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摘要:目前,我國市場經濟體制不斷完善,人民生活水平不斷提高,對建筑工程的質量也提出了更高的要求。而在混凝土結構中,由于施工或者使用上的原因,混凝土構件的缺陷經常出現,這不僅會對建筑的使用功能造成不利影響,也會加快混凝土碳化、引起鋼筋銹蝕,從而影響結構的承載性能。基于此,文章重點對混凝土構件的缺陷進行分析,論述常見的缺陷類型并分析成因,提出具體的防治和加固措施,以期提升混凝土結構的質量。
關鍵詞:混凝土構件;缺陷;預防;加固
近年來,混凝土結構占據市場主要地位,混凝土構件的缺陷在混凝土結構中經常出現,它的出現不僅會影響建筑物的使用功能,而且會進一步引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化程度、降低材料的耐久性,繼而影響建筑物的承載能力。因此,對混凝土構件的缺陷問題,我們應采取合理的方法預防和處理,以保證建筑物的結構安全、使用功能和耐久性,延長其合理使用年限。所以,對混凝土構件的缺陷預防及加固進行研究具有重要的現實意義和應用價值。
1.混凝土構件常見的缺陷及原因分析
根據混凝土構件缺陷的特征和尺寸可將混凝土構件缺陷分為宏觀缺陷、細觀缺陷和微觀缺陷。宏觀缺陷通常是指肉眼可見的尺寸較大的缺陷,這類缺陷主要是由于局部受力較大或者遭受侵蝕而引起的;細觀缺陷主要是指混凝土材料由于泌水、干縮和溫、濕度變化引起骨料和水泥漿基體之間產生的細小裂紋、孔隙等細小缺陷。下面介紹幾種主要的缺陷并分析原因。
1.1混凝土構件的蜂窩、麻面和孔洞
在建筑工程施工中,混凝土構件出現麻面、蜂窩、孔洞是比較常見的質量問題。混凝土構件出現麻面、蜂窩和孔洞主要有四個原因,第一,混凝土的配合比不合適,拌合物中水泥用量過多或水的用量過大,導致水泥水化熱過高,這樣就使得混凝土容易產生離析;第二,澆筑混凝土時,使用的模板表面不平整或不光滑,或者在澆筑過程中由于模板表面出現縫隙而出現漏漿等情況;第三,混凝土攪拌時由于混凝土的高度差過大,落料處理不當,混凝土容易出現離析等問題;第四,在澆筑混凝土過程中,振搗不規范,混凝土振搗的不密實、不均勻,都會導致麻面、蜂窩和孔洞的出現。
1.2露筋
露筋也是混凝土構件常見的質量缺陷。露筋主要是指混凝土構件中的主筋、箍筋和副筋的保護層缺失,從而暴露在混凝土表面之上。出現露筋的主要原因有兩個:第一,混凝土構件截面太小,而鋼筋布置較多,分布較密,使得振搗困難,振搗不均勻不密實,產生嚴重蜂窩,進而導致鋼筋暴露在表面;第二,在澆筑和振搗混凝土時,鋼筋墊塊設置太少或鋼筋綁扎不牢,導致鋼筋移位,出現鋼筋緊貼模板現象,拆模后鋼筋保護層缺失,導致露筋。
1.3混凝土構件裂縫缺陷
混凝土構件裂縫產生的原因有很多,主要分為溫度裂縫和干縮裂縫。
溫度裂縫的主要特點是貫穿性和深入性很強,會對整個結構造成較大的破壞性傷害,其產生的原因主要有兩個:第一,混凝土表面的溫度變化較大,尤其是表面溫度急劇下降,使得混凝土內部產生較大的拉應力,進而產生裂縫;第二,在養護中若溫度控制不嚴,會使得構件表面不斷的出現溫度變化,也會導致溫度裂縫。
干縮裂縫是指混凝土由于內外濕度變化不均、水分蒸發不均產生的裂縫,在實際施工過程中,有以下幾種情況會產生干縮裂縫:第一,混凝土振搗時振搗時間過長,形成砂漿層,導致水泥的收縮量增大,引發干縮裂縫;第二,混凝土構件長期露天存放,沒有按照規范進行必要的養護,也沒有進行防水和抗潮處理,引發干縮裂縫;第三,混凝土成型后,養護不當,或者混凝土長期經受風吹日曬,使得混凝土表面和內部濕度差異較大引發干縮裂縫。
2.混凝土構件缺陷的防治措施
2.1麻面、蜂窩和孔洞的防治措施
針對麻面、蜂窩和空洞,一定要樹立預防為主的理念,因為一旦產生這類缺陷,即使能夠通過相關治理措施進行補救,但其對結構的損害已經發生,補救措施也不能使其完全恢復至原狀。因此,應該從以下幾個方面做好預防工作:(1)模板支設完畢之后,一定要對模板的密閉性進行細致的檢查,還要嚴格控制模板的清潔度;(2)在混凝土澆筑過程中,為了保證澆筑質量需要控制好澆筑高度,最好控制在兩米以內,當超過這個高度時,應該采取恰當的處理措施。(3)混凝土在振搗時,應注意處理好振搗的時間點,將混凝土漿液振搗至水平、無氣泡狀態,對于模板邊角不密實的地方,最后應填充密實。
2.2露筋及表面不平整的防治措施
為了預防混凝土表面露筋,應采取如下措施:混凝土施工時,應確保混凝土的保護層厚度滿足設計要求,固定好墊塊,并保證墊塊的數量。如果鋼筋的數量較多,分布比較密集,就要選配粒徑合適的石子以防止石子過大卡到鋼筋處,必要時要選用細石混凝土進行澆筑。此外,在振搗混凝土時要注意不要振動到鋼筋,以免造成鋼筋變形和移位。
出現露筋時,應采取如下解決措施:將外露鋼筋處的缺陷混凝土清理干凈,若鋼筋上有鐵銹,也要一并清理干凈,然后進行濕潤,再用水泥砂漿平整壓實。
2.3混凝土裂縫的防治措施
針對混凝土裂縫,應采取如下防治措施:第一,混凝土使用的模板要經過準確計算,確保其剛度、強度和穩定性,澆筑完畢后,要及時進行合理的養護,尤其是要加強其早期的養護;第二,在進行大體積混凝土施工時,要根據工程特點設計合理的澆筑方案,防止出現施工縫。此外,在施工中要加強管理,采取合理的措施,避免早期沖擊的產生。
出現混凝土裂縫后,應采取以下解決措施:若裂縫較大,應將裂縫處的混凝土進行處理,清理干凈后用水濕潤,先刷上一層水泥砂漿,再用1:2的水泥砂漿進行2~3層涂抹,最后進行壓實抹光,并進行養護;若裂縫較小,對混凝土構件的承載力沒有影響,則可以對裂縫進行沖洗清理,然后用水泥砂漿抹平。
3.混凝土構件的加固
混凝土構件缺陷出現后,通過治理措施雖然能使其恢復原狀,但一些缺陷會使混凝土構件的承載力降低,這時就需要對其進行加固。目前,常用的加固措施有外包鋼加固法、碳纖維加固法等。
3.1粘鋼加固法
混凝土構件粘鋼加固通常是在構件表面粘貼鋼板來提高承載力,粘貼部位通常在受拉區、受壓區或者斜截面受剪區。該方法施工較為簡單,施工過程中對環境影響較小,且大多數操作是在干燥無塵環境下,只有在抹灰時才會涉及較少的濕作業。另外,由于鋼板厚度較薄,粘貼鋼板后,對結構的外觀影響不大,并且室內凈空也不會減少很多,因此加固的視覺效果較好。至于采用該方法加固后的受力性能是否可靠,則決定于粘結膠的質量及粘結工藝的水平。
3.2粘貼碳纖維加固法
碳纖維加固是近年來新發展起來的加固方法,應用逐漸增多,主要是將受拉強度較高的碳纖維通過粘結材料粘貼于混凝土構件的受力區域,使其與混凝土構件協同受力,共同承載,從而增大構件的抗裂和抗剪能力。碳纖維加固也具有粘貼鋼板加固的優點,同時,它還具有耐腐蝕性高、不怕潮、自重較輕、后期維護費用低廉等,但在使用中需要特別注意進行防火處理。
4.結語
混凝土構件經常會出現各種質量缺陷,這是一個不容忽視的問題,其對建筑功能的正常發揮有著較大的負面影響,對建筑企業的經濟效益和社會效益也會產生不利的影響。當前,在我國市場經濟體制下,建筑施工企業應該充分認識混凝土構件的質量缺陷,分析其產生的原因,并采取有效防治措施和加固方法,盡量減少和避免質量缺陷帶來的負面影響,只有這樣才能促進建筑業的持續、健康發展。