混凝土产生裂缝的原因与防治

 
时间日期:2010-7-30        已被阅读次:[2245]
 
佛山市广陆混凝土制品有限公司 蔡燕武 黎建辉

  [摘 要] 本文介绍了混凝土裂缝的产生的原因及处理方法,通过一工程实例,阐述处理裂
       缝的具体措施,与同行进行交流和探讨。
  [关键词] 混凝土 裂缝 原因与防

  1 引言
  混凝土是一种非均质脆性材料,由于混凝土施工和本身变形、约束等因素影响,裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,如何减少和控制裂缝?本文介绍了混凝土常见裂缝的成因和防治方法,并通过具体的工程实践,供同行参考和交流。

  2 裂缝产生的原因
  混凝土裂缝的成因是一个综合性质的复杂问题,它主要可归纳结构形式、材料、配合比、施工工艺地基基础及环境等因素造成。
  2.1 结构形式
  当工程结构的约束应力超地建筑物材料的极限拉伸时,便引起裂缝。
  2.2 材料因素
  2.2.1 使用矿渣水泥、快硬水泥、高热水泥等。
  2.2.2 粗细集料 含泥量过大,集料颗粒级配不良,密实度差,骨料粒径小,混凝土单方用灰量、用水量多。
  2.2.3 碱骨料反应 骨料中含有活性硅化物质与碱性物质相遇,水、硅反应会生成膨胀的胶质,吸水后造成局部膨胀和拉应力。
  2.2.4 拌和用水及外加剂 氯化物等杂质含量较高。
  2.2.5 掺合物 南方地区混凝土的主要掺合物为粉煤灰,需水量比大,混凝土的体积稳定性差。
  2.3 配合比
  2.3.1 胶结料量大或浆量过多。
  2.3.2 砂率、水灰比选择不当。
  2.3.3 混凝土外加剂、掺和料及混凝土膨胀剂掺量选择或掺量不当。
  2.4 施工工艺
  2.4.1 工地加水。
  2.4.2 振捣过程失控。
  2.4.3 混凝土保护层厚度。
  2.4.4 支撑。支撑刚度不足捣制时竖向变形大,特别是泵送混凝土施工时,整个工作面摇摆拉伤混凝土内部结构。
  2.4.5 抹面。混凝土坍落度较大以及混凝土表面抹面不好,易产生沉淀裂缝。
  2.4.6 拆模。施工中,为了提高模板的周转率,往往过早拆模,引起混凝土表面的早期裂缝。
  2.4.7 养护。长时间不养护,造成养护不时。
  2.5 地基基础
  地基勘测有误或桩承载力不足时,随着地基基础的沉降,特别是不均匀沉降时,结构的应力重新分配,造成建筑物出现规模的结构裂缝,甚至破坏。
  2.6 环境等因素
  混凝土浇灌过程中环境的气象条件十分很重要,包括气温、寒流、湿度、降雨等。如高空浇注混凝土,风速过大、烈日暴晒,混凝土收缩值大;现场混凝土降温及保温工作不到位,引起混凝土内部温度过高或内外温差过大,混凝土产生温度裂缝;

  3 混凝土裂缝的处理方法
  裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理,以保证建筑物的安全使用。常用的裂缝的处理方法如下:
  3.1 表面修补法 
  表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。   3.2 灌浆、嵌缝封堵法 
  灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。  
  3.3 结构加固法 
  当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。  

  4 实例分析
  佛山市某体育馆附属工程为单层框架结构,其东侧楼面于2006年11月施工,采用泵送工艺,其中边梁用三天早强C40混凝土,其他梁用C40混凝土,楼面用C30混凝土。
  施工后72小时发现楼面出现比通常构件多,通过勘查情况,认为裂缝产生的原因为:
  4.1.1日夜温差大:在混凝土终凝前后尚未有足够强度抵抗温度变化而引起的形变,从而产生裂缝;其次是湿度小:造成混凝土表面失水快、硬化快,表面与内部含水率变化梯度陡。当混凝土内部硬化时,应力传递促使表面产生裂缝。
  4.1.2 混凝土早期强度高:为了适应无粘结预应力施工,要求混凝土达到80%才能张拉,故混凝土早期强度设计较高。因施工时间达12小时,混凝土强度早期增长快,混凝土干缩时间不协调引起裂缝。
  4.1.3 强度级差大:本构件共用三个强度等级的混凝土,其中边梁使用的C40三天早强混凝土相当于非早强的C50混凝土等级,与楼面使用的C30相差四个强度等级,其他梁也与楼面相差二个强度等级,超过了通常相邻构件只相差一个强度等级的做法。这样构件上下部形变不统一,另由于捣制时间也分开,上下部混凝土水化、硬化时间也不协调,导致混凝土出现裂缝。
  4.1.4混凝土生产:由于泵送混凝土浆量多、塌落度大的特殊性是造成混凝土构件干缩的不可忽视的因素;另商品混凝土生产质量波动和对施工速度预测不足,也容易引起稠度变化大,使混凝土结构局部应力集中,加速裂缝形成。
  4.1.5混凝土捣制:混凝土拌合物终凝前没有进行二次抹面,未能压实混凝土表面及有效消除混凝土早期干缩裂。
  4.1.6养护:施工时空气湿度小且温差大,保温保湿措施没有实行,加激了混凝土构件裂缝的扩张。
  4.2 通过现场勘测,认为本工程出现的楼面混凝土裂缝不属于结构性裂缝,不影响该建筑物的安全使用。但鉴于出现裂缝的事实,采用如下技术措施:
  4.2.1 通透缝处理方法:采用柔性防水材料压力灌浆法进行处理。
  A)在楼板上找出裂缝,沿裂缝凿出深20~30mm,宽15~20mm的“∨”型缝,隔700~10000mm埋没浆咀,随即用速硬微膨水泥封闭“∨”型槽,并在槽低留出φ5~φ8mm的空腔;
  4.2 天花底用速硬微膨水泥封缝;
  C.然后用手动灌浆泵灌改性环氧灌浆液对空腔进行压力灌浆,至满溢为止。
  4.2.2表面缝处理方法:采用防水水泥浆表面处理,防水水泥浆采用自膨胀水泥浆中加入高分子有机材料,形成刚性防水与柔性防水相结合的办法。
  4.3 效果
  裂缝处理后,楼面试水24小时,没有发现渗漏现象,通过业主和质监部门验收合格,投入使用一年未出现异常情况。

  5 结 论
  5.1 裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,混凝土裂缝的成因是一个综合性质的复杂问题,它主要可归纳结构形式、材料、配合比、施工工艺地基基础及环境等因素造成。
  5.2 混凝土的裂缝是可以预防的,采取各种预防措施能有效地减少裂缝的出现。
  5.3 裂缝的处理方法有表面修补法、灌浆、嵌缝封堵法等。
  5.4 正确分析裂缝产生的原因,采取适宜的处理方法,裂缝的出现对混凝土构件的影响可以消除。

  参考文献
  1、王铁梦.钢筋混凝土结构裂缝控制的综合方法.混凝土工程结构裂缝控制与混凝土新技术交流会,1999.10.
  2 、郭仕万,肖欣,赵和平.混凝土施工中的裂缝控制.山西水利科技,2000.11.
     
 
 
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