混凝土裂缝成因及预防措施浅析

摘要:本文通过分析混凝土裂缝成因,并针混凝土裂缝造成的危害,制定出裂缝的具体预防措施和处理方法,来预防裂缝的形成和发展。以保证建筑物和构件安全稳定。

关键词:混凝土 裂缝 成因 预防

1、混凝土工程中常见裂缝及预防

1.1干缩裂缝及预防

干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果;混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小,变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而导致裂缝。主要预防措施:1)选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。2)混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。3)严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。4)加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。

1.2 塑性收缩裂缝及预防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,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。主要预防措施:1)选用干缩值较小、期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。2)严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易,减少水泥及水的用量。3)浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。4)及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。

1.3 沉陷裂缝及预防沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足、模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,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。主要预防措施:1)对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。2)保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。3)防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。4)模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。

1.4裂缝及预防

混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中,当温差变化较大或者是混凝土受到寒潮的袭击时,会导致混凝土表面温度急剧下降而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而导致裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。主要预防措施:1)尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。2)减少水泥用量,水泥用量尽量控制在450 kg/ m3以下。3)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6 以下。4)改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。

1. 5 化学反应引起的裂缝及预防

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。主要预防措施:1)选用碱活性小的砂石骨料。2)选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。3)选用合适的掺合料抑制碱骨料反应。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。

2 裂缝处理

2. 1表面修补法

表面修补法主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

2. 2 灌浆、嵌缝封堵法

灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而达到封堵加固的目的。

2. 3 结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的方法主要有:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢,采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

2. 4 混凝土置换法

此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。

2. 5 电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。

2. 6 仿生自愈合法

仿生自愈合法是模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分,使混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合[3 ]。

参考文献:

[1]罗先兵,现浇钢筋混凝土楼板裂缝产生的原因及防治措施[J]西部探矿工程,2006

[2]郭仕万,肖欣,赵和平.混凝土施工中的裂缝控制[J ]山西水利科技,2000

[3] 郭敬.现浇钢筋混凝土楼板裂缝的成因及预防措施[J ]山西建筑,2005

作者简介:谢旭生,男,汉族,1952年2月生