謝林春
摘 要:混凝土施工過程中,常常會發生一些質量問題,從而影響建筑結構的安全,混凝土裂縫就是質量問題之一,怎么樣才能解決混凝土裂縫問題,保證工程結構安全,是工程管理人員必須掌握的,本文就結合工作實際,對混凝土裂縫問題及對策進行探討。
關鍵詞:混凝土;裂縫;質量;防治
混凝土是現在使用最廣泛的結構材料之一,它的質量直接關系到工程的質量、使用壽命以及人民的生命、財產的安全。我們國家正處于基礎設施建設的高峰期,如果在生產過程中對質量不夠重視,將會帶來巨大的代價。混凝土的裂縫是一個客觀存在而又棘手的實際問題,在混凝土工程中是不可避免,但必須做出對策來減少裂縫對建筑的使用功能和外觀的影響。
1 混凝土裂縫產生的原因
由于混凝土的組成材料、微觀構造以及所受外界影響的不同,混凝土裂縫產生的原因很多,水工建筑物產生裂縫主要有以下幾種:
(1)混凝土在硬化的過程中,由于干縮引起的體積變形受到約束時產生的裂縫,這種裂縫的寬度有時會很大,甚至會貫穿整個構件。
(2)大體積混凝土水化時產生的大量水化熱得不到散發,導致混凝土內外溫差較大,使混凝土的形變超過極限引起裂縫。
(3)在厚度較大的構件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或頂部鋼筋的抑制,在澆搗后數小時會發生這種由于混凝土塑性塌落引起的裂縫。
(4)當有約束時,混凝土熱漲冷縮所產生的體積漲縮,因為受到約束力的限制,在內部產生了溫度應力,由于混凝土抗拉強度較低,容易被溫度引起的拉應力拉裂,從而產生溫度裂縫。由于太陽暴曬產生裂縫也是工程中最常見的現象。
(5)混凝土加水拌和后,水泥中的堿性物質與活性骨料中活性氧化硅等起反應,析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質中吸水膨漲,體積增大三倍,從而使混凝土漲裂產生裂縫。
(6)在炎熱的大風天氣,混凝土表面水分蒸發較過快,造成混凝土內部水化熱過高,在混凝土澆筑數小時后仍處于塑性狀態,易產生塑性收縮裂縫。
(7)構件超載產生的裂縫,例如:構件在超出設計的均布荷載或集中荷載作用下產生內力彎矩,出現垂直于構件縱軸的裂縫,構件在較大剪力作用下,產生斜裂縫,并向上、下延伸。
(8)當結構的基礎出現不均勻沉陷,就有可能會產生裂縫,隨著沉陷的進一步發展,裂縫會進一步擴大。
(9)當鋼筋混凝土處于不利環境中,例如:侵蝕性水,由于混凝土保護層厚度有限,特別是當混凝土密實性不良,環境中的氯離子等和溶于水中的氧會使混凝土中的鋼筋生銹,生成氧化鐵,氧化鐵的體積比原來金屬的體積大的多,鐵銹體積膨脹,對周圍混凝土擠壓,使混凝土脹裂。
2 混凝土裂縫的防治對策
2.1 收縮裂縫的預防
主要預防措施:選用干縮量較小的水泥,一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量;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計中應盡量控制好水灰比的選用,同時摻加合適的減水劑;嚴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不能大于配合比設計所給定的用水量;加強混凝土的早期養護,并適當延長混凝土的養護時間。冬季施工時要適當延長混凝土保溫覆蓋時間,并涂刷養護劑養護;在混凝土結構中設置合適的收縮縫。
2.2 養護措施
養護對裂縫的出現有著很大的影響。必須注意到,混凝土在正常條件下硬化,現場混凝土養護越接近標準條件,混凝土開裂可能性就越小。
混凝土結構普遍的養護方法是噴水,對一般混凝土結構,減小表面收縮,防止龜裂是可行的。另外,晚拆模,拆模后要立即覆蓋或及時回填,避開外界氣候的影響,對混凝土的凝固成型也是有很大的積極作用的。
2.3 沉陷裂縫及預防
主要預防措施:上部結構施工前應進行必要的夯實和加固地基;保證模板有足夠的強度和剛度,并使地基受力均勻;加強防水、排水工作;模板拆除的時間不能太早,且要注意拆模的先后次序。
2.4 溫度裂縫及預防
主要預防措施:盡量選用低熱或中熱水泥;降低水灰比;改善骨料級配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱;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;通冷水或者冷氣冷卻,減小混凝土的內外溫差;加強混凝土溫度的監控,及時采取冷卻、保護措施;預留溫度收縮縫;加強混凝土養護,混凝土澆筑后,及時用濕潤的草簾、麻片等覆蓋,并注意灑水養護,適當延長養護時間,保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節,混凝土表面應設置保溫措施,以防止寒潮襲擊。
2.5 化學反應引起的裂縫及預防
主要的預防措施: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;選用合適的摻和料抑制堿骨料反應。由于混凝土澆筑、振搗不良或者是鋼筋保護層較薄,有害物質進入混凝土使鋼筋產生銹蝕,銹蝕的鋼筋體積膨脹,導致混凝土脹裂,此種類型的裂縫多為縱向裂縫,沿鋼筋的位置出現。裂縫的出現不但會影響結構的整體性和剛度,還會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗滲能力。因此根據裂縫的性質和具體情況我們要區別對待、及時處理,以保證建筑物的混凝土裂縫的修補措施主要有以下一些方法:表面修補法,灌漿法,結構加固法,混凝土置換法。
裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不但會降低建筑物的抗滲能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,進而影響建筑物的承載能力,因此要對混凝土裂縫進行深入研究,在施工中采取各種有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展,確保建筑物和構件安全、穩定地工作。
參考文獻
[1]鞠麗艷,《混凝土裂縫抑制措施的研究進展》,2002.5.
[2]黃國興、陳改新,《水工混凝土建筑物修補技術及應用》1999.3