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1、混凝土裂縫原因研究和控制措施 摘要:針對混凝土施工出現(xiàn)裂縫問題,分析了混凝土裂縫的原因,提出了在實際施工中的控制措施,以盡量避免裂縫的產(chǎn)生。關(guān)鍵詞:混凝土;裂縫;原因及控制;中圖分類號:TU375文獻標識碼:A文章編號:混凝土裂縫是結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會降低建筑物的強度、抗?jié)B性、抗腐蝕性,會引起鋼筋的銹蝕、混凝土的碳化、降低構(gòu)件的耐久性,而且會進一步降低建筑物的承載能力,因此要對混凝土裂縫進行認真研究。一.混凝土裂縫產(chǎn)生的主要原因1.砼的收縮收縮是混凝土的一個主要特征,產(chǎn)生收縮裂縫的事因一般是在施工階段因水泥水化熱及內(nèi)外部溫差過高。
2、收縮裂縫多發(fā)生在大體積混凝土中,比如在高層建筑筏板基礎(chǔ)施工中,如果施工控制不當,容易造成大范圍的收縮裂縫,改變混凝土的受力條件,從而會有局部甚至整體結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞的可能,嚴重影響建筑物的質(zhì)量和使用安全性。5溫度裂縫一般是由于大氣溫度變化、周圍環(huán)境溫度太高或者大體積混凝土施工時產(chǎn)生的水化熱等因素造成。有關(guān)研究表明,當混凝土內(nèi)外溫差10℃時,收縮值為0.01%,如果混凝土內(nèi)外溫差20℃~30℃時,其收縮值為0.02%~0.03%,而混凝土的極限拉伸值只有0.01%~0.02%,所以當其大于混凝土極限拉伸值時混凝土就會發(fā)生開裂。2.混凝土配合比由于預(yù)拌混凝土流
3、動性大,泵送要求高,同時對用水量需求比較大,在配合比中水灰比不變的情況下,只能通過增加水泥用量的方式來達到平衡,眾所周知,水泥用量增加勢必會造成混凝土收縮加大。干縮裂縫一般是由于材料缺陷引起的。研究表明,水泥加水后變成水泥硬化體,絕對體積減小,毛細孔縫中水溢出產(chǎn)生毛細壓力,使得混凝土產(chǎn)生毛細收縮,由此引起水泥砂漿的干縮值為0.1%~0.2%,混凝土的干縮值為0.04%~0.06%,而混凝土的極限拉伸值只有0.01%~0.02%,所以當其大于混凝土的極限拉伸值由此產(chǎn)生混凝土裂縫。3.施工方面原因現(xiàn)場澆筑混凝土?xí)r,振搗不實或不均勻,影響混凝土的密實性;對于
4、大體積混凝土施工中,缺少必要的二次抹壓,養(yǎng)護措施不到位;模板拆除時間過早,這都是施工中造成混凝土開裂的主要因素。二.混凝土裂縫的預(yù)防1.在材料質(zhì)量控制上預(yù)防5合理地選擇混凝土的原材料,根據(jù)混凝土強度等級、和易性和耐久性檢驗確定配合比。嚴格控制混凝土用水量,選擇級配良好的砂、石,增加粗骨料比例,以較小空隙率和砂率,禁止使用細砂,合理選用外加劑等。盡可能地減少混凝土的用水量以減少膠凝材料用量,混凝土作為一種結(jié)構(gòu)材料,必須滿足力學(xué)性能的要求,混凝土的力學(xué)性能主要取決于水膠比。然而,混凝土的放熱量來自于膠凝材料,在一定的水膠比下,減少混凝土用水量可以減少混凝土
5、膠凝材料的用量,從而減少混凝土的放熱量。2.在工程設(shè)計上進行預(yù)防精心設(shè)計混凝土配合比?;炷僚浜媳仍O(shè)計時,在保證混凝土具有良好工作性的情況下,應(yīng)盡可能的降低混凝土的單位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水膠比)二摻(摻高效減水劑和高性能引氣劑)一高(高粉煤灰摻量)”的設(shè)計準則,生產(chǎn)出“高強、高韌性、中彈、低熱和高極拉值”的抗裂混凝土。增配構(gòu)造鋼筋提高抗裂性能,配筋應(yīng)采用小直徑、小間距。全截面的配筋率應(yīng)在0.3%~0.5%之間,避免結(jié)構(gòu)突變產(chǎn)生應(yīng)力集中,在易裂的邊緣部位設(shè)置暗梁,提高該部位的配筋率,提高混凝土的極限拉伸。3.在工程施工上進行預(yù)防嚴格
6、控制混凝土原材料的質(zhì)5量和技術(shù)標準,選用低水化熱水泥(例如礦渣硅酸鹽水泥),粗、細骨料的含泥量應(yīng)盡量減少(控制在1%~1.5%以下)。此外,應(yīng)適當放寬石粉或細粉含量,這樣不僅有利于提高混凝土的工作性,而且可提高混凝土的密實性、耐久性和抗裂性。加強混凝土的澆灌振搗,提高密實度。混凝土盡可能晚拆模,拆模后混凝土表面溫度不應(yīng)下降15℃以上。采用兩次振搗技術(shù),可改善混凝土強度,提高密實性、抗裂性。根據(jù)具體工程特點,采用UEA補償收縮混凝土技術(shù)。對于高強混凝土,可以盡量使用中熱微膨脹水泥,摻超細礦粉和膨脹劑,使用高效減水劑。經(jīng)過試驗可摻入粉煤灰,摻量控制在15%
7、~35%之間。三.混凝土裂縫的處理1.表面修補法主要適用于穩(wěn)定和對結(jié)構(gòu)承載能力沒有影響的表面裂縫的處理:在裂縫的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝士表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料,以及在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布控制其發(fā)展等。2.灌漿、嵌縫封堵法灌漿法主要適用于對結(jié)構(gòu)整體性有影響或有抗?jié)B要求的混凝土裂縫的修補上。它是利用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土的裂縫中,膠結(jié)材料硬化后與混凝土形成一個整體,從而起到封堵加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)材料。5嵌縫法是裂縫封堵中最常用的一種方法,它通常是沿裂縫鑿槽,在槽中嵌填塑性或剛性
8、止水材料,以達到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡膠等;常用的剛性