王艷華
摘要:混凝土是一種非均質脆性材料,由骨料、水泥石以及其中的氣體和水組成。在溫度和濕度變化的條件下,硬化并產生體積變形,由于各種材料變形不一致,互相約束而產生初始應力,造成在混凝土內出現微裂縫。開裂發生的原因可能是原材料的選取與配合比的選擇不當、施工方法和措施有誤、建筑物所處的條件影響以及結構不合理等。混凝土所產生的溫度收縮、干燥收縮、不均勻沉降、結構應力集中等都可能會導致混凝土開裂。在實際工程中,往往是各種因素多重作用引起混凝土開裂。寬度小于或等于0.05mm的裂縫通常對使用無大的危害,叫做無害裂縫,而結構物的有害裂縫不僅會降低力學性能和承載力,而且直接影響結構耐久性,縮短使用壽命。施工中應采取措施使結構盡量不出現裂縫,或減少裂縫的數量和寬度,特別是避免出現有害裂縫。混凝土由于各種收縮引起的開裂問題一直是混凝土結構物裂縫控制的重點和難點。
關鍵詞:混凝土裂縫; 溫度裂縫;收縮裂縫;混凝土結構受力裂縫
一、混凝土裂縫的預防
(一)嚴格控制混凝土施工配合比
根據混凝土強度等級和質量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比。嚴格控制水灰比和水泥用量。選擇級配良好的石子,減小空隙率和砂率以減少收縮量,提高混凝土抗裂強度。
(二)嚴格控制混凝土的溫度應力
溫度應力是產生溫度裂縫的根本原因,一般將內外溫差控制在20~25℃范圍內時,不會產生溫度裂縫。在保證混凝土強度的條件下,盡量減少水泥用量和每立方米混凝土的用水量;盡量降低混凝土的入模溫度,規范要求混凝土的澆筑溫度不宜超過28℃,故在氣溫較高時,可在砂石堆場、運輸設備上搭設簡易遮陽裝置,采用低溫水或冰水拌制混凝土。
(三)做好裂縫計算
設計單位除對鋼筋混凝土結構體系進行常規計算以外,還應考慮現場的實際施工狀況,對容易產生裂縫的部位進行裂縫計算,同時選擇合理的混凝土強度等級和配筋,如對樓板配筋改成細密型的,采用上下雙層雙向配筋,在柱支座處增加鋼筋網片等等。
(四)做好混凝土的澆筑和振搗
在混凝土澆搗前,應先將基層和模板澆水濕透,避免過多吸收水分,澆搗過程中應盡量做到既振搗充分又避免過度。在樓板澆搗過程中更要派專人護筋,避免踩彎面負筋的現象發生。通過在大梁兩側的面層內配置通長的鋼筋網片;承受支座負彎矩,避免因不均勻沉降而產生的裂縫。混凝土澆搗完成后,要及時進行養護,包括濕度和溫差方面的要求。禁止在混凝土強度未達到設計和施工規范規定要求的情況下,擅自進行拆除支撐和模板。同時應根據設計提供的承載力限值,合理進行材料堆放。
(五)做好后澆帶的施工
施工后澆帶的施工應認真領會設計意圖,制定施工方案。杜絕在后澆處出現混凝土不密實、不按圖紙要求留企口縫。
二、混凝土裂縫的處理
(一)表面修補法
表面修補法是一種簡單、常見的修樸方法.它主要適用于穩定和對結構承載能力沒有影響的表面裂縫以及探進裂縫的處理。通常的處理措施是在裂縫的表面涂抹水泥漿、環氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等防腐材料.在防護的同時為了防止混凝土受各種作用的影響繼續開裂,通常可以采用在裂縫的表面粘貼玻璃纖維布等措施。
(二)灌漿、嵌縫封堵琺
灌漿法主要適用于對結構整體性有影響或有防滲要求的混凝土裂縫的修補.它是利用壓力設備將膠結材料壓人混凝土的裂縫中.膠結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。常用的膠結材料有水泥漿、環氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學材料。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止水材料。以迭到封閉裂縫的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯膠泥、塑料油膏、丁基橡腔等等。常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
(三)結構加固法
當裂縫影影響到混凝土結構的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結構的截面面積.在構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。
(四)混凝土置換法
混凝土置換琺是處理混凝土嚴重損壞的一種有效方法.此方法是先將損壞的混凝土剔除,然后再置換新的混凝土或其他材料。常用的置換材料有:普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。
(五)電化學防護法
電化學防腐是利用施加電場在介質中的電化學作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環境狀態,鈍化鋼筋,以達到防腐的目的。陰極防護琺、氯鹽提取法、緘性復原法是化學防護法中常用而有效的三種方法。
(六)仿生自愈合法
仿生自愈合法是一種新的裂縫娃理方法它模仿生物組織對受刨傷部位自動分泌某種物質.而使刨刨傷部位得到愈合的機能.在混凝土的傳統組分中加入某些特殊組分(如含拈結劑的液芯纖維或膠囊)。在混凝土內部形成智能型仿生自愈合神經網絡系統,當混凝土出現裂縫時分秘出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。
三、結束語
混凝土結構裂縫的危害是巨大的,它將直接影響工程的質量、安全、使用功能和觀瞻,加速內部鋼筋的銹蝕,影響結構的耐久性、安全使用年限,給人們的生活帶來潛在的危害。因此《, 混凝土泵送施工技術規程》J GJ / T10 - 95 、《混凝土質量控制標準》GB50164 - 92 、《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204 - 2002 等標準與規范中都對其有詳細而嚴格的要求。我們必須高度重視,在工程實踐中以預防控制為主,若結構出現裂縫要認真分析原因,并采取相應的措施加以妥善處理。
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