试论混凝土裂缝及其防治措施

试论混凝土裂缝及其防治措施

摘要:混凝土在现代工程建设中占有重要地位,而在今天,混凝土的裂缝是建筑工程中较普遍存在的问题,在实际施工中有必要对其进行有效控制,特别是避免有害裂缝的产生。本文主要从施工操作方面来剖析裂缝的成因,探讨施工中具体的防治措施。混凝土中产生裂缝有多种原因,主要是混凝土配合比、粗细集料的选配、施工及现场养护原因等。裂缝的成因不同,其裂缝的特点及防治措施也不。

关键词:裂缝结构

1 混凝土原材料组成

组成混凝土的原材料是胶结料(水泥)、细骨料(砂)、粗骨料(碎、砾石)及水,必要时掺入化学外掺剂和矿物质混合材料,按适当的比例配合,经过均匀拌制、密实成型及养护,硬化而成的人工石。

混凝土是一种主要的建筑材料,这是由于混凝土的原材料丰富、经久耐用,节约能源,根据原材料性能的不同,适应于多种环境,所以在现代建筑中广泛应用。

2 混凝土拌合料的基本性能

混凝土的各种组成材料,按一定的比例,经搅拌后尚未凝结硬化的材料,称为混凝土的拌合物,也可称为新拌混凝土,它具有一定的弹性、粘性和塑性,一般可使用“和易性”或“稠度”来综合说明混凝土拌合物

在各方面的性能。

建筑工程中所使用的混凝土,一般有下列四项基本要求。

(1)各组成材料经拌和后形成的拌合物,具有一定的和易性,便于施工,能保证混凝土的现场制作条件下具有均匀密实的结构与构造,硬化后形成平整的表面、无裂缝、色泽均匀美观。

(2)混凝土在规定的龄期,能达到设计要求的标号或强度。

(3)硬化后的混凝土具有适应所处环境的耐久性。例如,抗冻性、抗渗性、耐磨性以及抵抗介质侵蚀的性能。

(4)各材料的组成经济合理,在保证各项质量要求的条件下,节约水泥、节省能源、制造和维护费用低。

3 分析混凝土产生裂缝的原因

3.1 混凝土裂缝按影响程度分

微观裂缝和宏观裂缝,混凝土的微观裂缝主要有三种形式:(1)黏着裂缝:是指骨料与水泥石的粘接面上的裂缝,主要沿骨料周围出现;(2)水泥石裂缝:是指水泥浆中的裂缝,出现在骨料与骨料之间;(3)骨料裂缝;是指骨料本身的裂缝,这三种裂缝中,前两种较多,第(3)种骨料裂缝较少。混凝土的微裂主要指黏着裂缝和水泥石裂缝。混凝土中裂缝的

存在,对于混凝土的基本物理力学性质有重要影响,在一般建筑中,混凝土的微裂是肉眼看不见的,肉眼可看见的裂缝一般以0.05mm为界,小于0.05mm的裂缝对使用(防水、防腐、承重)都无危险性,大于0.05mm的裂缝称为“宏观裂缝”是微观裂缝扩展的结果。

混凝土在施工中原材料的质量,拌合物的比例、施工方法都可能对造成裂缝产生很大的影响。

3.2 混凝土在浇筑后的护养阶段也肯重要,在护养过程中,会产生体积收缩现象

混凝土收缩分干收缩和自收缩两种。干收缩是混凝提水这多余水分的蒸发、温度降低而体积减小收缩。其收缩量占整个收缩量的大部分;自收缩是水泥水化引起的体积减小,手缩量只占1/5～1/10,一般你可包括在温度收缩内一起考虑,其裂缝有干缩裂缝、温度裂缝、不均匀沉静裂缝。

(1)干缩裂缝:为表面性宽度多在0.05mm～0.2mm之间,其走向没有规律性。产生原因主要是混凝土成型后养护不当,表面水分散发过快,造成混凝土内外的不均匀收缩,引起混凝土表面干裂,或由于混凝土体积收缩受到地基或垫层的约束而出现干缩裂缝。

(2)温度裂缝:多发生在施工期间裂缝的宽度受温度影响较大,冬季较宽,夏季较窄。裂缝的走向无规律性。深进和贯穿的温度裂缝对混凝土有较大的破坏。这类裂缝的宽度一般在0.5mm以下。温度裂

缝是由于混凝土内部和表面温度相差较大引起的,深进和贯穿的温度裂缝多由于温度过快、内外温差过大、受到外界的约束而出现裂缝。

(3)不均匀沉降裂缝:是多层贯穿性的,其走向与沉陷情况有关,一般与地面呈45°～90°方向发展。裂缝的宽度与荷载的大小有较大关系,而且与不均匀沉降值成比例。

产生不均匀沉降的原因是由于结构与构件下面的地基未经夯实和必要的加固处理,或地基受到破坏,使混凝土浇筑后,地基产生不均匀沉降;另外,由于模板支撑没有固定牢固以及过早的拆模,也会引起不均匀沉降。

4 大体积混凝土结构的浇注及裂缝预防

大体积混凝土结构在工业建筑中多为设备基础、高层建筑中的厚大基础底板等,这类结构由于承受巨大的荷载,整体性要求高,往往不允许留施工缝,要求一次性浇注完毕。同时,大体积混凝土浇注后水化热量大,由于体积大,水化热聚积在内部不易散发,混凝土内部温度显著提高,而表面散热较快,形成内外温差较大,在体内产生压应力,而表面产生拉应力,如温差过大,混凝土表面会产生裂纹。而混凝土内部逐渐散热冷却而收缩时,由于受到基底或已浇筑的混凝土的约束,接触处将产生很大的拉应力,当拉应力超过混凝土极限抗拉强度时,便产生裂缝,严重者会贯通整个混凝土块体。因此带来严重的危害,大体积混凝

土的浇注上述两种裂缝都应采取措施防止。

为了减少上述裂纹的产生,必须设法减少浇注后混凝土体内外的温差,可采取选用低水化热的矿渣水泥或火山灰水泥;参入适量的缓凝减水剂、掺入块石,以减少水泥用量,减缓水化热的发生速度;降低浇注速度和减少浇注层厚度;尽量避开炎热季节施工;延长养护时间,并设置测温孔,加强对内外温度的监控(内外温差≯20℃)等。

大体积混凝土浇注方案可分为全面分层、分段分层和斜面分层三种,缓解大体积混凝土散热造成裂缝,减少给整体结构带来的危害。

5 混凝土裂缝防治与处理

为了保证混凝土的质量,防止混凝土裂缝的产生,除事先选择适当的原材料,正确确定配合比外,还必须对施工过程中各环节,如,称量、搅拌、浇筑、振捣、成型、脱模、养护等过程加以严格控制,从而达到保证质量,预防裂缝,节约水泥及降低成本等效果。

混凝土裂缝在处理时,应将裂缝附近混凝土表面凿毛,或沿裂缝方向凿面深度为15mm～20mm,宽度为100mm～200mm的V形凹槽,扫净并洒水湿润,先刷水泥浆一度,然后用1∶2～1∶2.5水泥砂浆分2～3层涂抹,将总厚度控制在10mm～20mm,并压实抹光。有防水要求时,应用水泥净浆(厚2mm)和1∶2.5水泥砂浆(厚4mm～5mm)交替抹压