混凝土裂缝范例6篇

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混凝土裂缝

混凝土裂缝范文1

关键词:混凝土裂缝修补

1、前言

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均质脆性材料。由于由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题,使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。轻者使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等,严重的将威胁到人民的生命、财产。

2、出现混凝土裂缝的原因

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、微观构造以及所收外界影响的不同,混凝土裂缝产生的原因也有很多种:

1、大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大使混凝土的形变超过极限而引起的裂缝:

2、混凝土在硬化的过程中由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种裂缝的宽度有时会很大,甚至会贯穿整个构件。

3、在大厚度的构件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制,在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。

4、当有约束时,混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩因为受到约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度较低,容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。(由于太阳曝晒产生裂缝是工程中最常见的现象)

5、混凝土加水拌和后,水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应,析出的胶状碱—硅胶从周围介质中吸水膨胀,体积增大到三倍从而使混凝土胀裂产生裂缝。

6、在炎热或大风天气,混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等,在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时易产生塑性收缩裂缝。

7、构件承受荷载所产生的裂缝:如、构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩,出现垂直于构件纵轴的裂缝;构件在较大剪力作用下,产生斜裂缝,并向上、下延伸。

8、当结构的基础出现不均匀沉降时,结构构件受到强迫变形,而使结构构件开裂,随着不均匀沉陷的进一步发展,裂缝会进一步扩大。

9、当钢筋混凝土构件处于不利的环境中,如海洋等时,由于混凝土保护层厚度过薄,特别是混凝土的密实性不良,环境中的氯离子和溶于海水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈生成氧化铁。氧化铁的体积比原来金属的体积大得多,铁锈体积膨胀,对周围混凝土挤压,使混凝土胀裂。这种裂缝一般沿钢筋方向,比较容易识别。顺钢筋方向的裂缝发生后,更加速了钢筋锈蚀过程,最后导致保护层成片剥落,这种顺筋裂缝对耐久性的影响较大。

我实习所在工地的地下室外墙板浇捣的混凝土就出现了裂缝。经分析裂缝产生的原因是:

本工程采用C50这样高强度的混凝土,水灰比较大,虽然加入了减水剂,但还是未能有效抵消混凝土的收缩变形;另外该地下室墙板的厚度较厚,达40mm,因而容易产生较大的内外温差。产生温度和收缩变形,长墙结构所产生的温度和收缩变形在高度方向是自由的,但在纵向却受到另一结构地下室底板的约束,在长墙承受降温和收缩作用时,必将产生缩短变形,受到底板的约束,引起拉应力,当拉应力超过抗拉强度时便引起开裂,这时裂缝方向永远垂直于拉应力方向,故为竖向。

此外本工程外墙混凝土浇筑后并没有严格按要求进行养护。一般来说膨胀混凝土淋水养护须7~14D,最少为7D,在混凝土终凝后2D即可开始浇水养护,而混凝土的膨胀值一般要14D才基本稳定。同时,掺膨胀剂的混凝土,水化时需水量大,比普通砼更要加强养护,覆盖淋水,使其表面始终处于潮湿条件。

由于施工队是第一次施工如此高强度的混凝土,施工经验不足,在混凝土养护上并没有采取十分有效的措施养护外墙。同时由于天气炎热,混凝土水灰比控制不稳定;混凝土振捣不到位,振捣不够密实,这些也是促使混凝土收缩变形较大,产生裂缝的原因之一。此外,现场施工人员还告诉我:本工程采用的是商品混凝土,商品混凝土塌落度大,稍加振捣即出现石子下沉,浆体上浮,时常有较多泌水,随着水分的蒸发,表面会出现塑性收缩裂缝。在混凝土拌和物中有多余水量,混凝土硬结后,比较容易出现干燥收缩裂缝。

3、混凝土裂缝的修补方法

问题出现了,解决它的方法自然而然也随之产生。随着施工经验的发展,现在混凝土裂缝修补的方法有很多:如表面修补法、灌浆嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等等,其中灌浆嵌缝封堵法又可分为压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法三种。

低压注浆法适用于宽度为0.2~0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理—粘贴注浆咀和封闭裂缝—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。

当裂缝数量较多时,先要在预计要贴的裂缝位置贴上医用白胶布,再用窄毛刷将封缝用浆沿裂缝来回涂刷。使裂缝封闭,大约10分钟后,揭去胶布条,露出小缝,粘贴注浆咀用键包严。固化后周边可能有裂口,必须反复用浆补上,以避免注浆时漏浆。注浆操作一般在粘咀的第二天进行,若气温高的话半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液,插入注浆咀,用手推动补缝器活塞,使浆液通过注浆咀压入裂缝,当相邻的咀中流出浆液时,就可以拔出补缝器,堵上铝铆钉。一般由上往下注浆,水平缝一般从一端向另一端逐个注浆。为了保证浆液充满,在注浆后约半小时可以对每个注浆咀再次补浆。

涂膜封闭法适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补,也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理,以及防止混凝土保护层的炭化和有害离子对混凝土的腐蚀。工序为:清扫—刮腻子—涂刷底层涂料—涂刷主层涂料—涂罩面层。

混凝土表面裂缝、气孔和缺陷先用腻子(混凝土修补胶:粉料=1:1.8~2.0)填充补平,待干后用砂布磨平,再进行底层涂刷(混凝土修补胶:粉料=1:0.7~0.8),涂料在使用前要通过铁窗纱过滤,除去杂质和团块。主层涂料要涂刷三遍,每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂,且两次涂刷方向最好是相互垂直。

开槽填补法适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝,如墩台或路面混凝土的裂缝。工序为:开槽—涂刷界面处理浆—压抹聚合物砂浆—养护。

先用凿子和扁铲沿裂缝开槽,槽深和宽约3~5cm,呈U型,用刷子在槽底和两壁均匀涂刷一层界面处理浆,在界面处理浆尚未硬化之前,将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中,压实抹平。在养护时不需要浇水,在湿空气中即可,养护期间不得淋雨、日晒或风吹,最好覆盖一层塑料薄膜。

这三种方法可以单独使用,也可以同时使用。例如桥梁裂缝的修补可先注浆,在涂膜封闭;而对于路面、墩台的粗大裂缝则采用开槽填补发为宜;为了防止钢筋锈蚀,混凝土受到有害离子的腐蚀,则可以采用涂膜防水处理。

本工程地下室出现的裂缝经研究决定使用SJ-75混凝土裂缝修补剂进行修补,采用的方法是开槽填补法:首先用切割机在裂缝两边出宽×深=1.2cm×1.0cm的小槽,凿除混凝土,清理干净。再直接用水泥与修补剂配成水泥砂浆修补膏进行修补。具体操作如下:用毛笔或小刷子在混凝土裂缝处涂刷SJ-75裂缝修补剂两遍,待以上涂膜干燥后,选用普通硅酸盐水泥,用SJ-75修补剂调成水泥净浆修补膏即可使用。(配比为:修补剂:水泥=1:3.5)裂缝填补分为两次,第一次填补0.5cm深,第二次填补浆体高出混凝土表面2~3mm。裂缝修补后除采用薄膜覆盖,防止因雨淋等因素降低修补效果外,还要仍按原设计要求对修补出进行SJ防水涂料施工。特别要注意的是修补剂要存放于室内,避免阳光直射和雨淋。施工温度要求在4℃以上,避免在阴雨天气施工。

4、小结

虽然现在混凝土裂缝修补的方法越来越多,效果也越来越好,但与其事后补过还不如事前做好预防工作。通过和现场工作人员的交流,我大致总结出以下几点预防混凝土裂缝的建议;

1、设计单位应该提出混凝土施工温度控制的具体要求和混凝土施工养护的基本要求,确定外加剂的品种和掺量,确保混凝土收缩与膨胀相抵消;

2、混凝土配合比控制要求严格,计量要准确,坍落度抽检工作要加强,不能流于形式;

3、混凝土振捣要密实,拆模后须挂草帘或麻布浇水养护保持湿润状态两天。

4、施工过程中应经常观察模板的位移和混凝土浇捣的密实情况,不能漏振、过振,且在第一次振捣后要进行第二次振捣。

5、配置大体积混凝土宜使用低水化热水泥,如矿渣水泥,此外可掺加膨胀剂,同时要采用塑料薄膜和草袋覆盖以确保混凝土内外温差小于25℃。

混凝土裂缝范文2

【关键词】裂缝;商品混凝土;系统控制;收缩

商品砼普遍应用,钢筋混凝土裂缝问题成为工程结构一个普遍的质量问题,且日趋增多的趋势。通过大量的工程实践从裂缝形状来分析裂缝产生的原因,从源头着手以达到控制裂缝目的。商品混凝土系统控制收缩应为混凝土商品化生产为建筑工程节省水泥、提高工程质量改进施工组织、减轻劳动强度、降低成本等提供可能,同时也为节省施工用地、改善劳动条件,环境污染而使人类受益,同时还为推广散装水泥铺开道路。但商品砼普遍应用,裂缝问题也成为工程结构一个普遍的质量问题,且日趋增多的趋,因扰着每一个工程技术人员。钢筋混凝土结构的裂缝影响到结构的美观,也可能影响结构的正常使用与耐久性。当裂缝宽度达到一定数值时,还可能危及结构的安全。因此,裂缝问题是一个人们普遍关心的问题。大量科研和实践都证明了混凝土结构出现裂缝是不可避免的。裂缝对于钢筋混凝土来说是一种可以接受的材料特性,问题是如何使其有害程度控制在允许范围之内。裂缝的控制应是一个系统的科学,涉及材料、生产、设计、施工、维护等各个方面。通过工程实践出现的裂缝来谈谈如何有效控制裂缝。

1 裂篷的原因混凝土抵抗拉伸的能力比抗压能力小很多,当混凝土结构中的拉应变超过了混凝土的极限拉应变时将出现裂缝。使混凝土产生裂缝的原因有很多,主要包括收缩变形(塑性收缩、塑性沉降、干燥收缩)、温度变形(水泥的水化热、气温变化、环境生产热)、荷载的作用及地基不均匀沉降。

2 混凝土工程中常见的裂缝

2.1 塑性收缩裂缝和塑性沉降塑性裂缝是指混凝土尚未硬化而处于塑性阶段,浇注后的2~16小时内常出现。这种裂缝在工程中很普遍。一般在干热或大风的天气,在混凝土表面出现,形状很不规则,互不连贯,长短不等,类似干燥的泥浆面,通常称为龟裂。塑性收缩裂缝,常出现在楼板、路面等表面失水较快的平面结构中,典型的是板角部45度的平行裂缝和无规则的鸡爪或地图状裂缝。塑性沉降是新浇筑的混凝土经震捣压实后,由于重力作用,重的固体颗粒下沉引起的。这类裂缝主要发生在梁、厚板表面。裂缝通常为钢筋纵向平行方向,且产生这类裂缝的梁体钢筋保护层过小。这二类裂缝可以通过改善混凝土组成配比,尤其注意选择骨料的级配,减小泌水,加强二次抹压来防止。试验也表明,保护层厚度是影响这种裂缝的主要因素。虽然减小坍落度和采用较小直径钢筋可使塑性裂缝出现的机率减少,但不如增加保护层厚度的效果明显。温度裂缝温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或环境。混凝土浇筑后,由于水泥的水化反应,在凝结和硬化阶段,温度上升。这种内部蓄热不能很快通过混凝土表面散发到空气中去,因此形成从构件核心到混凝土表面的温度梯度。这种温度分布使混凝土产生一种自应力状态,外层受拉,中间受压。因混凝土抗拉强度和抵抗受拉变形能力很低,产生的拉应力超过混凝土的实际抗拉强度时。便会出现裂缝,特别是在施工中后期。表面温度裂缝走向无一定规律性,梁板类或长度尺寸较大的结构构件,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。大面积结构裂缝常纵横交错。裂缝宽度大小不一,一般在0.5mm以下,沿全长变化不大。裂缝沿截面高度一般是上宽下窄状,但个别也有下宽上窄。采用低水化热水泥(如矿渣水泥),减少水泥用量,降低搅拌时混凝土温度,以及采取控制硬化化过程的施工工艺可减少裂缝出现的机率。

2.2 干缩裂缝干缩裂缝通常出现在混凝土浇筑后一周左右或混凝土养护结束后的一段时间。混凝土中多余水分蒸发,体积随温度变化而产生的收缩是不可逆的。混凝土内外水分蒸发程度不同,表面游离水分蒸发较快体积收缩大,而内部收缩小,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,会产生较大的拉应力而产生裂缝。构件长期露天堆放.表面温湿度经常剧烈变化也会产生干缩裂缝。商品混凝土往往添加减水剂,这也增加了混凝土干缩。干缩裂缝在大体积混凝土中平面部位、整体结构的变截面处、预制构件的箍筋位置经常可见。一般为表面性的平行线状或网状浅细裂纹.宽度一般在0.05mm~0.2mm,并随温度和湿度的变化逐渐发展。减小混凝土水灰比,加强养护,减少混凝土水份蒸发,采用补偿收缩砼是防止干缩裂缝的有效措施。

2.3 沉降裂缝沉降裂缝主要与结构地基土质不匀、松软或回填土不实以及侵水等情况有关。构件模板刚度、强度不足,支撑间距过大或底部松动、过早拆模等也常导致不均匀沉降裂缝的出现。这类裂缝大部分为深进或贯穿性裂缝,上下部都有,一般与基层垂直或呈30~45度角方向发展。裂缝宽度与不均匀沉降量成比例,而受温度变化影响较小。这种裂缝为施工责任,完全可以避免,出现机率也较小。

2.4 荷载作用产生的裂缝由于荷载的直接作用产生的裂缝。钢筋混凝土轴心受拉构件,贯穿整个截面宽度的裂缝为“主裂缝”,用变形钢筋配筋的构件,在主裂缝之间位于钢筋附近还会出现裂缝宽度很细的短的“次裂缝”。在一般梁中,主裂缝首先在最大弯矩截面出现,从受拉边缘向中和轴发展,同样在主裂缝之间纵筋处可以看到短而细的次裂缝。梁高较大的T形或工形梁中纵向钢筋处的次裂缝可发展成与主裂缝相交的枝状裂缝。枝状裂缝在梁腹处的裂缝宽度要比钢筋处裂缝宽度大得多。同沉降裂缝一样,这类裂缝不属变形引起的裂缝,工程中出现较少。

2.5 其他裂缝由于保护混凝土的碳化和氯离子的侵入会使混凝土中钢筋发生腐蚀,而锈蚀产物的体积比钢筋被侵蚀的体积大2~3倍。这种效应足以使混凝土产生相当大的拉应力,引起保护层混凝土胀裂,导致出现沿钢筋的纵向裂缝。混凝土孔隙中的碱溶液与含有二氧化硅的骨料产生碱—硅酸盐凝胶,这种化学反应称为碱骨料反应。凝胶吸水后使骨料发生破环性膨胀,体积增大3~4倍。最初观察到的混凝土损害为表面不规则的鸡爪状裂缝,随着时间的发展,最终将导致表层混凝土的完全碎裂。3裂缝的治理方法裂缝的治理方法应从实际出发。在安全可靠的基础上,还要考虑技术上和施工条件的可行性。应根据混凝土裂缝发生的原因、性质、大小、部位、结构受力情况和使用要求。区别情况,及时认真地进行治理。对于一般的混凝土的楼板表面较细的裂缝,可先将裂缝处清洗干净,待干燥后用水泥浆或环氧浆液进行修补,当裂缝较宽时,应先沿缝凿在八字形凹槽,再用1:2水泥砂浆或环氧胶泥嵌补;当裂缝较深时应进行设计加固。

3 混凝土工程中常见的裂缝加固方法

3.1 加大截面加固法

用增大结构构件截面面积,以提高其承载力和满足正常使用的传统加固方法。加固效果好、经济、适用面广,但施工复杂,湿作业工作量大,工期长,对房屋的净空和美观也会有一定影响。

3.2 外包钢加固法

在结构构件四角(或两角)包以型钢的一种传统加固方法。受力可靠、施工简便、工期短,但耗钢量较大,维护费较高。

3.3 预应力加固法

采用外加预应力的钢拉杆、钢绞线或型钢撑杆是卸荷、加固及改变结构受力三者合一的加固方法。材料简便快捷,施工时不影响使用,但要有一套施工预应力的工序及设备机具,要求环境温度不超过60℃,否则应采取有效防护措施。

3.4 增设支点加固法

通过增设支点,减小结构跨度和内力,提高结构承载力的加固方法。受力明确、简单可靠、效果好,但使用空间受到一定影响。

3.5 粘钢加固法

用结构胶把钢板贴在构件外部以提高结构承载力和满足正常使用的加固方法。施工工艺简单、速度快,对生产和生活影响小。要求环境温度不超过60℃、相对湿度不超过70%及无化学腐蚀的使用条件,否则应采取有效防护措施,对混凝土强度等级低于C15的构件不宜采用。

3.6 碳纤维加固法

利用树脂胶结材料将碳纤维布或碳纤维板粘贴于构件表面,从而提高结构承载力的加固方法。材料轻质高强、施工方便,适用面广。要求环境温度不超过60℃,否则应采取有效防护措施,对混凝土强度等级低于C15的构件不宜采用。

混凝土裂缝范文3

关键词:混凝土;裂缝;收缩;原因;控制

中图分类号;TU377.1 文献标识码:A

正文:混凝土裂缝是混凝土的一种常见病和多发病。绝大多数发生于施工阶段,其原因复杂多变,一般可分为微观裂缝和宏观裂缝两大类。

微观裂缝是指肉眼看不到的、砼内部固有的一种裂缝,它是不连贯的。宽度一般在0.05mm以下,这种砼本身固有的微观裂缝,荷载不超过设计规定的条件下,一般视为无害。

宏观裂缝宽度在0.05mm以上,并且认为宽度小于0.2~0.3mm的裂缝是无害的,但是这里必须有个前提,即裂缝不再扩展,为最终宽度。

裂缝产生的形式和种类很多,有设计方面的原因,但更多的是施工过程的各种因素组合产生的,要根本解决混凝土中裂缝问题,还是需要从混凝土裂缝的形成原因人手。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。混凝土裂缝不仅影响桥梁外观,而且影响了桥梁的耐久性。因此,我们应当重视混凝土裂缝,严格控制桥梁质量,针对我公司近年来生产的桥梁,提出以下相关建议或意见,仅供参考。

一、引起高性能混凝土裂缝的主要原因

1、塑性收缩

塑性收缩发生硬化前的塑性阶段。这里是指在塑性阶段混凝土由于表面失水而产生的收缩,多见于道路、地坪、楼板等大面积工程,以夏季施工最为普遍。混凝土在新拌状态下,拌合物中颗粒间充满水,如果养护不足,表面失水速率超过内部水向表面迁移的速率时,则造成毛细管中产生塑性收缩。高性能混凝土的水胶比很低,自由水分少,矿物细掺料对水有更高的敏感性,在上述工程中容易发生塑性收缩而引起表面开裂。影响塑性收缩开裂的因素是风速、环境温度和相对湿度等,内部因素是水灰比、细掺料、浆集比、混凝土的温度和凝结时间等。通常,预防塑性收缩开裂的方法是降低混凝土表面的失水率。采取防风、降低混凝土的温度、延缓混凝土凝结速率等措施都能控制塑性收缩。最有效的方法是终凝(开始常规养护)前保持混凝土表面湿润,如在表面覆盖塑料薄膜、喷洒养护剂等。

2、温度收缩

随着温度的变化而发生膨胀或收缩变形称为温度变形。混凝土具有热胀冷缩的性质。不同集料的热膨胀相差很大。在同一混凝土中,不论集料和水泥浆之间或不同集料之间的热膨胀差别是导致混凝土破坏的因素之一。混凝土的温度膨胀系数为0.00001,即温度升高1℃,每米膨胀0.01mm。大体积混凝土裂缝主要是由温度变形而引起的。在混凝土硬化初期,水泥水化会放出较多的热量,由于混凝土是热的不导体,散热缓慢,如不采取人工降温措施,大体积混凝土内部的温度将增高,有时可达到50~70℃,在混凝土内部产生较大的体积膨胀。而在混凝土外部却随气温降低而冷却收缩。因此混凝土内部膨胀与外部收缩这种相反的作用使外部混凝土产生很大的拉应力。当外部混凝土所受的拉应力一旦超过混凝土的极限抗拉强度时,外部就会开裂,而这种裂缝会严重破坏混凝土结构物整体性和降低耐久性,所以如何减少温度变形是一个很重要的问题。

浇注大体积混凝土时,应确定大体积混凝土施工方案,作试算分析工作,在大体积混凝土浇筑块体在浇筑前应进行温度、温度应力及收缩应力验算分析。其目的为了确定温控指标(温升峰值、芯部与表层温差、降温速度、混凝土表层与环境温差)及制定温控施工的技术措施(包括混凝土原材料的选择、混凝土拌制、运输过程及混凝土养护的降温和保温措施,温度监测方法等),以防止或控制有害裂缝的发生,确保施工质量。温差以不超过20℃为宜,轨道板、预应力桥梁不得超过15℃,这一要求适用于最小边长尺寸在1~3米范围内的大体积混凝土。应采用以下措施减少温度变形,防止出现裂缝:采用水化热低的水泥;在保证强度的前提下,降低水泥用量和最大限度减少混凝土的单位用水量来降低水化热;利用夜间或低温季节浇注混凝土以降低浇筑温度;适当减薄浇筑层的厚度,利用层面散热;设法降低拌合水和原材料的温度,以降低浇筑温度;在混凝土中埋设冷却水管,浇筑后通水冷却以降低水化热产生的温升;应合理分缝分块,改善约束条件,减轻约束作用;注意避免引起应力集中等不利结构形式;合理的安排施工程序,避免过大的高差和长期暴露面等。

在控制大体积混凝土裂缝的措施方面,理论研究远滞后于工程实践,迄今为止,对于大体积混凝土温度场变化和温度裂缝产生的规律性,还缺乏系统研究,混凝土温度及温度应力的计算还不够精确;在防止大体积混凝土开裂问题上,也是考虑外部因素比较多,而在提高大体积混凝土本身材料特性以及开发新的混凝土品种上研究得很少。在桥梁建设当中,属于大体积混凝土的温控防裂只采取了少量几项措施,包括粉煤灰加减水剂和采用冷却水管。但这远远不够的,大体积混凝土的温控要从材料做起,再加上合适的施工措施,才能达到避免开裂的目的。

3、自身收缩(自缩)

混凝土在恒温绝湿条件下,由胶凝材料的水化作用引起体积变形称为自身体积变形,而自身体积变形为收缩的称自生收缩(自缩),这种收缩是由化学作用引起的。因此,自收缩是化学收缩之一。

混凝土的自身收缩与水泥品种、水泥用量及掺用混合种类有关,水泥用量少时,自缩值小。普通硅酸盐水泥拌制的水泥混凝土的自生体积变形一般是收缩,而矿渣水泥混凝土的自生体积变形早期是膨胀。近年来,随着高强混凝土和高性能混凝土的应用和发展,发现低水胶比的高强混凝土和高性能混凝土的自收缩比普通混凝土的自收缩大的多。高性能混凝土的水胶比很低,能提供水泥水化的自由水分少,早期强度较高的发展率会使自由水消耗较快。在外界水分供应不足的情况下,水泥水化不断消耗水分而自干燥产生自生的原始裂缝,影响混凝土的强度和耐久性。

混凝土自收缩的大小不仅与水胶比、细掺和料的活性、水泥的细度等因素有关。 掺外加剂也是制备高性能混凝土的关键技术之一。

外加剂的性能品质、匀质性和与水泥的相容性是成功配制高性能混凝土的基本条件。由于目前外加剂品种繁多,产品质量参差不齐,市场管理又比较混乱,选用时,一定要注意不同外加剂的使用功能和特点。外加剂不但要与基准水泥还应与工程所用水泥具有良好的相容性。

适量引气能够提高混凝土的抗冻性,同时能够改善混凝土的其他性能。混凝土引气的方式有两种,一种是掺加引气型减水剂,一种是减水剂和引气剂双掺。客运专线高性能混凝土前期施工采用掺加引气型减水剂的方式引气,但在过程中发现掺加引气型减水剂引入的气泡质量较差,混凝土结构表面气孔较多。含气量要求大于等于4%的混凝土采用减水剂和引气剂双掺的方式引气,控制减水剂的含气量不大于3%。为了减少由于收缩而引起的混凝土开裂,结合目前高效减水剂的生产技术水平,将减水剂的收缩率比规定为不大于125%。

提高混凝土的耐久性,尤其是抗冻性,引气剂起到十分重要作用。混凝土掺入少量引气剂后,就能使每方混凝土中引入数千亿个微小气泡,使混凝土的抗冻融性能大大提高。国内外大量研究表明,混凝土中掺加引气剂后,对混凝土的工作性和匀质性有所提高。引气剂不仅能减少混凝土的用水量,降低泌水率,更重要的是混凝土引气后,水在拌合物中悬浮状态更加稳定,因而可以改善骨料底部浆体泌水、沉陷等不良现象。因此,适量引气是配制抗冻高性能混凝土的重要手段之一。

4、干缩变形

混凝土在硬化过程中,由于水分的散失,体积发生收缩的现象称为混凝土的干缩。

水泥水化生成硅酸钙胶体结晶体,一般结晶体不会受到干燥条件的影响,因此支配干缩的主要因素是胶凝体的数量和特征。胶凝体中有大量的微细孔隙,在干燥条件下,胶体中自由水逐渐蒸发产生毛细管压力,压缩管壁,胶体的体积也随水分的蒸发而减少,因此引起混凝土的干缩。

干缩与水泥品种、细度、水灰比、龄期、水泥的用量和单位用水量有关。矿渣水泥比普通水泥的收缩大;高强度水泥,细度较细,收缩较大。混凝土中若水泥用量多和单位用水量多,胶体数量就比较多,因而混凝土干缩较大。集料的绝对体积愈大,混凝土的干缩率愈小。在混凝土中增大集料绝对体积,对干缩有一定的抑制作用。干净的砂石、捣固密实的混凝土,收缩率小;在水中或潮湿的条件下养护,可减少混凝土的收缩。经蒸汽养护的混凝土收缩率较小。

5、施工现场外部原因

(1) 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。

(2)高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大。

(3) 对大体积混凝土工程,缺少两次抹面,易产生表面收缩裂缝。

(4) 现场养护措施不到位,混凝土早期脱水,引起收缩裂缝。

现场模板拆除不当或拆模过早,引起拆模裂缝或拆模过。

支撑混凝土构件的墩台柱不均匀沉降,也容易造成开裂。

合理选定混凝土配合比

混凝土配合比选定的好坏,直接关系到结构物的寿命和整个工程的经济效益。

混凝土的 适配强度严格按照《铁路混凝土强度检验评定标准》TB10425-94的规定。混凝土的强度标准差应由强度等级相同,且混凝土配合比和施工工艺条件基本相同的混凝土标准试件统计求得。考虑到目前混凝土生产单位和管理水平,强度标准差取中等水平。

混凝土的早期强度越高,混凝土早期开裂的可能性越大。为克服混凝土的这一不足,充分发挥矿物掺合料的后期火山灰效应,宜按56d龄期作为混凝土标准强度的验收龄期。混凝土的抗裂性对于抵抗环境作用侵蚀甚微重要,我国现行标准还未对水泥(胶凝材料)或混凝土抗裂性检验的规定。通过传统的混凝土干燥收缩试验所获得的收缩数据,并不能全面评价混凝土的抗裂性能,因为后者混凝土的抗拉强度、弹性模量特别是徐变或约束状态下的应力松弛能力。采用收缩时受约束的环形试件和平板试件来评定混凝土的抗裂性可在一定程度上克服这些缺点,而且方法简便,但不用作定量分析,只能用于不同原材料和配比混凝土之间的相对比较。

不同环境下、不同程度水胶比混凝土矿物掺合料的范围,均对混凝土耐久性有很大影响。以粉煤灰和矿渣粉为代表的掺合料赋予混凝土高工作性能、高耐久性、高体积稳定性,已达成共识,因此矿物掺合料已经成为铁路混凝土的必要组分。矿物掺合料对混凝土力学性能的影响,在碳化环境、氯盐环境、冻融破坏环境、盐类结晶破坏环境以及磨蚀环境对矿物掺合料掺量有所规定,根据不同水胶比亦对掺量有规定。在化学侵蚀与氯盐环境下,矿物掺合料能够大幅度地提高混凝土的抗蚀性,在混凝土制备时必须掺加矿物掺合料。主要参考美国《混凝土结构设计规范》ACI318与《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T50476-2008。

配合比设计是确保混凝土耐久性最关键的环节,水胶比与最小胶凝材料用量限值是确保混凝土耐久性最关键的环节,水胶比与最小胶凝材料用量限值是保证混凝土耐久性所需要的抗渗性与力学性能的重要技术参数。由于混凝土拌合时间的用水量在其浇筑成型后被水化合的很少,大量游离水随后成为混凝土的薄弱环节,给混凝土的开裂和耐久性带来不利影响。近年来,从机理到工程应用都可以证实,控制混凝土拌合物最大用水量可以有效地改善其各项性能。

碳化环境:混凝土碳化,一方面与CO2在混凝土中的扩散速度密切相关,其取决于混凝土的孔隙率和空隙结构,即取决于混凝土的水胶比;另一方面还与混凝土吸收CO2的能力有关,其取决于胶凝材料中Cao含量。碳化环境下,当采用能够减水的掺合料配制混凝土时,这种混凝土也具有较强的抗碳化能力,但对于水胶比较大的混凝土,矿物掺合料掺量不宜过大。

氯盐环境:实践及大量试验表明低水胶比的掺合料混凝土比同水胶比的硅酸盐水泥混凝土更具有更高的抗氯盐侵蚀性能,因此氯盐环境下,不宜单独采用硅酸盐水泥作为胶凝材料,宜采用矿物掺合料及水泥作为胶凝材料,掺量根据相关标准确定。

化学侵蚀环境:提高混凝土耐硫酸盐化学侵蚀的主要技术措施有三条,即第一选择耐硫酸盐性能的良好水泥,水泥中C3A尽量要少。第二是合理的掺用矿物掺合料,一般掺量不得少于40%,随着掺合料增加,混凝土耐蚀性能提高,但应综合考虑,不宜太高;第三通过掺高效减水剂,降低混凝土单方用水量,引气能够有效抑制或减缓混凝土在硫酸盐化学侵蚀和硫酸盐结晶引起的膨胀,即显著降低硫酸盐结晶造成的混凝土抗折强度降低及表面侵蚀。在化学侵蚀环境下,不得使用石灰石作为掺合料。

盐类结晶破坏环境:干湿交替情况下,水中的硫酸根离子浓度如大于200mg/L,或土中硫酸根离子浓度大于1000mg/L,就有可能损害混凝土。地下水、土中的硫酸盐渗入到混凝土的内部,并在一定条件下使得毛细孔水溶液中硫酸盐浓度不断积累,当超过饱和浓度时就会析出结晶而产生很大压力,导致混凝土破坏。采用适当引气可以适当释放硫酸盐结晶破坏压力。因此,盐类结晶破坏环境,宜使用引气混凝土。

磨蚀环境:混凝土的抗磨蚀性能能主要取决于混凝土的强度、骨料的强度,硬度和韧性,对磨蚀环境下混凝土的原材料提出特殊要求,尤其骨料和胶凝材料方面。因而原材料、掺合料最大限量及水胶比、最低强度等级和胶凝材料用量予以规定,同时低水胶比,以便改善表面砂浆的强度和耐磨性。所以适当掺加补偿早期收缩的膨胀剂或减水剂。

冻融破坏环境:大量试验与实践证明,提高混凝土的抗冻性的途径有两方面,第一提高混凝土的密实度或强度;其二适当引气。引气混凝土具有较高的抗冻性事实已被证明,引气不仅能够提高混凝土的抗冻性,而且能够提高混凝土的工作性能;然而,高强混凝土黏度大、施工难。因此严格控制混凝土的含气量。气泡大小与气泡稳定性直接影响引气剂的质量,目前采用气泡间距系数来控制混凝土内部的气泡质量,确保混凝土中引入的气泡微细、均匀、稳定。

通过以上,为了提高性能混凝土的耐久性,只有合理地选用配合比。

二、 减小混凝土收缩控制混凝土开裂的措施

1、合理的养护温度

以20℃为标准养护的温度在世界上已经有很长的历史了。但是实际上混凝土内部的温度远非20℃。可在混凝土表面采取保温保湿养护,采用温水养护、外部包裹保温材料和塑料布。对于大体积混凝土可采用预埋冷却水管同低温水冷却。通水时间一般在15天左右。混凝土温度与冷却水温之差不宜超过25℃,水流方向应每天改变一次,使构件冷却较为均匀。

2、改善混凝土性能

(1)由于在低水胶比下存在水泥、高效减水剂和矿物细掺和料的相容问题,而且掺入高效减水剂和矿物细掺和料后的塑性和黏度有明显的改变,使用现行检测标准稠度用水量的方法不能确切判断掺入高效减水剂和矿物细掺和料后的水泥真实的需水量,因此在水泥标准中应当有所反映。

(2)在混凝土中使用外加剂已成为混凝土发展的必然趋势。在水泥生产时掺入一定量的减水剂,不仅可以最大限度地发挥减水剂的效率,改变混凝土的流变性能,减小水泥的需水量,而且方便使用,还可以有一定的助磨作用。

(3)采用水化热较低的水泥,降低混凝土构件的内外温差,减小混凝土的自应力可有效的防止混凝土裂缝的产生。

(4)掺用高效减水剂、尽量减少混凝土的单位用水量和水泥用量。混凝土的干燥收缩是由于混凝土中的多余水分不断蒸发造成的,因此减少混凝土的单位用水量是很有必要的。而混凝土水化热的大小与水泥用量有很大的关系,因此减少混凝土单位水泥用量可有效的减小混凝土的温升,对于防止混凝土出现温度收缩裂缝很有好处。

(5)关于矿物细掺料的使用

因矿渣的细度影响混凝土的收缩和混凝土的温升,并影响生产成本,故对磨细矿渣的细度规定不宜过细,一般以400~500m2/kg为宜。掺用优质的粉煤灰,粉煤灰掺量不超过25%时,对混凝土性能的影响不大,只是混凝土的温升稍有降低。只有超过25%时,粉煤灰对混凝土的性能才会明显改善。当使用粉煤灰时,不能是不改变原配合比而只用粉煤灰取代水泥,而是根据达到一定的目标强度和工作性时粉煤灰掺量和水胶比的关系来确定混凝土的配合比。粉煤灰的掺量要根据工程性质来确定。

(6)关于骨料

骨料的品种不同,其热学、力学变形性能也不同。根据资料反映骨料的比热可相差14%,导热系数相差60%,线膨胀系数相差50%。弹性模量相差60%。不同的骨料配制的混凝土其性能相差很大。一般选用石灰岩骨料较好。砂石含泥量超过规定,不仅降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差,或砂颗粒过细,用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝、碱-骨料反应。骨料中含有泥性硅化物质与碱性物质相遇,水、硅反应会生成膨胀的胶质,吸水后造成局部膨胀和拉应力,则构件产生爆裂状裂缝,在潮湿的地方较为多见。

3、改善混凝土施工工艺

(1)降低混凝土浇筑温度。

1)降低骨料的温度。混凝土中骨料占有75%以上,对骨料降温可有效地降低混凝土的温度。一般可采用搭棚遮阳、从底部取料、冷气吹风、和低温水冲洗等方法降温。

2)降低拌和用水的温度。拌和用水量虽不大,但它的比热很大。若能降低拌和水的温度,对混凝土降温效果是显著的。一般水温降低1℃,可使混凝土温度降低2.5℃。因此尽量采用地下水和自来水或采用冰块降低拌和用水温度对混凝土降温是很有好处的。

3)浇筑时间安排在低温时间。低温时间浇筑混凝土,不仅能降低混凝土的入模温度,也可降低水化温升。因此为防止混凝土开裂尽量把混凝土施工安排在低温的时候。

4)尽量延长拆模时间。延长拆模时间,使混凝土强度充分发展后拆模,能减轻冷冲击对混凝土的危害作用。拆模时间应根据混凝土已达到的强度和混凝土的内外温差来确定,应避免在夜间或气温骤降时间拆模,一般在中午时拆模,拆模后应立即把混凝土表面加以保温保湿养护。

5)设计采用混凝土防裂网片。采用混凝土防裂网片可有效的提高混凝土表面的抗拉裂能力,对防止混凝土开裂是有好处的。

6)对于大体积混凝土采用纤维混凝土设计。采用纤维混凝土可提高混凝土的抗拉强度,提高混凝土防开裂能力,同时还可提高混凝土的抗弯和抗冲击性能。

结语:

如何采取措施有效地控制裂缝的产生,得到均匀密实的、体积稳定的、化学性质安定的具有良好耐久性的优质混凝土是放在我们大家面前的一个重要课题。只有通过我们不断的学习研究试验才能取得进步。

参考文献:

《高性能混凝土》中国铁道出版社1999年版

《混凝土的收缩》中国铁道出版社1990年版

《新型混凝土及其应用》金盾出版社2001年版

《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010

《铁路混凝土》TB/T3275-2011

《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2010】241号

混凝土裂缝范文4

关键词:混凝土裂缝预防处理

前言

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。

混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。很多工程的失事都是由于裂缝的不稳定发展所致。近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明,在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的,在一定的范围内也是可以接受的,只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。钢筋混凝土规范也明确规定:有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。

混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。

混凝土工程中常见裂缝及预防

1.干缩裂缝及预防

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。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,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05-0.2mm之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

主要预防措施:一是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。二是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。三是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。四是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。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

2.塑性收缩裂缝及预防

塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长20-30cm,较长的裂缝可达2-3m,宽1-5mm.其产生的主要原因为: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,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,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。

主要预防措施:一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。四是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。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。

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。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°-45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

主要预防措施:一是对松软土、回填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是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。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

4.温度裂缝及预防

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350-550kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500-27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,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等,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产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。

温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

主要预防措施:一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。五是改善混凝土的搅拌加工工艺,降低混凝土的浇筑温度。六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。九是在大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差。十是加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施。十一是预留温度收缩缝。十二是减小约束,浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。十三是加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。十四是混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。

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。

混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中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。主要的预防措施:一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。

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。通常的预防措施有:一是保证钢筋保护层的厚度。二是混凝土级配要良好。三是混凝土浇注要振捣密实。四是钢筋表层涂刷防腐涂料。

裂缝处理

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理,以保证建筑物的安全使用。

混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法,灌浆、嵌缝封堵法,结构加固法,混凝土置换法,电化学防护法以及仿生自愈合法。

表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它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。

1、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,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。

嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。

2、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。结构加固中常用的主要有以下几种方法: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。

3、混凝土置换法

混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,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。

4、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。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小,适用钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构也可用于新建结构。

5、仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它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,在混凝土的传统成分中加入某些特殊成分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊),在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。

混凝土裂缝范文5

关键词:混凝土裂缝;预防;控制

中图分类号:TU

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)17-0367-01

1 裂缝的分析

(1)根据裂缝产生时间划分裂缝,可分为两类:施工期间产生的裂缝和使用期间产生的裂缝。

(2)根据引起裂缝的原因分为以下几种;材料使用不当;施工不当;荷载作用;温差、温度作用;锈蚀,冻融作用;地基不均匀沉降;地震作用;火灾作用;其它原因。

(3)根据裂缝的规律性、形态、发生部位以及分布情况划分裂缝可以有以下几种:塑性收缩裂缝;塑性沉降裂缝;龟裂;收缩裂缝;温度裂缝;纵向裂缝;横向裂缝;剪切裂缝;扭转裂缝;斜裂缝;八字和倒八字形裂缝;Ⅹ形交叉裂缝;其它裂缝。

2 裂缝的特点

2.1 施工期间产生的裂缝

(1)塑性收缩裂缝。是在混凝土硬化前,当水分从混凝土表面以极快的速度蒸发掉而引起的,这种裂缝对结构通常没有多大危害,需要进行表面处理。

(2)塑性沉降裂缝。这是在施工过程中,混凝土尚未有强度时,由于施工荷载过早地作用,使支撑产生位移,导致钢筋与混凝土之间脱离,形成混凝土表面的裂缝,这种裂缝是常见的,也是非常可怕的,所以这种裂缝应在施工中引起高度重视并加以避免。

(3)龟裂。由于没有进行合理的整套修改和养护引起的。裂缝很浅,常在初凝期间出现。这种裂缝对结构影响不大。一般不需处理。

(4)由于配筋不足,施工中上部钢筋被踏下、支撑拆除过早、预应力张拉错误等都会引起结构裂缝,这时结构需要进行加固处理。

2.2 使用期间随着时间而发展的耐久性裂缝

(1)从向锈蚀裂缝。通常在结构使用一定时期后,沿着钢筋位置出现的纵向裂缝,是表明钢筋正在生锈的一个重要征兆。这种裂缝不是由于收缩、温度以荷载作用引起,而是钢筋生锈膨胀后产生的。如果不进行处理,将会导致混凝土开裂,保护层完全脱落,并引起钢筋严重锈蚀。这种裂缝对结构的耐久性和安全性影响很大,应进行彻底处理。

(2)冻融循环作用引起的裂缝。

(3)盐类及酸类侵蚀引起的裂缝,处理这种裂缝之前,应首先清除结构内的侵蚀介质,然后根据对结构的不同影响程度进行处理。

(4)碱骨料反应引起的裂缝,应根据碱骨料反应的大小,而不同对待。

3 预防与控制措施

(1)设计中的重点加强部位。从住宅工程现浇楼板裂缝发生的部位分析,最常见、最普遍和数量最多的是房屋四周阳角处(含平面形状突变的凹口房屋阳角处)的房间在离开阳角1米左右,即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋未端或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝,此通病在现浇楼板的任何一种类型的建筑中都普遍存在。其原因主要是砼的收缩特性和温差双重作用所引起的,并且愈靠近屋面处的楼层裂缝往往愈大。从设计角度看,现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑,配筋量因而达不到要求。

(2)商品砼的性能改善。目前已普遍采用泵送商品砼进行浇筑,但受剧烈的市场竞争,导致各商品砼厂商以采用大粉煤灰掺量,低价位、低性能的砼外掺剂,以及细度模数低、含泥量较高的中细砂作为降低价格和成本的主要竞争手段。因此建议有关部门牵头,尽快健全和统一对商品砼厂商的行业管理,并根据成本投入比例,相应和合理地提高商品砼的市场价格(特别是用于地下室和住宅楼面工程的砼),促使商品砼厂商转变观念,控制好原材料质量,选用高效优质砼外掺剂,改善和减小混凝土的收缩值,建立好控制体系,是一项改善商品砼质量和性能的根本性工作。

(3)发现裂缝应查找原因,采取相应措施加以处理,不留隐患;重点应做好事前控制,把可能产生裂缝的方面事前加以处理;在施工期间,注重各工序的施工质量控制,认真做好“三检”工作,即班组的自检,班组的互检及专职质量检查员的检查工作,严格按照规范、规定、标准及各分项的工艺、工序进行施工,严把施工的质量关。

(4)合理选择原材料,特别是水泥的品种,根据不同的季节,选用不同的水泥,做好混凝土的养护要及时,最好进行混凝土的覆盖,以免水分增发过快。

(5)楼板的钢筋在绑扎时,要及时清理表面的污垢,还有焊接后的焊渣应敲掉,以免影响钢筋和混凝土之间的握力,避免产生不必要的裂缝。

(6)楼板中的混凝土浇注完毕后,待混凝土达到一定强度等级后,方可上人或施加施工荷载,否则会产生破坏性的裂缝。

(7)外加剂的使用,严格控制氯盐的含量,不能使钢筋产生大的锈蚀,施工中严格按规定检查其合格证、主管部门的推荐证书及经试验合格的外加剂。

(8)钢筋的保护层设置正确,特别是负弯起钢筋,要支撑牢固。

(9)混凝土的搅拌与振捣,严格执行规范的规定,以防产生不必要的裂缝。

(10)按规定的时间,不能过早地在新浇注的混凝土上施加荷载,特别是混凝土终凝以前严格控制,按照丹东市建设工程质量监督站的规定,必须保证24小时以内不许施加荷载。

(11)桩身钢筋笼安装。挖孔桩成孔,验孔后,桩身钢筋笼纵向筋及加劲箍筋应根据设计图纸要求,在加工棚加工好,运至孔内安装。为确保钢筋笼吊装安全,决定采用整体吊装或者采用扒杆吊装的方法进行桩身钢筋笼的安装。

(12)桩身砼浇灌:①清孔。将成孔时未清理干净的井底沉渣再一次清理干净,然后抽干井底的地下水。②安放下料漏斗及串筒。把下料漏斗用两根钢管焊接起来,放在井口固牢,然后把导管一节一节的往下安装。③下桩芯混凝土。

混凝土裂缝范文6

关键词:混凝土裂缝成因防治

混凝土是由多种材料组成的非均质脆性材料。其是工程中经常会用到的材料,其有着很多别的材料无法比拟的优势。现阶段我国基础建设发展迅猛,出现的大量的混凝土建筑,然而混凝土也有着会出现裂缝的问题。混凝土裂缝问题同时会连带一系列问题,给建筑物的使用寿命极其人们的生命财产安全带来极大的隐患。施工过程中要尽量控制混凝土裂缝的产生,如果出现裂缝要及时予以处理。

1裂缝产生原因

1.1水灰比

水灰比的变化直接影响到混凝土强度值,基本上是水和水泥计量变动对强度影响的叠加。所以,水、水泥等计量的偏差会影响混凝土的强度。如果粉砂含泥量比较大就会使混凝土收输变大,抗拉强度变低,很容易产生裂缝。

1.2模板施工影响

有些施工单位为了通过降低成本来达到更高的利润,对模板的数量配置的不足,从而过早的拆卸模板而导致混凝土还未达到预定的强度就别拆卸。由于混凝土强度为达到要求模板就别拆卸,就可能会出现楼面荷载影响造成楼面扭曲,同时还可能造成楼面出现裂缝。

1.3钢筋施工的影响

人们对建筑物的要求越来越智能化,管线的暗埋就是理所当然的。但是一个工程中的管道非常的多,就会导致混凝土和钢筋粘结强度比较低,从而造成现浇的混凝土楼板在成型后应力不均匀,会出现一些裂缝。

1.4施工过程中混凝土过分振捣

在施工过程中药对混凝土进行振捣,在振捣后。粗骨料会沉落并挤出水分、空气。下层的混凝土的干输性能较小,等到水分蒸发后,容易形成凝缩裂缝。

1.5养护问题

养护不当也是造成现浇混凝土出现裂缝的主要原因。混凝土去养护期内未达到强度要求就进行下个工序是施工。而且在重物冲撞的情况下极容易出现裂缝。

2裂缝预防措施

2.1选择合适的水泥

不同的建筑结构可能要求不同标准的水泥。可以根据具体的要求选择适合混凝土强度等级水泥品种,避免采用早强高的水泥。尽量选择中热或者地热品种的水泥。

2.2添加外加剂

比如减水剂能改善混凝土和易性降低水化热。适量的粉煤灰能起作用,改善混凝土的粘塑性和可泵性,从而降低水化热。

2.3骨料选择

选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。

2.4改进振捣工艺,保证振捣质量

在振捣时,采用二次振捣 即第一次振捣后,选则恰当时间,进行第二次振捣,能提高抗拉强度。对于振捣不密实。出现蜂窝、孔洞、麻面等问题时,要及时采取补救措施或者重新进行振捣。

2.5降低运输和浇筑时间

合理选择机械设备,合理布置运输通道抓好工序衔接。

2.6配合现场施工

根据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好的混凝土的设计落度,针对现场的砂石等材料的质量情况及调整施工配合比。

2.7养护

在对混凝土进行浇筑完毕后,要及早有效的给予养护,可对表面和侧面浇水覆盖。还可在表面用砖砌成临时水池、防水养护。

3裂缝的处理

3.1不均匀沉降处理

夯实地基;防止地基被水浸泡;保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固;拆模时间不能太早,注意拆模先后次序。

3.2灌浆法

灌浆法只要是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,使他们混成一个整体,而达到加固封堵的目的。这主要适用对结构整体性有影响或者有防渗要求的混凝土裂缝修补。

3.3填充法

这种方法是一种封堵方法,为了封闭裂缝,它通常在槽中嵌填塑性或者刚性止水材料来来达到目的。一般用来修补较宽的裂缝,工作简单而且费用不是很高。用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采用V型槽,再对于其做出填充处理。

3.4表面覆盖修补法

表面的修补主要使用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。他是一种简单常见的修补方法。这种方法主要的处理措施是在裂缝表面涂抹水泥浆或在混凝土表面涂刷沥青或者油漆等防腐材料。通常可采用在裂缝的表面黏贴玻璃纤维等措施来防止混凝土受各种作用的影响其继续开裂。

3.5混凝土置换法

混凝土置换法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。它是处理严重损坏混凝土的一种有效方法。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。

3.6结构补强法

因超荷载产生裂缝、裂缝长时间不处理导致混凝土耐久性降低而且可能会影响结构的稳定。如果混凝土裂缝影响到混凝土结构的性能,就要对混凝土采取加固的措施。结构的加固通常有以下方法:在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、增设支点加固、喷射混凝土补强加固以及粘贴钢板加固,加大混凝土结构的截面面积。

结束语:混凝土裂缝是结构普遍存在的现象,是严重困扰工程质量问题。它影响建筑物使用功能,而且影响混凝土耐久等功能,影响建筑物的承载力。所以,在工程中要控制混凝土裂缝问题,尽量不让混凝土裂缝出现,如果出现要及时处理。混凝土裂缝问题得到控制就可以确保工程质量,使建筑物具有良好的耐久性和稳定性。

参考文献:[1]王玉海混凝土裂缝修补技术 [M] 施工技术 2002

[2]李慧民土木工程施工技术[M] 中国建筑工业出版社 2011

[3]杨长辉混凝土塑性收缩裂缝成因及裂缝措施研究综述[J] 混凝土 2002