探討混凝土裂縫的防治措施
交叉·前沿
作者:申連霞 翟高傑
【摘要】雖然裂縫是一種人們可以接受的材料特征,但科學的要求應是將有害程度控製在允許範圍內。如果不對其加以控製,嚴重時不僅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,所以要提前采取必要措施預防混凝土裂縫。
【關鍵詞】混凝土裂縫;原因;防治措施
1、混凝土裂縫產生機理
混凝土作為一種複合建築材料,由於其組成材料的多樣化以及各組成材料間物理化學作用的多變化,致使混凝土的物理力學性能與很多因素有關,混凝土抗壓性能良好而抗拉性能很差,抗拉強度隻有抗壓強度的1/8~1/20,並且不與抗壓強度成比例地增加,其極限拉伸變形很小,因而極易產生裂縫。通過近代儀器已經發現混凝土在受荷載以前,在硬化後的混凝土內部,尤其是在膠結料與骨料的界麵上總是存在著大量的微觀裂縫,其分布有隨機性,而這些裂縫在外界荷載作用下或環境變化時會發展而形成可見宏觀裂縫,目前規範或規程按計算控製的主要是宏觀裂縫。
2、混凝土裂縫產生的原因及防治措施
2.1 由變形引起的裂縫
2.1.1 水泥幹縮產生的裂縫
這種裂縫出現在混凝土的表麵,比較細小。水泥是水硬性材料,具有幹縮性,在硬化初期如果養護不當造成水份不足則可能產生裂縫。
主要預防措施:
(1)選用收縮量較小安定性好的水泥,一般采用礦渣水泥和粉煤灰水泥,提高水泥標號,控製水泥的用量300kg/m3—500kg/m3。
(2)混凝土的幹縮受水灰比(w/c)的影響較大,水泥用量一定時,水灰比選用越大,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。
2.1.2 溫差變化,由熱脹冷縮效應引起的裂縫
這種裂縫一般出現在溫差變化較大的環境及麵積或長度較大,而又未在適當的部位留設伸縮縫的構件。主要預防措施:(1)盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。(2)減少水泥用量。將水泥用量盡量控製在500kg/m3及以下。(3)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控製在0.6以下。(4)改善骨料級配,摻加粉煤灰或高效減水劑來減少水泥用量,降低水化熱。(5)改善混凝土的攪拌加工工藝,對骨料或水進行事前溫度調整降低水化熱。(6)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和易性,降低水化熱,調整熱峰的出現時間。(7)高溫季節澆築時可以采用搭設遮陽板,12h後及時澆水養護等輔助措施控製混凝土的溫升,降低澆築混凝土的溫度。(8)大體積混凝土的溫度應力與結構尺寸相關。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、分塊澆築,以利於散熱,減小約束。
2.1.3 不均勻沉降引起的裂縫
由於地基的不均勻沉降造成基礎或圈梁、大梁及其它構件拉力過大而出現裂縫。
主要預防措施:(1)對鬆軟土、填土地基在上部結構施工前應進行必要的夯實和加固。(2)保證模板有足夠的強度和剛度,且支撐牢固,並使地基受力均勻。(3)防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。(4)模板拆除的時間按強製性條文規定的強度拆模,特別是大跨度、懸挑構件不能太早,且要注意拆模的先後次序。(5)在凍土上搭設模板時要注意采取一定的預防措施。
2.2 施工操作不當引起的裂縫
具體來說,較為普遍存在的因素包括:(1)施工中,在混凝土初凝階段因模板振動、變形或移位會使結構產生裂縫。(2)加荷過早產生的裂縫。施工時因拆模過早,混凝土強度未達到設計要求而提前加荷,使構件過載而出現裂縫。(3)施工縫處理不好則可能在施工縫部位出現裂縫。(4)混凝土預製構件,在脫模、運輸、堆放、起吊過程中因各種原因使構件受壓區處於受拉狀態,都可能使構件產生裂縫。