混凝土裂縫的預防和處理
發布時間:2014-08-05
簡介:混hun凝ning土tu的de裂lie縫feng問wen題ti是shi一yi個ge普pu遍bian存cun在zai而er又you難nan於yu解jie決jue的de工gong程cheng實shi際ji問wen題ti,本ben文wen對dui混hun凝ning土tu工gong程cheng中zhong常chang見jian的de一yi些xie裂lie縫feng問wen題ti進jin行xing了le探tan討tao分fen析xi,並bing針zhen對dui具ju體ti情qing況kuang提ti出chu了le一yi些xie預yu防fang、處理措施。
關鍵字:混凝土,裂縫,預防,處理
一、前言
混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均質脆性材料。由於混凝土施工和本身變形、約束等一係列問題,硬化成型的混凝土中存在著眾多的微孔隙、氣qi穴xue和he微wei裂lie縫feng,正zheng是shi由you於yu這zhe些xie初chu混hun凝ning土tu建jian築zhu和he構gou件jian通tong常chang都dou是shi帶dai縫feng工gong作zuo的de,由you於yu裂lie縫feng的de存cun在zai和he發fa展zhan通tong常chang會hui使shi內nei部bu的de鋼gang筋jin等deng材cai料liao產chan生sheng腐fu蝕shi,降jiang低di
鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗滲能力,影響建築物的外觀、使用壽命,嚴重者將會威脅到人混凝土裂縫產生的原因很多,有變形引起的裂縫:如溫度變化、收縮、膨脹、不均勻沉陷等原因引起的裂縫;有外載作用引起的裂縫;有養護環境不當和化學作用引起的裂縫等等。在實際工程中要區別對待,根據實際情況解決問題。
二、凝土工程中常見裂縫及預防
1.幹縮裂縫及預防
gansuoliefengduochuxianzaihunningtuyanghujieshuhoudeyiduanshijianhuoshihunningtujiaozhuwanbihoudeyizhouzuoyou。shuinijiangzhongshuifendezhengfahuichanshenggansuo,qiezhezhongshousuoshibukenide。gansuoliefengdechanshengzhuyaoshiyouyuhunningtuneiwaishuifenzhengfachengdubutongerdaozhibianxingbutongdejieguo:混hun凝ning土tu受shou外wai部bu條tiao件jian的de影ying響xiang,表biao麵mian水shui分fen損sun失shi過guo快kuai,變bian形xing較jiao大da,內nei部bu濕shi度du變bian化hua較jiao小xiao變bian形xing較jiao小xiao,較jiao大da的de表biao麵mian幹gan縮suo變bian形xing受shou到dao混hun凝ning土tu內nei部bu約yue束shu,產chan生sheng較jiao大da拉la應ying力li而er產chan生sheng裂lie縫feng。相xiang對dui濕shi度du越yue低di,水shui泥ni漿jiang體ti幹gan縮suo越yue大da,幹gan縮suo裂lie縫feng越yue易yi產chan生sheng。幹gan縮suo裂lie縫feng多duo為wei表biao麵mian性xing的de平ping行xing線xian狀zhuang或huo網wang狀zhuang淺qian細xi裂lie縫feng,寬kuan度du多duo在zai0.05~0.2mm之zhi間jian,大da體ti積ji混hun凝ning土tu中zhong平ping麵mian部bu位wei多duo見jian,較jiao薄bo的de梁liang板ban中zhong多duo沿yan其qi短duan向xiang分fen布bu。幹gan縮suo裂lie縫feng通tong常chang會hui影ying響xiang混hun凝ning土tu的de抗kang滲shen性xing,引yin起qi鋼gang筋jin的de鏽xiu蝕shi影ying響xiang混hun凝ning土tu的de耐nai久jiu性xing,在zai水shui壓ya力li的de作zuo用yong下xia會hui產chan生sheng水shui力li劈pi裂lie影ying響xiang混hun凝ning土tu的de承cheng載zai力li等deng等deng。混hun凝ning土tu幹gan縮suo主zhu要yao和he混hun凝ning土tu的de水shui灰hui比bi、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質和用量、外加劑的用量等有關。
主要預防措施:
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。
二是混凝土的幹縮受水灰比的影響較大,水灰比越大,幹縮越大,因此在混凝土配合比設計中應盡量控製好水灰比的選用,同時摻加合適的減水劑。
三是嚴格控製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於配合比設計所給定的用水量。
四是加強混凝土的早期養護,並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,並塗刷養護劑養護。
五是在
混凝土結構中設置合適的收縮縫。
2.塑性收縮裂縫及預防
塑性收縮是指混凝土在凝結之前,表麵因失水較快而產生的收縮。塑性收縮裂縫一般在幹熱或大風天氣出現,裂縫多呈中間寬、兩端細且長短不一,互不連貫狀態。較短的裂縫一般長20~30cm,較長的裂縫可達2~3m,寬1~5mm。其產生的主要原因為:混hun凝ning土tu在zai終zhong凝ning前qian幾ji乎hu沒mei有you強qiang度du或huo強qiang度du很hen小xiao,或huo者zhe混hun凝ning土tu剛gang剛gang終zhong凝ning而er強qiang度du很hen小xiao時shi,受shou高gao溫wen或huo較jiao大da風feng力li的de影ying響xiang,混hun凝ning土tu表biao麵mian失shi水shui過guo快kuai,造zao成cheng毛mao細xi管guan中zhong產chan生sheng較jiao大da的de負fu壓ya而er使shi混hun凝ning土tu體ti積ji急ji劇ju收shou縮suo,而er此ci時shi混hun凝ning土tu的de強qiang度du又you無wu法fa抵di抗kang其qi本ben身shen收shou縮suo,因yin此ci產chan生sheng龜gui裂lie。影ying響xiang混hun凝ning土tu塑su性xing收shou縮suo開kai裂lie的de主zhu要yao因yin素su有you水shui灰hui比bi、混凝土的凝結時間、環境溫度、風速、相對濕度等等。
主要預防措施:一(yi)是(shi)選(xuan)用(yong)幹(gan)縮(suo)值(zhi)較(jiao)小(xiao)早(zao)期(qi)強(qiang)度(du)較(jiao)高(gao)的(de)矽(gui)酸(suan)鹽(yan)或(huo)普(pu)通(tong)矽(gui)酸(suan)鹽(yan)水(shui)泥(ni)。二(er)是(shi)嚴(yan)格(ge)控(kong)製(zhi)水(shui)灰(hui)比(bi),摻(chan)加(jia)高(gao)效(xiao)減(jian)水(shui)劑(ji)來(lai)增(zeng)加(jia)混(hun)凝(ning)土(tu)的(de)坍(tan)落(luo)度(du)和(he)和(he)易(yi)性(xing),減(jian)少(shao)水(shui)泥(ni)及(ji)水(shui)的(de)用(yong)量(liang)。三(san)是(shi)澆(jiao)築(zhu)混(hun)凝(ning)土(tu)之(zhi)前(qian),將(jiang)基(ji)層(ceng)和(he)模(mo)板(ban)澆(jiao)水(shui)均(jun)勻(yun)濕(shi)透(tou)。四(si)是(shi)及(ji)時(shi)覆(fu)蓋(gai)塑(su)料(liao)薄(bo)膜(mo)或(huo)者(zhe)潮(chao)濕(shi)的(de)草(cao)墊(dian)、mapiandeng,baochihunningtuzhongningqianbiaomianshirun,huozhezaihunningtubiaomianpensayanghujidengjinxingyanghu。wushizaigaowenhedafengtianqiyaoshezhizheyanghedangfengsheshi,jishiyanghu。
3.沉陷裂縫及預防
沉陷裂縫的產生是由於結構地基土質不勻、鬆軟,或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致;或(huo)者(zhe)因(yin)為(wei)模(mo)板(ban)剛(gang)度(du)不(bu)足(zu),模(mo)板(ban)支(zhi)撐(cheng)間(jian)距(ju)過(guo)大(da)或(huo)支(zhi)撐(cheng)底(di)部(bu)鬆(song)動(dong)等(deng)導(dao)致(zhi),特(te)別(bie)是(shi)在(zai)冬(dong)季(ji),模(mo)板(ban)支(zhi)撐(cheng)在(zai)凍(dong)土(tu)上(shang),凍(dong)土(tu)化(hua)凍(dong)後(hou)產(chan)生(sheng)不(bu)均(jun)勻(yun)沉(chen)降(jiang),致(zhi)使(shi)
混凝土結構產生裂縫。此類裂縫多為深進或貫穿性裂縫,其走向與沉陷情況有關,一般沿與地麵垂直或呈30°~45°jiaofangxiangfazhan,jiaodadechenxianliefeng,wangwangyouyidingdecuowei,liefengkuanduwangwangyuchenjiangliangchengzhengbiguanxi。liefengkuandushouwendubianhuadeyingxiangjiaoxiao。dijibianxingwendingzhihou,chenxianliefengyejibenquyuwending。
主要預防措施:一是對鬆軟土、填(tian)土(tu)地(di)基(ji)在(zai)上(shang)部(bu)結(jie)構(gou)施(shi)工(gong)前(qian)應(ying)進(jin)行(xing)必(bi)要(yao)的(de)夯(hang)實(shi)和(he)加(jia)固(gu)。二(er)是(shi)保(bao)證(zheng)模(mo)板(ban)有(you)足(zu)夠(gou)的(de)強(qiang)度(du)和(he)剛(gang)度(du),且(qie)支(zhi)撐(cheng)牢(lao)固(gu),並(bing)使(shi)地(di)基(ji)受(shou)力(li)均(jun)勻(yun)。三(san)是(shi)防(fang)止(zhi)混(hun)凝(ning)土(tu)澆(jiao)灌(guan)過(guo)程(cheng)中(zhong)地(di)基(ji)被(bei)水(shui)浸(jin)泡(pao)。四(si)是(shi)模(mo)板(ban)拆(chai)除(chu)的(de)時(shi)間(jian)不(bu)能(neng)太(tai)早(zao),且(qie)要(yao)注(zhu)意(yi)拆(chai)模(mo)的(de)先(xian)後(hou)次(ci)序(xu)。五(wu)是(shi)在(zai)凍(dong)土(tu)上(shang)搭(da)設(she)模(mo)板(ban)時(shi)要(yao)注(zhu)意(yi)采(cai)取(qu)一(yi)定(ding)的(de)預(yu)防(fang)措(cuo)施(shi)。
4.溫度裂縫及預防
溫度裂縫多發生在大體積混凝土表麵或溫差變化較大地區的
混凝土結構中。混凝土澆築後,在硬化過程中,水泥水化產生大量的水化熱,(當水泥用量在350~550kg/m3,每立方米混凝土將釋放出17500~27500kJ的熱量,從而使混凝土內部溫度升達70℃左右甚至更高)。由you於yu混hun凝ning土tu的de體ti積ji較jiao大da,大da量liang的de水shui化hua熱re聚ju積ji在zai混hun凝ning土tu內nei部bu而er不bu易yi散san發fa,導dao致zhi內nei部bu溫wen度du急ji劇ju上shang升sheng,而er混hun凝ning土tu表biao麵mian散san熱re較jiao快kuai,這zhe樣yang就jiu形xing成cheng內nei外wai的de較jiao大da溫wen差cha,較jiao大da的de溫wen差cha造zao成cheng內nei部bu與yu外wai部bu熱re脹zhang冷leng縮suo的de程cheng度du不bu同tong,使shi混hun凝ning土tu表biao麵mian產chan生sheng一yi定ding的de拉la應ying力li(實踐證明當混凝土本身溫差達到25℃~26℃時,混凝土內便會產生大致在10MPa左右的拉應力)。danglayinglichaoguohunningtudekanglaqiangdujixianshi,hunningtubiaomianjiuhuichanshengliefeng,zhezhongliefengduofashengzaihunningtushigongzhonghouqi。zaihunningtudeshigongzhongdangwenchabianhuajiaoda,huozheshihunningtushoudaohanchaodexijideng,huidaozhihunningtubiaomianwendujijuxiajiang,erchanshengshousuo,biaomianshousuodehunningtushouneibuhunningtudeyueshu,jiangchanshenghendadelayinglierchanshengliefeng,zhezhongliefengtongchangzhizaihunningtubiaomianjiaoqiandefanweineichansheng。
溫度裂縫的走向通常無一定規律,大麵積結構裂縫常縱橫交錯;梁板類長度尺寸較大的結構,裂縫多平行於短邊;深shen入ru和he貫guan穿chuan性xing的de溫wen度du裂lie縫feng一yi般ban與yu短duan邊bian方fang向xiang平ping行xing或huo接jie近jin平ping行xing,裂lie縫feng沿yan著zhe長chang邊bian分fen段duan出chu現xian,中zhong間jian較jiao密mi。裂lie縫feng寬kuan度du大da小xiao不bu一yi,受shou溫wen度du變bian化hua影ying響xiang較jiao為wei明ming顯xian,冬dong季ji較jiao寬kuan,夏xia季ji較jiao窄zhai。高gao溫wen膨peng脹zhang引yin起qi的de混hun凝ning土tu溫wen度du裂lie縫feng是shi通tong常chang中zhong間jian粗cu兩liang端duan細xi,而er冷leng縮suo裂lie縫feng的de粗cu細xi變bian化hua不bu太tai明ming顯xian。此ci種zhong裂lie縫feng的de出chu現xian會hui引yin起qi鋼gang筋jin的de鏽xiu蝕shi,混hun凝ning土tu的de碳tan化hua,降jiang低di混hun凝ning土tu的de抗kang凍dong融rong、抗疲勞及抗滲能力等。
主要預防措施: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,將水泥用量盡量控製在450kg/m3以下。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控製在0.6以下。四是改善骨料級配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來減少水泥用量,降低水化熱。五是改善混凝土的攪拌加工工藝,在傳統的"三冷技術"的基礎上采用"二次風冷"新工藝,降低混凝土的澆築溫度。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性、baoshuixing,jiangdishuihuare,tuichirefengdechuxianshijian。qishigaowenjijiejiaozhushikeyicaiyongdashezheyangbandengfuzhucuoshikongzhihunningtudewensheng,jiangdijiaozhuhunningtudewendu。bashidatijihunningtudewenduyingliyujiegouchicunxiangguan,
混凝土結構尺寸越大,溫度應力越大,因此要合理安排施工工序,分層、分fen塊kuai澆jiao築zhu,以yi利li於yu散san熱re,減jian小xiao約yue束shu。九jiu是shi在zai大da體ti積ji混hun凝ning土tu內nei部bu設she置zhi冷leng卻que管guan道dao,通tong冷leng水shui或huo者zhe冷leng氣qi冷leng卻que,減jian小xiao混hun凝ning土tu的de內nei外wai溫wen差cha。十shi是shi加jia強qiang混hun凝ning土tu溫wen度du的de監jian控kong,及ji時shi采cai取qu冷leng卻que、保護措施。十一是預留溫度收縮縫。十二是減小約束,澆築混凝土前宜在基岩和老混凝土上鋪設5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料塗刷。十三是加強混凝土養護,混凝土澆築後,及時用濕潤的草簾、mapiandengfugai,bingzhuyisashuiyanghu,shidangyanchangyanghushijian,baozhenghunningtubiaomianhuanmanlengque。zaihanlengjijie,hunningtubiaomianyingshezhibaowencuoshi,yifangzhihanchaoxiji。shisishihunningtuzhongpeizhishaoliangdegangjinhuozhechanruxianweicailiaojianghunningtudewenduliefengkongzhizaiyidingdefanweizhinei。
5.化學反應引起的裂縫及預防
堿骨料反應裂縫和鋼筋鏽蝕引起的裂縫是
鋼筋混凝土jiegouzhongzuichangjiandeyouyuhuaxuefanyingeryinqideliefeng。hunningtubanhehouhuichanshengyixiejianxinglizi,zhexieliziyumouxiehuoxingguliaochanshenghuaxuefanyingbingxishouzhouweihuanjingzhongdeshuiertijizengda,zaochenghunningtususong、膨脹開裂。這種裂縫一般出現中
混凝土結構使用期間,一旦出現很難補救,因此應在施工中采取有效措施進行預防。主要的預防措施: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製堿骨料反應。由於混凝土澆築、振zhen搗dao不bu良liang或huo者zhe是shi鋼gang筋jin保bao護hu層ceng較jiao薄bo,有you害hai物wu質zhi進jin入ru混hun凝ning土tu使shi鋼gang筋jin產chan生sheng鏽xiu蝕shi,鏽xiu蝕shi的de鋼gang筋jin體ti積ji膨peng脹zhang,導dao致zhi混hun凝ning土tu脹zhang裂lie,此ci種zhong類lei型xing的de裂lie縫feng多duo為wei縱zong向xiang裂lie縫feng,沿yan鋼gang筋jin的de位wei置zhi出chu現xian。
三、裂縫處理
裂縫的出現不但會影響結構的整體性和剛度,還會引起鋼筋的鏽蝕、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,以保證建築物的混凝土裂縫的修補措施主要有以下一些方法:表麵修補法,灌漿、嵌逢封堵法,
結構加固法,混凝土置換法,電化學防護法以及仿生自愈合法。
1.表麵修補法
表麵修補法是一種簡單、常chang見jian的de修xiu補bu方fang法fa,它ta主zhu要yao適shi用yong於yu穩wen定ding和he對dui結jie構gou承cheng載zai能neng力li沒mei有you影ying響xiang的de表biao麵mian裂lie縫feng以yi及ji深shen進jin裂lie縫feng的de處chu理li。通tong常chang的de處chu理li措cuo施shi是shi在zai裂lie縫feng的de表biao麵mian塗tu抹mo水shui泥ni漿jiang、環氧膠泥或在混凝土表麵塗刷油漆、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麵粘貼玻璃纖維布等措施。
2.灌漿、嵌逢封堵法
灌guan漿jiang法fa主zhu要yao適shi用yong於yu對dui結jie構gou整zheng體ti性xing有you影ying響xiang或huo有you防fang滲shen要yao求qiu的de混hun凝ning土tu裂lie縫feng的de修xiu補bu,它ta是shi利li用yong壓ya力li設she備bei將jiang膠jiao結jie材cai料liao壓ya入ru混hun凝ning土tu的de裂lie縫feng中zhong,膠jiao結jie材cai料liao硬ying化hua後hou與yu混hun凝ning土tu形xing成cheng一yi個ge整zheng體ti,從cong而er起qi到dao封feng堵du加jia固gu的de目mu的de。常chang用yong的de膠jiao結jie材cai料liao有you水shui泥ni漿jiang、環氧樹脂、甲基丙烯酸酯、聚(ju)氨(an)酯(zhi)等(deng)化(hua)學(xue)材(cai)料(liao)。嵌(qian)縫(feng)法(fa)是(shi)裂(lie)縫(feng)封(feng)堵(du)中(zhong)最(zui)常(chang)用(yong)的(de)一(yi)種(zhong)方(fang)法(fa),它(ta)通(tong)常(chang)是(shi)沿(yan)裂(lie)縫(feng)鑿(zao)槽(cao),在(zai)槽(cao)中(zhong)嵌(qian)填(tian)塑(su)性(xing)或(huo)剛(gang)性(xing)止(zhi)水(shui)材(cai)料(liao),以(yi)達(da)到(dao)封(feng)閉(bi)裂(lie)縫(feng)的(de)目(mu)的(de)。常(chang)用(yong)的(de)塑(su)性(xing)材(cai)料(liao)有(you)聚(ju)氯(lv)乙(yi)烯(xi)膠(jiao)泥(ni)、塑料油膏、丁基橡膠等等;常用的剛性止水材料為聚合物水泥砂漿。
3.
結構加固法
當裂縫影響到
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
混凝土結構的截麵麵積,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。
4.混凝土置換法
混hun凝ning土tu置zhi換huan法fa是shi處chu理li嚴yan重zhong損sun壞huai混hun凝ning土tu的de一yi種zhong有you效xiao方fang法fa,此ci方fang法fa是shi先xian將jiang損sun壞huai的de混hun凝ning土tu剔ti除chu,然ran後hou再zai置zhi換huan入ru新xin的de混hun凝ning土tu或huo其qi他ta材cai料liao。常chang用yong的de置zhi換huan材cai料liao有you: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。
5.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。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性複原法是化學防護法中常用而有效的三種方法。
6.仿生自愈合法
fangshengziyuhefashiyizhongxindeliefengchulifangfa,tamofangshengwuzuzhiduishouchuangshangbuweizidongfenmimouzhongwuzhi,ershichuangshangbuweidedaoyuhedejineng,zaihunningtudechuantongzufenzhongjiarumouxieteshuzufen(如含粘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係統,當混凝土出現裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合[4]。
四、結論
裂縫是
混凝土結構中zhong普pu遍bian存cun在zai的de一yi種zhong現xian象xiang,它ta的de出chu現xian不bu僅jin會hui降jiang低di建jian築zhu物wu的de抗kang滲shen能neng力li,影ying響xiang建jian築zhu物wu的de使shi用yong功gong能neng,而er且qie會hui引yin起qi鋼gang筋jin的de鏽xiu蝕shi,混hun凝ning土tu的de碳tan化hua,降jiang低di材cai料liao的de耐nai久jiu性xing,影ying響xiang建jian築zhu物wu的de承cheng載zai能neng力li,因yin此ci要yao對dui混hun凝ning土tu裂lie縫feng進jin行xing認ren真zhen研yan究jiu、區別對待,采用合理的方法進行處理,並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,保證建築物和構件安全、穩定地工作。
參考文獻:
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