鄭旭初ZHENG Xu-chu
(武夷山東暉建筑工程有限公司,武夷山 354300)
(Wuyishan Donghui Construction Engineering Co.,Ltd.,Wuyishan 354300,China)
混凝土是一種非均質(zhì)的脆性材料,其主要成分主要是水泥、水、沙石等材料混合而成的。由于混凝土的結(jié)構(gòu)特性,當(dāng)混凝土硬化成型的時候本身就會產(chǎn)生很多微氣孔以及比較細(xì)微的小裂縫,如果是大面積的混凝土,在其硬化的過程中會釋放很多熱量,其內(nèi)部溫度非常高,這種情況下是極易產(chǎn)生裂縫的。當(dāng)然這些裂縫是不會產(chǎn)生危害的,它們極為細(xì)小,肉眼是看不見的,但是如果經(jīng)過溫度差、荷載等一些因素的作用之下,這些細(xì)小的裂縫會逐漸蔓延、擴(kuò)展,最終形成我們?nèi)庋垡姷降牧芽p,開始時這些裂縫是不會影響到建筑物本身的承載力和剛度,但一旦裂縫的寬度超過有關(guān)規(guī)定的最大值時,不僅在外觀上有損建筑物的美觀,而且還會影響建筑物結(jié)構(gòu)的整體性,建筑物的承載力降低,有損房屋建筑的使用壽命。所以,房屋工程建筑中混凝土的裂縫問題是急需解決的技術(shù)問題,接下來就主要對混凝土裂縫產(chǎn)生的原因以及控制措施進(jìn)行比較深入的分析。
①塑性收縮裂縫。塑性收縮主要是指混凝土在凝結(jié)前,混凝土因為受到高溫或者較大風(fēng)力的影響,導(dǎo)致表面失水產(chǎn)生交大的負(fù)壓而使得體積急劇收縮產(chǎn)生龜裂。而水灰比、混凝土的凝結(jié)時間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對濕度等都是影響混凝土塑性收縮開裂的重要因素。②干縮裂縫。干縮裂縫大部分出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后一周左右的時間內(nèi)。因為水泥砂漿中水分蒸發(fā)后會產(chǎn)生干縮,且收縮是不可逆的。而干縮裂縫產(chǎn)生的主要因素是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)的程度不同導(dǎo)致的變形不同的結(jié)果。而混凝土干縮的主要因素是受水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等因素的影響。③溫度裂縫。溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律,大面積結(jié)構(gòu)裂縫常縱橫交錯;梁板類長度尺寸較大的結(jié)構(gòu),裂縫多平行于短邊;深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行,裂縫沿著長邊分段出現(xiàn),中間較密。裂縫寬度大小不一,受溫度變化影響較為明顯,冬季較寬,夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫是通常中間粗兩端細(xì),而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。④沉陷裂縫。沉陷裂縫原因是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟,或回填土不實或浸水而造成不均勻沉降所致;或者因為模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動等所致,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降,致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。此類裂縫多為深進(jìn)或貫穿性裂縫,其走向與沉陷情況有關(guān),一般沿與地面垂直或呈30°~45°角方向發(fā)展,較大的沉陷裂縫,往往有一定的錯位,裂縫寬度往往與沉降量成正比關(guān)系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩(wěn)定之后,沉陷裂縫也基本趨于穩(wěn)定。⑤化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫?;炷羶?nèi)堿-骨料反應(yīng)會使混凝土產(chǎn)生裂縫,混凝土拌和后會產(chǎn)生一些堿性離子,這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并吸收周圍環(huán)境中的水而體積增大,造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)使用期間,一旦出現(xiàn)很難補(bǔ)救,因此應(yīng)在施工中采取有效措施進(jìn)行預(yù)防。主要的預(yù)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制堿骨料反應(yīng)。
3.1 控制砼溫升 ①選用低水化熱的水泥。為了減少砼的溫度升高,我們可以在滿足設(shè)計要求的前提下,盡可能選擇中低熱水泥,減少水泥的用量比。②利用砼的后期強(qiáng)度。根據(jù)實驗表明,對結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度進(jìn)行復(fù)算設(shè)計和質(zhì)監(jiān)部門認(rèn)可后,方可進(jìn)行砼設(shè)計。③摻入減水劑和微膨脹劑。為了減少水泥的用量,就需要加入一定量的減水劑或緩凝劑,來改變水泥的成分。④摻入超細(xì)粉煤灰。為了改善砼塑性來降低水化熱的現(xiàn)象,就需要在砼中加入少許的磨細(xì)粉煤灰來取代水泥。⑤骨料的選用。在進(jìn)行配骨料的時候,盡量控制砂、石含泥量的配置。我們需要把兩者的用量合理控制在所需比例中。⑥降低砼的出機(jī)溫度和澆筑溫度。為了降低砼拌合溫度,就需要避免太陽直接照射骨料,必要時可以用冷水進(jìn)行沖洗。
3.2 采用保溫或保濕養(yǎng)護(hù),延緩砼降溫速度 為減少砼澆筑后產(chǎn)生的溫度差,就需要進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。因為在進(jìn)行基礎(chǔ)工程進(jìn)行大體積的砼結(jié)構(gòu)拆模后,就需要我們注意回土情況,避免因為受到氣溫的影響而產(chǎn)生裂縫。
3.3 改善施工工藝,提高砼抗裂能力 ①采用分層段筑砼,可以有利于砼散熱,減少內(nèi)外溫差。②改善配筋,避免應(yīng)力集中,以此增強(qiáng)抗溫度應(yīng)變能力。孔洞周圍都會產(chǎn)生應(yīng)力。我們需要在孔洞周圍增配一些鋼筋,才能防止裂縫產(chǎn)生。但是我們需要注意的就是,鋼筋要按比例進(jìn)行配置。③設(shè)置后澆帶。對平面尺寸過大的砼進(jìn)行設(shè)置后澆帶,主要是為了減少外部約束力和溫度應(yīng)力,其次就是能夠有效散熱,降低砼內(nèi)部的溫度。④為了能夠及時對砼內(nèi)部溫度進(jìn)行監(jiān)測,能夠及時反映溫度,做好養(yǎng)護(hù)指導(dǎo)工作,就需要認(rèn)真完成自己的工作。
4.1 經(jīng)過實踐調(diào)查,確定裂縫后,我們可采用的修補(bǔ)處理方式有以下幾種。①注入法。當(dāng)裂縫寬度較小但是相對較深的時候,我們可以把修補(bǔ)材料注入砼內(nèi)部進(jìn)行,用電動泵或手動泵注入修補(bǔ)。②表面修補(bǔ)法。當(dāng)裂縫較窄的時候,我們就需要維護(hù)構(gòu)件表面的美觀,就需要我們沿砼裂縫表面鋪設(shè)薄膜材料,一般可用環(huán)氧類樹脂或樹脂浸漬玻璃布。③充填法。當(dāng)裂縫較寬時,就需要使用樹脂砂漿材料、水泥砂漿或瀝青等材料將其填充。
4.2 裂縫如果影響到結(jié)構(gòu)安全,就需要我們使用加固法,使結(jié)構(gòu)加固。但是此方法需要經(jīng)過設(shè)計驗算同意后才能進(jìn)行。①鋼箍加固法。進(jìn)行裂縫部位的構(gòu)件箍帶,主要是防止裂縫擴(kuò)大提高承載力。使兩者能夠共同工作。②圍套加固法。在周圍尺寸允許的條件下,可以在外部結(jié)構(gòu)上增加鋼筋和截面,以此提高承載力,減少構(gòu)件的裂縫面,因此就需要采用增設(shè)鋼板箍帶,以此增加抗拉強(qiáng)度的方法。③粘貼加固法。為了避免產(chǎn)生裂縫而影響正常工序,可以將鋼板或型鋼用改性環(huán)氧樹脂和粘接膠把構(gòu)件砼裂縫部位粘結(jié)住,使之能共同工作。
上述表述不難看出,我們?yōu)榱吮苊忭帕芽p的產(chǎn)生,就應(yīng)該以貫徹和預(yù)防為準(zhǔn)則,以此來增強(qiáng)對施工設(shè)計及管理等方面的完善,以此來避免因結(jié)構(gòu)的質(zhì)量問題出現(xiàn)的裂縫而造成構(gòu)件結(jié)構(gòu)不安全。
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