申宗勇
(河北辰翔建筑安裝集團有限公司 河北 邯鄲 056000)
論述商品混凝土結構裂縫的控制
申宗勇
(河北辰翔建筑安裝集團有限公司 河北 邯鄲 056000)
本文結合工程案例,先對商品混凝土出現裂縫的原因進行了論述,然后對商品混凝土結構裂縫的控制進行了論述,最后商品混凝土結構裂縫的處理方法展開論述。
商品混凝土;結構;裂縫
商品混凝土的裂縫產生的原因是非常多的,要想預防裂縫,就要對其進行控制,并分析出裂縫產生原因,從而對裂縫問題進行正確的判斷,讓商品混凝土裂縫有效的減少。
1.1收縮裂縫
為了滿足商品混凝土施工性能的要求,在混凝土中加入的水分通常都要比水泥實際水化所需要的水分多5倍。收縮裂縫就是因為這些多余的水分被蒸發之后,由于混凝土體積的收縮而產生的。同時,由于水泥的水化作用的影響,水泥自身也會產生自收縮。水泥的品種、用量、骨料規格、振搗密實性、拌合水量以及養護的好壞都和收縮值的大小有關。收縮裂縫又分成兩種,分別是塑性裂縫和沉降收縮裂縫。沉降收縮裂縫,通常是在混凝土表面沿主筋通長方向上斷續出現,或者在相鄰斷面變化比較顯著的地方出現。裂縫比較寬和比較淺,形狀比較像菱形,發生的時期通常是在混凝土的澆灌之后,停止的時期則多在硬化之后。這種裂縫產生的原因就是在澆搗混凝土之后,骨料顆粒沉落,水分上升,受到大的粗骨料、埋設件或者鋼筋阻擋,就會互相分離混凝土的各部分,而混凝土就會因為自身的組成材料的沉落不均勻,從而出現裂縫。塑性收縮裂縫,通常會在刮風或者干熱的天氣中出現,形狀與干燥的泥漿面比較相似。裂縫通常呈現以下形狀:中間較寬,兩端較細,每根裂縫的長短也存在著一定的差異。這種裂縫的產生原因是混凝土還在塑性形狀的時候,由于表面的水分蒸發得太快,這樣就會產生急劇的體積收縮,從而形成塑性收縮裂縫。而蒸發速度的快慢與多個因素有關,如相對濕度、自身溫度、混凝土表面空氣濕度以及風速等等。風速大且溫度高是形成蒸發速度過快的主要原因。
1.2溫度裂縫
混凝土會受到溫度的影響,從而產生熱脹冷縮。裂縫的主要產生原因就是商品混凝土的溫度變化不均勻。在對混凝土進行施工的過程當中,主要有兩種溫度裂縫存在:①約束裂縫,內外溫差過大是產生這種裂縫的主要原因。在進行商品混凝土養護工作時,如果混凝土在高溫的環境下突然遇到低溫,由于混凝土的內部和外部的溫度變化差距很大,就會很容易出現裂縫。產生這種裂縫的時間通常是混凝土養護的早期,而且只會在混凝土的表面出現。②外約束裂縫,溫差過大是產生這種裂縫的主要原因。對于一些體積較大的商品混凝土,在對其進行澆筑工作之后,會有大量的水化熱在混凝土的硬化之前被放出,從而大幅度提高混凝土的內部溫度,同時也因為混凝土的外部和內部的散熱速度存在著很大的差異,就會產生溫差,產生拉應力。而在后期,混凝土逐漸開始冷卻的時候,由于受到老混凝土墊層以及巖石地基的約束,就會在內部產生拉應力。裂縫會在混凝土的極限抗拉強度被應力超過的時候出現。這種裂縫出現的時期通常在施工之后的幾個月,裂縫多為貫穿性和深進性,部位通常在結構的終端。外約束作用的大小與幾個方面密切相關,分別是接縫間距、澆灌塊形狀以及地基基層種類。
1.3沉陷裂縫
這種裂縫通常分為兩種,分別是貫穿性裂縫和深進裂縫,裂縫的位置和沉陷的方向一致。一些比較大的沉陷裂縫會存在著一定的錯距,與裂縫度有關。沉陷裂縫的主要產生原因是一些結構落在沒有經過處理的松軟地基上,在混凝土澆灌之后,由于地基的浸水就會產生不均勻的沉降,這樣就是出現沉陷裂縫。
1.4塑性收縮
塑性裂縫是由于混凝土骨料沉降導致塑性收縮而產生的。當混凝土澆筑成型后,如果沒有及時覆蓋其表面,風吹日曬混凝土的外部,這是一種護養不當的行為,會導致表面的游離的水分快速的丟失,體積收縮迅速的同時,內部卻收縮小,濕度變化小,因而約束了表面收縮變形,裂縫在拉應力的作用下產生。這類裂縫產生的原因還有三點:①使用過量的粉砂;②使用的水泥收縮率較大導致用量過多;③混凝土水灰比過大,導致混凝土模板過于干燥。這類裂縫寬度較細,是表面性的,多數在0.05~0.2mm之間,沒有規律性,走向縱橫交錯。
(1)對出廠、入泵坍落度以及混凝土的初凝時間進行嚴格的控制。在生產商品混凝土的時候,為了讓混凝土的工作性得到有效的保證以及讓入泵坍落度的要求得到滿足,對于其坍落度必須做好正確的選擇和控制,不能過大或過小。商品混凝土的工作性包括了抗離析性、粘聚性、坍落度及坍落度的損失以及抗裂等等。對于出廠坍落度、入泵坍落度和混凝土初凝時間,必須通過正確的控制方法對其進行控制。為了讓混凝土的工作性的要求能夠得到滿足,還可以對外加劑摻量進行一定的調整,從而讓裂縫產生的概率大大降低。
(2)在選擇混凝土原材料的時候,必須非常重視。經過不斷的研究,發現大量的水化熱是造成混凝土產生裂縫的主要原因。因此,在選擇混凝土的原材料時,為了讓混凝土中水泥的用量最大程度的降低,要優先選擇低熱或者中熱的火山灰水泥或者礦渣硅酸鹽水泥。在商品混凝土的設計當中,配合比的設計非常重要,在原材料基本確定的前提下,可以通過計算和試配對混凝土原材料的配置比例進行確定,從而確定混凝土在使用期間的所有性能指標,讓配合比的設計更加的合理,從而讓混凝土硬化后的體積穩定性得到有效的提高。在配合比設計合理的前提下,通過對原材料合格率的控制,可以讓裂縫的產生可能性大大降低。
(3)加強混凝土的養護工作。對于商品混凝土,如果養護工作做得不夠好的話,也會很容易出現裂縫,尤其是干縮裂縫。因此在商品混凝土澆筑完成之后,必須做好養護工作,具體方法是在澆筑混凝土之后,初凝之后經過二次抹壓后表面裂縫基本消失,在這時候就應該開始對混凝土進行養護工作。在商品混凝土的施工過程當中,為了讓干縮裂縫的產生概率降低,可以通過覆蓋塑料薄膜來對混凝土進行養護。
3.1表面修補法
在對商品混凝土的表面進行修補的時候,最常見最簡單的方法就是表面修復法,這個方法適合對一些結構承載能力沒有受到影響的混凝土。具體方法是涂抹一定量的水泥、環氧膠泥、瀝青或者油漆等在商品混凝土的裂縫上面。在完成上述工作之后,為了預防裂縫的再次產生,可以在混凝土的表面粘貼玻璃纖維布。
3.2灌漿、嵌縫封堵法
針對一些被裂縫影響到了結構整體性的商品混凝土,使用的修補方法通常是灌漿法,這種方法的原理是利用壓力將一些特定的材料壓入到混凝土的裂縫當中。特定的材料通常是膠結材料,在這些材料完全硬化之后就會起到裂縫的修補作用。在裂縫的封堵當中,最常見的方法就是嵌縫法,采用的方式是沿著裂縫鑿一條槽,在槽中嵌填剛性或者塑性的止水材料,從而讓封閉裂縫的目的得到完成。
在商品的混凝土結構中,裂縫是普遍存在的一種現象,不僅會讓建筑物的抗滲能力降低,對建筑物的施工功能造成影響,還會引起混凝土的碳化以及鋼筋的銹蝕等等,讓材料的耐久性降低。通過對混凝土裂縫的產生原因進行分析,就可以知道怎樣才能夠有效地控制混凝土的裂縫,從而讓建筑物的質量得到保證。
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TU755.7
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1673-0038(2015)34-0095-02
2015-8-8