,防止浮浆过多。同时要调整好混凝土的流动性,特别是钢筋较密集部位更应注意,以防止混凝土沉降裂缝的产生;加强混凝土的养护,浇注完混凝土后立即覆盖,防治水分蒸发过快,同时浇筑与开始养护的时间间隔要尽量缩短。 3.2加强温度控制 温度裂缝的防治措施,主要是加强注意施工中混凝土浇注时间以及速度,在浇注过程中控制温度。对于施工工序的安排,必须时间合理。对于混凝土暴露面积,要适宜。在混凝土中添加减水剂,这样的话能避免泌水,增加了混凝土保护层厚度。 3.3裂缝修补

3.3.1灌浆法:当裂缝对于建筑结构有严重影响的时候,或建筑对防渗有一定的要求时,表面修补已不能满足相关要求,必须采用灌浆法进行处理。

水泥灌浆:一般用于大体积混凝土结构的修补,主要施工程序是钻孔、冲洗、止浆、堵漏、埋管、试水、灌浆。压浆完毕时浆孔内应充满灰浆,并填入湿净砂,用棒捣实,每条裂缝应按压浆顺序依次进行,当出现大量渗漏情况时,应立即停止泵堵漏,然后继续压浆。

化学灌浆:化学灌浆能控制凝结时间,有较高粘结强度和一定的弹性恢复力,结构整体性效果好,适用于各种情况下裂缝修补及堵漏、防渗处理。灌浆操作主要工序是表面处理、灌浆、封孔。

3.3.2表面修补:表面修补法,作为裂缝修补的常用技术,就是表面涂浆,在混凝土裂缝的表面涂抹水泥浆。适用于对承载力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理,亦使用于大面积细裂缝防渗、防漏的处理。表面涂抹水泥砂浆。将裂缝附近的混凝土表面凿毛,或沿深进裂缝凿成凹槽,扫除并洒水湿润,先刷水泥净浆一层,然后用水泥砂浆涂抹,并用铁抹压密抹光。

4结语

混凝土裂缝是影响建筑物安全性、适用性和耐久性的一个非常重要的方面,建筑物的结构或构件常常由于各种不同的原因导致各种裂缝出现,是不可避免的。对裂缝采取措施加以正确的处理,避免混凝土结构裂缝的产生或者使裂缝尽可能将其有害程度控制在允许范围之内,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,混凝土结构裂缝问题将会得到解决。保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

参考文献:

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