浅议建筑施工中混凝土温度裂缝原因和处理

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浅议建筑施工中混凝土温度裂缝原因和处理　　摘要：混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题，裂缝不仅会对建筑造成很大的威胁而且影响人们的生命安全，本文对混凝土工程中常见的温度裂缝进行了探讨分析，并对常见裂缝处理措施进行探讨。关键词：混凝土；裂缝；原因；预防；处理；中图分类号：TV543文献标识码：A文章编号：0.引言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。1.常见的温度裂缝的及产生原因混凝土工程中常见裂缝有：干缩裂缝、塑性收缩裂缝、沉陷裂缝、温度裂缝、化学反应引起的裂缝等。混凝土中产生裂缝有多种原因，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；有外在作用引起的裂缝；有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。但最常见的主要是温度和湿度的变化引起的裂缝。下面详细介绍一下温度和湿度的变化对裂缝产生的影响。7 混凝土硬化期间水泥放出大量水化热，内部温度不断上升，在表面引起拉应力。后期在降温过程中，由于受到基础或老混凝上的约束，又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时，便会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢，但表面湿度可能会变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿，表面干缩形变受到内部混凝土的约束，也往往导致裂缝，因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大的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350-5507 kg/m3时，每立方米混凝土将释放出17500-27500kJ的热量，从而会使混凝土内部温度升至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的中后期。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近平行，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通常是中间粗两端细，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。2.温度裂缝的主要预防措施为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。2.1控制温度的措施如下（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，将水泥用量尽量控制在450kg/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。7 （5）改善混凝土的搅拌加工工艺，降低混凝土的浇筑温度。（6）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。（7）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。（8）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。（9）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。2.2改善约束条件的措施（1）合理地分缝分块；（2）避免基础过大起伏；（3）合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露；3.裂缝的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。7 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。3.1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。3.2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。3.3结构加固法7 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。3.4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.结论裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象，它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力，影响建筑物的使用功能，而且会引起钢筋的锈蚀，混凝土的碳化，降低材料的耐久性，影响建筑物的承载能力，因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待，采用合理的方法进行处理，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，保证建筑物和构件安全、稳定地工作。参考文献[1]杨南方，尹辉，彭尚银.砼结构施工实用手册[J].中国建筑工业出版社.20117 [2]宁仁岐.建筑施工技术[J]，北京.高等教育出版社.2012.7[3]吴新军.桥梁路面裂缝防裂措施分析[J].科技传播.2011(17)[4]刘江.砌体结构裂缝的成因与控制[J].民营科技.2011(08)[5]郝君.浅谈钢筋混凝土裂缝的预防与控制[J].中国新技术新产品.2011(13)7