发布时间:2022-10-05 10:06 热度:
摘要:本文详细分析了当今房屋建筑混凝土工程中几种常见的裂缝产生原因,并针对裂缝产生的具体情况,提出了相应的控制措施。
关键词:房屋建筑;钢筋混凝土;裂缝;原因;控制
钢筋混凝土结构裂缝主要包括由外荷载引起的裂缝;由温度、湿度、收缩、膨胀等导致变形引起的裂缝等。针对钢筋混凝土结构裂缝应根据具体情况、客观条件、裂缝控制标准等及时采取相应的处理措施,是深值得我们探讨的一个问题。
一、关于混凝土及混凝土裂缝
混凝土是由骨料、水泥、水及留在其中的气体组成,它是一种非匀质非连续的弹塑材料。引起混凝土自身变形的主要因素为温度变化和混凝土凝固过程中由于体积变化而产生的收缩。在温度变化及硬化产生的体积变形影响下,由于混凝土组成材料的变形不一致,在混凝土内部产生不规则的不可见的微细裂缝。微细裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是由于荷载作用、温差、干缩等应力的作用使初始的微细裂缝扩展贯通而引起较大的可见裂缝,最终形成肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重时还会威胁到人们的生命和财产安全。但是在施工中必须采取有效的措施预防和控制裂缝产生,使混凝土尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保房屋建筑工程的质量。
二、外荷载引起裂缝的原因分析及控制技术
产生原因:过早拆模以及在混凝土构件上过早加载,此时混凝土尚处于凝结硬化初期,拉强度极低,遇模板支柱松动下沉或施工时局部堆料较多,会引起混凝土构件的弹性振动,在薄弱部位导致裂缝产生。特点是结构应力的形成、裂缝的出现与发展是在较短时间内完成的。
防治措施:控制混凝土楼板支模、拆模和在混凝土构件上堆料作业。浇筑后混凝土强度未达到1.2MPa,不得在其上堆载及作业。
三、变形引起裂缝的原因分析及控制技术
(1)混凝土收缩裂缝
由于水分蒸发和浆体收缩产生的混凝土裂缝基本上是收缩应力大于混凝土的抗拉强度而引起。包括:塑性收缩裂缝、水化反应收缩裂缝、表面温差收缩裂缝、干燥收缩裂缝,自身干缩裂缝等。
防治对策:合理选材,尽量选用混凝土水化热值低的水泥;粗骨料最大粒径应满足结构钢筋净间距的要求;细骨料极配应合理,优先选用中砂;渗入一定比例的粉煤灰或其他活性矿物掺合料,以增加混凝土的和易性、减少泌水、离析现象,降低水化热、坍落度,提高混凝土度和耐久性。设置后浇带、采用微膨胀混凝土、控制水灰比、加强养护等措施来控制收缩变形。改善施工工艺,施工时切记振捣要均匀,避免出现局部过振形成的砂浆集中,防止局部出现裂缝,严禁用插入式振捣器赶料。实时采用二次振捣抹压技术,即在混凝土初凝时,对表面进行二次振捣抹压,使混凝土组织结构重新排列,降低水低热,消除表面泌水和干缩,增加密实度。施工期间须掌握好混凝土二次抹压的初凝时间,过早无效果,过晚会扰动已成型并具有初始强度的混凝土,对混凝土强度造成损害。
(2)活性骨料引起的碱-骨料反应
所谓碱-骨料反应是指具有碱活性的粗骨料和水泥或混凝土中的碱起作用,造成混凝土开裂、强度和弹性模量下降、耐久性降低的工程质量问题。原因是当水泥含量较高时(超过0.6%),同时又使用具有碱活性的粗骨料,水泥中碱性氧化物水解后形成的氢氧化钠、氢氧化钾与骨料中的活性氧化硅等起化学反应,生成不断吸水、膨胀、复杂的碱-硅酸凝胶体的碱骨料反应发展缓慢,造成早已凝结硬化的水泥石结构破坏、混凝土开裂、物理力学性能劣化、耐久性降低等问题。
防治对策:当混凝土的损坏还不足以影响结构安全时,可用表面处理方法。一般是对可见裂缝用有机硅涂刷、封闭,宽度大于0.4mm的裂缝应在保护层范围内开凿成表面宽度为20mm的V形槽,用环氧树脂胶或其他化学浆液注缝,上口V形糟用干硬砂浆捻实,并加强养护。其作用有两方面,一是修补裂缝和建筑物外表,以预防钢筋饰锈蚀,减轻混凝土的碳化程度。二是阻断外界水进入混凝土内,延缓甚至阻止混凝土中的碱-骨料反应,防止混凝土破坏加剧。因为碱-骨料反应必须有水分存在,干燥条件下不会产生。
(3)温度裂缝
由电气焊接引起的裂缝一般产生于施焊构件的周围。温度裂缝产生的原因主要分为以下几种:
①施工期裂缝。防水这种裂缝产生的方法是,降低混凝土的内外温差,即施工中选用水化热较低的水泥;混凝土表面采取保温养护措施;炎热天气浇筑大体积混凝土时,宜采用冷水(低于气温)搅拌混凝土。另外,蒸汽养护混凝土构件,升温和降温速度都不能过快。
②环境温度变化裂缝。对处于环境温差较大的高温车间、冷库、浴室等由于温度骤变,容产生温度裂缝。裂缝一般平等于梁板结构的短边。一些现浇框结构,也易产生温度裂缝,严重时可以贯穿杆件整个截面。防止这种裂缝产生的方法是,在施焊时可采取分段分层施焊等措施,并对预焊件周围的混凝土做好隔热处理,防止局部混凝土因温度过高而产生裂缝。防治措施:在PVC线管上下表面增设钢丝网,增加表面粗糙度,并加以固定。
四、结语
为了尽可能防止混凝土结构裂缝产生需要不断提高设计、施工质量,把好原材料质量关,采取有效措施,提高混凝土结构的耐久性,加强对建筑物的使用管理,避免随意增大荷载,注意经常性的维护和维修工作,保证建筑物和构件的安全。
参考文献:
[1]李晓凌。裂缝和变形对钢筋混凝土结构构件的可靠性影响[J]。黑龙江科技信息,2011,(31)。
[2]梁红霞。某混凝土结构两种梁裂缝原因分析及处理建议[J]。山西建筑,2011,(31)。