建筑混凝土裂缝成因及防治措施

时间:2022-09-20 04:17:49

【前言】建筑混凝土裂缝成因及防治措施由文秘帮小编整理而成,但愿对你的学习工作带来帮助。1.1收缩导致裂缝的产生 塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气混凝土浇筑1~3小时左右,此时混凝土尚未硬化,水泥水化反应激烈混凝土表面水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,而致使混凝土表面龟裂。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻拦,便形成钢筋方向的裂缝...

建筑混凝土裂缝成因及防治措施

摘要:目前的土木建筑工程,以混凝土结构占主导地位,混凝土结构由于内外因素的作用不可避免地存在裂缝,而裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。

关键词:混凝土裂缝成因预防措施

中图分类号:TU37文献标识码: A

1裂缝产生原因

从微观上看,混凝土是由水泥、砂、石、空气、水组成的多相结合体,由于混凝土的组成材料、微观构造以及所受外界的影响是不同的,从而导致混凝土裂缝产生的原因也有很多种。混凝土裂缝产生的时间可分为硬化前裂缝、硬化过程裂缝和完全硬化后裂缝。按产生裂缝的原因可以将混凝土裂缝分为荷载变形裂缝和非荷载变形(温度、湿度、收缩、膨胀、不均匀沉降)裂缝两大类。例如施工荷载超出设计使用荷载、基础不均匀沉降、温湿度的变化、混凝土的脆性、混凝土的不均匀性、原材料不符合规格或者模板变形等。

1.1收缩导致裂缝的产生

塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气混凝土浇筑1~3小时左右,此时混凝土尚未硬化,水泥水化反应激烈混凝土表面水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,而致使混凝土表面龟裂。在骨料下沉过程中若受到钢筋阻拦,便形成钢筋方向的裂缝。这种裂缝为断续的水平裂缝,裂缝多呈梭状(中间宽、两端窄)。塑性裂缝产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。

干缩裂缝主要是混凝土在硬化后较长时间产生水分蒸发,表层水分损失快,内部损失慢,造成表面收缩大而内部收缩小的不均匀收缩,表面干缩变形受到内部混凝土的约束,致使混凝土表面产生拉应力,当表面拉应力超过混凝土的抗拉强度时,便产生干缩裂缝。干缩裂缝为浅表性裂缝,且裂缝细微,多沿短边方向分部呈平行线状或网状。

1.2温度变化导致裂缝的产生

混凝土具有热胀冷缩的性质,当其内、外部环境有所变化时变形就极易发生。温度裂缝就在变形遭到约束,内部结构产生的应力超过混凝土的抗拉强度时产生。在一些大体积混凝土施工中温度应力甚至可以超过活载应力。例如,施工时间在冬季时,裂缝会由于施工措施或者养护不当导致骤热骤冷从而造成内外温差而产生。又如,浇注大体积混凝土后,水泥水化放热造成内部温度过高,由此内外温差增大,最终导致表面裂缝产生。

1.3施工工艺导致裂缝的产生

混凝土在浇注、脱模、构件制作以及运输存放、吊装拼接过程中常产生裂缝,究其原因主要是因为低劣的施工质量和不合理的施工工艺。例如,混凝土保护层过厚或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝;现场浇捣混凝土时,振捣或插入不当,漏振、过振或振捣棒抽撤过快,均会影响混凝土的密实性和均匀性,诱导裂缝的产生。模板构造不当,模板支撑间距过大或支撑底部松动,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。

1.4施工材料质量导致裂缝的产生

砂、水泥、骨料、拌合水及外加剂是混凝土的主要组成部分。配置混凝土的材料质量不合格会导致结构出现裂缝。例如水泥安定性不合格、水泥中游离的氯化钙含量超标、水泥出厂强度不足、受潮、过期以及碱骨料反应等造成混凝土强度不足产生裂缝;又如砂石中有机质和轻物质过多,将延缓水泥的硬化过程,降低混凝土强度,并且砂石中硫化物可与水泥中的铝酸三钙反应使体积膨胀2.5倍最终导致裂缝产生;除此之外,裂缝产生还与拌合水和外加剂中氯化物等杂质含量有关系。

2裂缝的防治措施

配制混凝土时,应严格控制水灰比和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率。在保证混凝土设计强度等级的前提下,适当降低水灰比,减少水泥用量。

大体积混凝土优先选用低水化热的矿渣水泥拌制混凝土,并适当使用缓凝减水剂。

浇筑混凝土前,将基层和模板浇水湿透;浇筑混凝土过程中,要振捣密实,以减少收缩量,提高混凝土早期的抗裂强度;混凝土浇筑后,应对板面进行二次抹压,减少表面收缩裂缝。

混凝土浇筑后,表面及时覆盖保温或保湿材料(可在混凝土表面喷养护液、覆盖塑料薄膜、草帘),使水分不易蒸发,认真养护,并适当延长养护时间;长期露天堆放的预制构件,可覆盖草帘、草袋,避免曝晒,并定期适当洒水,保持湿润;在高温、干燥及刮风天气,应及早喷水养护,或设挡风设施;冬季应适当延长保温和脱模时间,以防温差过大引起裂缝。薄壁构件应在阴凉地方堆放并覆盖,避免发生过大湿度变化。

降低混凝土的入模温度,控制混凝土内外温差(当设计无要求时,控制在25℃以内)。如降低拌合水温度(拌合水中加冰屑或用地下水);骨料用水冲洗降温,避免暴晒。

结构脱模时必须达到规范要求的拆模强度,并应使结构受力均匀。拆模应按规定的程序进行,后支的先拆,先支的后拆,先拆除非承重部分,后拆除承重部分,使结构不受到损伤。

在已浇筑的混凝土强度未达到1.2N/mm²以前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。避免在其上用手推车或堆放工程用材料(实际施工荷载必须小于设计施工荷载),防止梁板受到振动和梁板压裂。

3结语

为了防止混凝土中裂缝的产生,在施工前要充分考虑到外界的温度和环境再确定设计的文件是否合理,确认无误后再制定合理的施工工期、采用先进的机械化施工工艺并组织优良的施工队伍,只有具备以上的几点,在加上严格控制材料质量、温度等诸多因素等,才能有效的控制裂缝的产生从而确保工程的质量。

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