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混凝土裂縫的形成及解決方法

發(fā)布時(shí)間:2023-08-02 15:47人氣:
       混凝土裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不僅會(huì )降低建筑物的抗滲能力,影響建筑物的使用功能,而且會(huì )引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力,因此要對混凝土裂縫進(jìn)行認真研究,區別對待,要針對性的進(jìn)行分析處理,并在施工中采取各種有效的預防措施來(lái)預防裂縫的出現和發(fā)展,保證建筑物和構件的安全。
 
塑性收縮裂縫
       塑性收縮是指混凝土在凝結之前,表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫多在新澆筑并暴露于空氣中在結構件表面出現,形狀很不規則多呈中間寬,兩端細且長(cháng)短不一,互不連貫狀態(tài),一般長(cháng)20-30cm,較長(cháng)的裂縫可達2-3m,寬1-5mm,類(lèi)似干燥的泥漿面。大多在混凝土初凝后(一般在澆筑后4h左右)干熱或大風(fēng)天氣,混凝土本身與外界氣溫相差懸殊,本身溫度長(cháng)時(shí)間過(guò)高,而氣候很干燥的情況下出現。
主要原因分析:
       1. 混凝土澆筑后,表面沒(méi)有及時(shí)覆蓋,受高溫或較大風(fēng)力的影響,表面游離水分蒸發(fā)過(guò)快,造成毛細管中產(chǎn)生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時(shí)混凝土早期強度低,不能抵抗這種變形應力而導致開(kāi)裂;
       2. 使用收縮率較大的水泥或水泥用量過(guò)多,或使用過(guò)量的粉砂;
       3. 混凝土水灰比過(guò)大,模板,墊層過(guò)于干燥,吸收水分太大等;
       4. 拌和水中雜質(zhì)如鹽份,腐蝕酸可加強早期開(kāi)裂趨勢。
       5. 澆筑在斜坡上的混凝土,由于重為作用有向下流動(dòng)產(chǎn)生的裂紋
主要預防措施:
      1.配制混凝土時(shí),應嚴格控制水灰比和水泥用量,選擇級配良好的砂,減小空隙率和砂率,同時(shí)要搗固密實(shí),以減少收縮量,提高混凝土抗裂度;
      2.配制混凝土前,將基層和模板澆水濕透,避免吸收混凝土中的水分,混凝土澆筑后,對裸露表面應及時(shí)用潮濕材料覆蓋,認真養護,防止強風(fēng)吹襲和烈日曝曬;
      3.在氣溫高,溫度低或風(fēng)速大的天氣施工,混凝土澆筑后,應及早進(jìn)行噴水養護,使其保持濕潤,大面積混凝土宜澆完一段,養護一段。在炎熱季節,要加強表面的抹壓和養護工作;
      4.混凝土養護可采用養護劑,或覆蓋濕草袋,塑料布等方法,當表面發(fā)現微細裂縫時(shí),應及時(shí)抹壓,再覆蓋養護;
      5.使用符合要求的拌和水,盡可能使用潔凈的河沙;
      6.如混凝土仍保持塑性,可采取及時(shí)壓抹一遍或重新振搗的辦法來(lái)消除,再加強覆蓋養護。如混凝土硬化,可向裂縫內裝入干水泥粉,或在表面抹薄層水泥砂漿進(jìn)行處理。對于預制構件,也可在裂縫表面涂環(huán)氧膠泥或粘貼環(huán)氧玻璃布進(jìn)行封閉處理,以防鋼筋銹蝕。
 
干燥收縮裂縫
      干燥收縮裂縫多出現在混凝土養護結束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右,主要是由于混凝土內外水分蒸發(fā)程度不同而導致變形不同的結果。裂縫為表面性的平行線(xiàn)狀或網(wǎng)狀淺細裂縫,寬度較細,多在0.05-0.2mm之間。其走向縱橫交錯,沒(méi)有規律性,裂痕分布不均。較薄的梁,板類(lèi)構件,多沿短向分布,整體性結構多發(fā)生在結構變截面處。平面裂縫多延伸到變截面部位或塊體邊緣,大體積混凝土在平面部位較為多見(jiàn),較薄的梁板中多沿其短向分布。
                                                                                                                                                                            
主要原因分析:
      1. 混凝土成型后,養護不當,受到風(fēng)吹日曬,表面水分散失快,體積收縮大,而內部濕度變化很小,收縮也小,因而表面收縮變形受到內部混凝土的約束,出現拉應力,引起混凝土表面開(kāi)裂;
      2.混凝土水灰比過(guò)大,早期養護尤其是冬季養護不符合規范;
      3.混凝土經(jīng)過(guò)度振搗,表面形成水泥含量較多的砂漿層;
      4.混凝土構件長(cháng)期露天堆放,表面濕度經(jīng)常發(fā)生劇烈變化,平臥長(cháng)型構件水分蒸發(fā),產(chǎn)生的體積收縮受到地基或墊層的約束,而出現干縮裂縫。
主要預防措施:
      1. 混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能過(guò)大;提高粗骨料含量,以降低干縮量,嚴格控制砂石含泥量,避免使用過(guò)量粉砂;經(jīng)試驗驗證,加入機制砂調節劑后能有效地提高和易性,解決問(wèn)題。
      2.混凝土應振搗密實(shí),并注意對板面進(jìn)行抹壓,可在混凝土初凝后,終凝前進(jìn)行二次抹壓,以提高混凝土抗拉強度,減少收縮量,并在混凝土結構中設置合適的收縮縫;
      3.加強混凝土早期養護,并適當延長(cháng)養護時(shí)間。長(cháng)期露天堆放的預制構件,可覆蓋草簾,草袋,避免曝曬,并定期適當灑水,保持濕潤,冬季施工時(shí)要適當延長(cháng)混凝土保溫覆蓋時(shí)間。
 溫度裂縫
      表面溫度裂縫走向無(wú)一定規律性,梁板類(lèi)長(cháng)度尺寸較大的結構件,裂縫多平行于短邊;大面積結構裂縫??v橫交錯,表面溫度裂縫多發(fā)生在施工期間,較深的或貫穿的裂縫多發(fā)生在澆后2-3個(gè)月或更長(cháng)時(shí)間,縫寬受溫度變化影響交明顯,冬期較寬,夏季較細。沿截面高度,裂縫大多呈上寬下窄狀,但個(gè)別也有下寬上窄情況,遇頂部或底板配筋較多的結構,有時(shí)也有出現中間寬兩端窄的梭形裂縫。
主要原因分析:
      1. 表面溫度裂縫,多由于溫差較大引起的?;炷两Y構構件,特別是大體積混凝土基礎澆筑后,在硬化期間水泥放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,使混凝土表面和內部溫差較大。當溫度產(chǎn)生非均勻的降溫差時(shí),將導致混凝土表面急劇的溫度變化而產(chǎn)生較大的降溫收縮,此時(shí)表面受到內部混凝土的約束,將產(chǎn)生很大的拉應力,而混凝土早期抗拉強度很低,因而出現裂縫。但這種溫差僅在表面處較大,離開(kāi)表面就很快減弱,因此,裂縫只在接近表面較淺的范圍出現,表面層以下結構仍保持完整。
      2.深進(jìn)的和貫穿的溫度裂縫多由于結構降溫差較大,受到外界的約束而引起的,當大體積混凝土基礎,墻體澆筑在堅硬地基或厚大的老混凝土墊層上時(shí),沒(méi)有采取隔離層等放松約束的措施,如果混凝土澆筑時(shí)溫度很高,加上水泥水化熱的溫升很大,使混凝土的溫度很高,當混凝土降溫收縮,全部或部分地受到地基,混凝土墊層或其它外部結構的約束,將會(huì )在混凝土內部出現很大的拉應力,產(chǎn)生降溫收縮裂縫。這類(lèi)裂縫較深,有時(shí)是貫穿性的,將破壞結構的整體性。
主要預防措施:
      1.合理選取原材料和配合比,采用級配良好的石子,砂石含泥量控制在較低范圍內。加入機制砂調劑可以有效改善此類(lèi)問(wèn)題。
      2. 加強混凝土的養護和保溫,分層澆筑振搗密實(shí)或摻加抗裂防滲劑,以提高混凝土抗拉強度;
      3.混凝土澆筑后裸露的表面及時(shí)噴水養護,夏季應適當延長(cháng)養護時(shí)間,以提高抗裂能為,冬期應適當延長(cháng)保溫和脫模時(shí)間,使緩慢降溫,以防溫度驟變溫差過(guò)大引起裂縫,同時(shí)避開(kāi)炎熱天氣澆筑大體積混凝土;
      4.溫度裂縫對鋼筋銹蝕,碳化,抗凍融,抗疲勞等方面有影響,故應采取措施治理。對表面裂縫,可采用涂?jì)杀榄h(huán)氧膠或貼環(huán)氧玻璃布,以及抹,噴水泥砂漿等方法進(jìn)行表面封閉處理,對有整體性防水,防滲要求的結構,應根據裂縫可灌程度,采用灌水泥漿或化學(xué)漿液方法進(jìn)行裂縫修補,或者灌漿與表面封閉同時(shí)采用。
沉降裂縫
      沉降收縮裂縫多沿結構上表面鋼筋通長(cháng)方向或箍筋上斷續出現,或在理設件的附近周?chē)霈F。裂縫呈梭形,深度不大,一般到鋼筋上表面為止。多在混凝土澆筑后發(fā)生,混凝土硬化即停止此類(lèi)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,地基變形穩定之后,沉陷裂縫也基本趨于穩定。
                                                                                                                                                                          
主要原因分析:
      1. 混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落,擠出水份、空氣,表面呈現泌水,而形成豎向體積縮小沉落,這種沉落受到鋼筋、預理件、模板、大的粗骨料以及先期凝固混凝土的局部阻礙或約束,或混凝土本身各部位相互沉降量相差過(guò)大而造成裂縫。
      2.模板剛度不足,模板支撐間距過(guò)大或支撐底部松動(dòng)等,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,致使混凝土結構產(chǎn)生裂縫;
      3.澆筑在斜坡上的混凝土,由于重力作用有向下流動(dòng)產(chǎn)生裂紋?! ?br /> 主要預防措施:
      1. 振搗要充分,但避免過(guò)度,對松軟土,填土地基在上部結構施工前應進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固;
      2.加強混凝土配制和施工操作控制,不使水灰比、砂率、坍落度過(guò)大;
      3.保證模板有足夠的強度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻;
      4.防止混凝土澆灌過(guò)程中地基被水浸泡,模板拆除的時(shí)間不能太早,且要注意拆模的先后次序,在凍土上搭設模板時(shí)要注意采取一定的預防措施。
      5. 可先澆筑深部位,靜停2-3h,待沉降穩定后,再與上部薄截面混凝土同時(shí)澆筑,以避免沉降過(guò)大導致裂縫。
 

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