一、建筑混凝土裂缝的主要因素
1.水泥化热
建筑混凝土主要依靠水泥遇水生热吸取自身需要的热源,水泥遇水化热一般在浇注的后期才开始进行短暂性的放热。放热的速度通常与混凝土进行配合比,和水泥的种类具有直接性的关系。大量的水化热在混凝土内部进行集聚,再慢慢释放出来。此时,混凝土内部的温度相对比较高,外表温度相对较低。因此,混凝土内外温度产生了一定的梯度,对内部造成压应力。而且,表面上产生了拉应力等现象,且拉应力一旦超过混凝土的抗拉力便会产生裂缝。
2.楼板力学发生形变
楼板发生形变或者支座处出现负筋下沉现象均能够造成混凝土裂缝的产生。且在施工工程中,由于混凝土未能达到一定的强度,或者是拆模时间过早等多种因素,均容易造成混凝土楼板发生弹性形变,导致混凝土在初期的强度大大的降低,拉应力以及成应力未能满足规定的要求,从而造成混凝土裂缝的产生。
3.温度体积较大的混凝土在施工过程中,由于受外界温度变化的影响容易产生裂缝现象。混凝土内部的温度主要是由浇筑的温度、水泥水化热以及结构散热等各种温度融合在一起所组成的。此外,浇筑的温度和外界的温度具有密不可分的联系。也就是说,外界的温度越高,混凝土浇筑的温度也越高,两者成正比关系。外界温度一旦出现下降趋势,将会造成严重地温度应力,进而导致混凝土裂缝的出现。除此之外,外界的湿度还能够有效地加快混凝土干缩的速度,促使裂缝产生。
4.混凝土配比不合理
建筑施工过程中,混凝土的配比主要表现为高强强砼的水灰比取值是否按照相关规定进行(一般控制在0.25~0.39数值间)。对于普通砼水灰比来说,控制在0.7左右最佳。另外,在同一品种且强度相同的等级水泥前提下,混凝土强度的等级主要由水灰比所决定。原因是,水泥进行水化时,需要与水相结合(占水泥重量1/4即可)。目前,在建筑施工过程中,施工方为了较快地获取所需的流动性,以确保浇灌的质量,通常需要相对较大地水灰比。与之相反的是,水泥在进行水化之后,多余的水分将会留在混凝土内,形成定量的水泡,一定程度上减少了混凝土实际上的抵抗荷载有效断面。受荷载的影响,孔隙的周围容易产生应力集中,从而楼板的表面便会出现裂缝的现象。
二、建筑混凝土裂缝的处理对策
1.增强对混凝土结构设计的控制
建筑施工过程中,混凝土结构的设计必须采取中低强度的混凝土。此外,可适当地采取部分承台表面比较温和的钢筋,用来控制体积较大的混凝土,使其表面裂缝收缩。光凭增加钢筋的分量虽然不能完全防护混凝土裂缝融合,但可利用其分量逐步增强结构整体上的裂缝宽度。在控制过程中,若允许设置水平施工缝的话,可根据混凝土裂缝的温度进行划分,并设置一定的内在联系。
2.加强对混凝土原料选择与配比的管理
建筑混凝土内选择的运用骨料(一般为吸收率比较大的骨料),或干缩相对较大、切骨料含泥量较多时,在一定程度上可增强混凝土的干缩性。此外,混凝土若运用的是粒径较大的骨料时,一定程度上能够有效降低混凝土内的水泥浆的量,促使其干缩率迅速减小。除此之外,加入部分粉煤灰可以降低水化热,某种程度上可降低混凝土内水泥的用量以及单方用量,促使其进行体积自行收缩等。在建筑施工过程中,施工单位通常会加入一些高效减水剂在混凝土内,增强其和易性、可泵性以及抗离析性等多种性能,避免在施工过程中出现泌水的状况。建筑中关于混凝土的配合比也是一个重要问题,因此,必须加强对配合比设计工作人员的管理,严格要求配合比设计工作人员必须深入工程施工现场,根据现场的操作水平以及构成截面、沙石原料以及施工配合比等状况进行混凝土选择与设计,为工程施工奠定良好的基础条件。
3.加强对混凝土施工后期的保护工作
建筑施工之后,必须加强对混凝土的保温及养护工作。这能够有效降低体积较大的混凝土在浇注块体时的内外温差值,从而一定程度上降低混凝土块体的自约束应力。不仅能够有效降低混凝土浇注块体降温的速度,同时还能够有效利用混凝土自身的抗拉强度,增强混泥土的抗裂能力。除此之外,还需要注意环境温度以及混凝土养护等多种因素,要在一定程度上降低混凝土的强度,促使其在硬化的整个过程中得到补偿,规避混凝土裂缝的出现。
三、结语
综上所述,裂缝是混凝土施工中较常见且普遍存在的一种现象。其本身存在的质量、施工的方法、施工技术以及养护不当等多种原因,造成了混凝土产生裂缝的现象,一定程度上降低了结构的耐久性和承载能力。由此可见,必须抓好混凝土施工质量及施工工艺等环节。只有采用有效地控制技术,才能尽量避免在建筑施工中混凝土裂缝的产生,继而促进建筑施工的经济效益和社会效益的提高。
第二篇:建筑物混凝土裂缝的处理论文
水利工程混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝: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。在实际工程中要区别对待,本文根据具体情况提出了预防混凝土裂缝的措施与处理方法。
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。水泥砂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。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。
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,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。
1.2 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。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。
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,掺入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。
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所致,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。
主要预防措施:一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。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。三是防止混凝土浇筑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。
1.4 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。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。
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,在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺,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。七是加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施。八是加强混凝土养护,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。
2、裂缝的处理方法
2.1 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。
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。
2.3 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。
2.4 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,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组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。
学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免的。