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1、探析混凝土裂缝的成因及防治措施 摘要:随着社会经济的发展,国内建筑工程中混凝土工程的体量不断增大,混凝土是当前最广泛使用的建筑结构材料之一。混凝土裂缝产生的原因很多,这是一个普遍存在的问题。本文从一般的理论和多年的现场经验,对混凝土裂缝的成因及防治措施进行简单的阐述。 关键词:裂缝;成因;防治 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,使混凝土裂缝成了工业建筑工程中最常见的工程隐患。轻则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
2、性等,严重的将威胁到人民的生命、财产。因此,如何采取有效的措施来防止和减轻混凝土的开裂,是一个值得关注的问题。 1、混凝土裂缝产生的主要原因 1.1人为因素 ①设计不当产生的裂缝。为追求建筑物的外观样式,建筑物表面存在过多凹凸角,产生的凹角应力集中导致出现裂缝。一些超长建筑物,很易出现伸缩裂缝。此外,因设计的承重板件厚度太小,刚度减弱,板中受拉钢筋和受压混凝土应力增大,致使板件出现穿透性裂缝。 ②混凝土配合比设计不当产生的裂缝。混凝土配合比设计不当将直接影响混凝土的抗拉强度,是造成混凝土开裂的重要原因。配合比不当指水泥
3、用量过大、水灰比大、含砂率不适当、骨料种类不佳、选用外加剂不当等。 ③混凝土养护条件不好产生的裂缝。混凝土养护是使混凝土正常硬化的重要措施,养护条件的好坏对裂缝的出现有着关键的影响。 ④混凝土材料使用不当产生的裂缝。如使用导致混凝土收缩性较高的矿渣水泥、快硬水泥、低热水泥及水泥标号低或水灰比高均易产生裂缝。 ⑤施工方法不规范会导致混凝土产生裂缝。混凝土浇筑施工中,振捣不均匀,或是漏振、过振等情况,会造成混凝土离析、密实度差,降低结构的整体强度。混凝土内部气泡不能完全排除时,钢筋表面的气泡则会降低混凝土与钢筋的粘结力。钢筋
4、若受到过多振动,则水泥浆在钢筋周围密集,也将大幅度降低粘结力。 1.2客观原因 ①温度应力引起裂缝。目前温度裂缝产生主要原因是由温差造成的。 ②收缩引起裂缝。收缩有很多种,包括干燥收缩、塑性收缩、自身收缩、碳化收缩等等。由于混疑土特性,混凝土在硬化过程中,经过了水分蒸发、体积逐渐缩小,近而产生收缩,根据力学分析,板的四周由于受到支座的约束,不能自伸展。当混凝土收缩所引起板的约束应力超过一定程度时,必然引起现浇板的开裂,应压力相对集中的地方通常是开裂的部位。 ③由于水泥工业的发展,为提高水泥强度,厂家往往通过磨细水泥熟料
5、的方法,从而导致水泥比表面积大大增大,体积稳定性越来越差。另外,随着商品混凝土的广泛使用,厂家骨料质量明显下降,特别是采用泵送剂后,容易导致混凝土早期塑性收缩裂缝和后期收缩裂缝。 ④荷载引起的裂缝。钢筋混凝土结构构件在荷载作用下,因变形而产生的裂缝,根据构件的种类,受力性质和受力大小,有不同的变形形状和裂缝规律。 2、裂缝的防治措施 2.1控制材料的配比量 ①在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能地降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)、二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)、一高(高粉煤灰
6、掺量)”的设计准则,生产出高强、高韧性、中弹、低热和高极拉值的抗裂混凝土。 ②在实际确定施工配合比时,应根据当时的具体情况作适当调整。首先,应根据水泥的水化热、泌水性、收缩率、比表面积等性能合理选用水泥及用量;其次,严格控制混凝土用水量,并设法控制混凝土的泥水,提高水泥砂浆的粘度、减少集料的沉降,充分发挥砂、石的骨架作用,减少多余的拌合用水量;再次是严格控制混凝土骨料的含砂量,优化骨料配级:最后是在高温季节施工时,严格控制各种原材料温度,特别是水泥的温度,对防止混凝土的裂缝产生也很重要。 2.2控制好施工工艺流程 ①改善
7、搅拌工艺。采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,从而提高混凝土强度10﹪或节约水泥5﹪,并进一步减少水化热和裂缝。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。 ②严格控制浇筑流程。合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,可排除混凝土因泌水,在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。在高
8、温季节泵送,宜用温草袋覆盖管道进行降温,以降低入模温度。 ③注重浇筑完毕后养护。混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。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
