水工建筑物混凝土常見裂縫的預(yù)防措施

于曉春　張清濤

水工混凝土建筑物發(fā)生裂縫較普遍,但其危害程度因裂縫大小而異,嚴(yán)重的會(huì)破壞建筑物的整定和穩(wěn)定性?下面僅就混凝土工程中常見裂縫及預(yù)防措施作一簡(jiǎn)述?

混凝土工程中常見裂縫及預(yù)防

1 干縮裂縫及預(yù)防

干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右?水泥漿中水分的蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生干縮,且這種收縮是不可逆的?干縮裂縫的主要預(yù)防措施:一是選用收縮量較小的水泥,一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量?二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大,水灰比越大,干縮越大,因此在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用,同時(shí)摻加合適的減水劑?三是嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對(duì)不能大于配合比設(shè)計(jì)所給定的用水量?四是加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù),并適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間?冬季施工時(shí)要適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土保溫覆蓋時(shí)間,并涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)?

2 塑性收縮裂縫及預(yù)防

塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前,表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮?塑性收縮裂縫主要預(yù)防措施:一是選用干縮值較小早期強(qiáng)度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥?二是嚴(yán)格控制水灰比,摻加高效減水劑來增力口混凝土的坍落度和和易性,減少水泥及水的用量?三是澆筑混凝土之前,將基層和模板澆水均勻濕透?四是及時(shí)覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊?麻片等,保持混凝土終凝前表面濕潤(rùn),或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)?五是在高溫和大風(fēng)天氣要設(shè)置遮陽和擋風(fēng)設(shè)施,及時(shí)養(yǎng)護(hù)?

3 沉陷裂縫及預(yù)防

沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻?松軟,或回填土不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致;或者因?yàn)槟０鍎偠炔蛔?模板支撐間距過大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致,特別是在冬季,模板支撐征凍土上,凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降,致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫?此類裂縫主要預(yù)防措施:一是對(duì)松軟土?填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固?二是保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻?三是防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡?四是模板拆除的時(shí)間不能太早,且要注意拆模的先后次序?五是在凍土上搭設(shè)模板時(shí)要注意采取一定的預(yù)防措施?

4 溫度裂縫及預(yù)防

溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中?當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí),混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫,這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期?溫度裂縫主要預(yù)防措施一是盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥?粉煤灰水泥等?二是減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在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?四是改善骨料級(jí)配,摻力口粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱?五是改善混凝土的攪拌加工工藝,在傳統(tǒng)的三冷技術(shù)的基礎(chǔ)上采用二次風(fēng)冷新工藝,降低混凝土的澆筑溫度?六是在混凝土中摻加一定量的具有減水?增塑?緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌合物的流動(dòng)性?保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)間?七是高溫季節(jié)澆筑時(shí)可以采用搭設(shè)遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫升,降低澆筑混凝土的溫度?八是大體積混凝土的溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān),混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大,溫度應(yīng)力越大,因此要合理安排施工工序,分層?分塊澆筑,以利于散熱,減小約束?九是在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道,通冷水或者冷氣冷卻,減小混凝土的內(nèi)外溫差?十是加強(qiáng)混凝土溫度的監(jiān)控,及時(shí)采取冷卻?保護(hù)措施?十一是預(yù)留溫度收縮縫?十二是減小約束,澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設(shè)5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷?十三是加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù),混凝土澆筑后,及時(shí)用濕潤(rùn)的草簾?麻片等覆蓋,并注意灑水養(yǎng)護(hù),適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間,保證混凝土表面緩慢冷卻?在寒冷季節(jié),混凝土表面應(yīng)設(shè)置保溫措施,以防止寒潮襲擊?十四是混凝土中配置少量的鋼筋或者摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定的范圍之內(nèi)?

5 化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫及預(yù)防

堿骨料反應(yīng)裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最常見的由于化學(xué)反應(yīng)而引起的裂縫?主要的預(yù)防措施:一是選用堿活性小的砂石骨料?二是選用低堿水泥和低堿或無堿的外加劑?三是選用合適的摻和料抑制堿骨料反應(yīng)?由于混凝土澆筑?振搗不良或者是鋼筋保護(hù)層較薄,有害物質(zhì)進(jìn)入混凝土使鋼筋產(chǎn)生銹蝕,銹蝕的鋼筋體積膨脹,導(dǎo)致混凝土脹裂,此種類型的裂縫多為縱向裂縫,沿鋼筋的位置出現(xiàn)?通常的預(yù)防措施有:一是保證鋼筋保護(hù)層的厚度?二是混凝土級(jí)配要良好?三是混凝土澆注要振搗密實(shí)?四是鋼筋表層涂刷防腐涂料?

結(jié)論

裂縫是混凝土結(jié)構(gòu)中普遍存在的一種現(xiàn)象,它的出現(xiàn)不僅會(huì)降低建筑物的抗?jié)B能力,影響建筑物的使用功能,而且會(huì)影響建筑物的承載能力,因此要對(duì)混凝土裂縫進(jìn)行認(rèn)真研究?區(qū)別對(duì)待,并在施工中采取各種有效的預(yù)防措施來預(yù)防裂縫的出現(xiàn)和發(fā)展,保證建筑物的安全?穩(wěn)定?