浅析混凝土产生裂缝的成因及预防措施__墨水学术,论文发表,发表论

所属栏目：推荐论文发布时间：2011-02-25浏览量:99

副标题#e#摘要：混凝土是一种非匀质材料，脆性较大，具有较高的弹性模量、较低的抗拉强度，加之外部因素的影响，使现浇混凝土裂缝产生的原因较为复杂。总结许多工程实际，多数裂缝发生在混凝土拌和物的初凝到终凝这段时间内，其表面症状也不一。不同结构构件的裂缝成因也就不一样。
　　关键词：混凝土裂缝控制措施
　　一、裂缝的原因分析
　　由于混凝土的组成材料、微观构造以及所受外界影响的不同，混凝土裂缝产生的原因很多，水工建筑物产生裂缝主要有以下几种：
　　1、混凝土在硬化的过程中，由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝，这种裂缝的宽度有时会很大，甚至会贯穿整个构件。
　　2、大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发，导致混凝土内外温差较大，使混凝土的形变超过极限引起裂缝。
　　3、在厚度较大的构件中，由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制，在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。
　　4、当有约束时，混凝土热涨冷缩所产生的体积涨缩，因为受到约束力的限制，在内部产生了温度应力，由于混凝土抗拉强度较低，容易被温度引起的拉应力拉裂，从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。
　　5、混凝土加水拌和后，水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应，析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨涨，体积增大三倍，从而使混凝土涨裂产生裂缝。
　　6、在炎热的大风天气，混凝土表面水分蒸发较过快，造成混凝土内部水化热过高，在混凝土浇筑数小时后仍处于塑性状态，易产生塑性收缩裂缝。
　　7、构件超载产生的裂缝，例如：构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩，出现垂直于构件纵轴的裂缝，构件在较大剪力作用下，产生斜裂缝，并向上、下延伸。
　　8、当结构的基础出现不均匀沉陷，就有可能会产生裂缝，随着沉陷的进一步发展，裂缝会进一步扩大。
　　二、混凝土裂缝的修补方法
　　1、低压注浆法适用于宽度为0.2-0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序：裂缝清理——粘贴注浆咀和封闭裂缝——试漏——配制注浆液——压力注浆——二次注浆——清理表面。当裂缝数量多时，先在预计要贴的裂缝位置贴上医用白胶布，再用窄毛刷将封缝用浆沿裂缝来回涂刷。使裂缝封闭，大约10min后，揭去胶布条，露出小缝，粘贴注浆咀用键包严。固化后周边可能有裂口，须反复用浆补上，避免注浆时漏浆。注浆操作一般在粘咀的第2d进行，若气温高的1/2d就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液，插入注浆咀，用手推动补缝器活塞，使浆液通过注浆咀压入裂缝，当相邻的咀中流出浆液时，就可拔出补缝器，堵上铝铆钉。一般由上往下注浆，水平缝一般从一端向另一端逐个注浆。为保证浆液充满，在注浆后约1/2h可对每个注浆，咀再次补浆。
　　2、涂膜封闭法适用于宽度小于0.2mm的微细裂缝的修补，也可用于混凝土外表面的装饰和防水处理，及防止混凝土保护层的炭化和有害离子对混凝土的腐蚀。工序为:清扫——刮腻子——涂刷底层涂料——涂刷主层涂料——涂罩面层。混凝土表面裂缝、气孔和缺陷先用腻子(混凝土修补胶：粉料=1：1.8-2.0)填充补平，待干后用砂布磨平，再底层涂刷(混凝土修补胶：粉料=1：0.7-0.8)，涂料在使用前要通过铁窗纱过滤，除去杂质和团块。主层涂料要涂刷散遍，每遍涂刷都要等上遍涂料干后再涂，且二次涂刷方向最好是相互垂直。
　　3、开槽填补法适用于结构允许开槽而宽度较大但数量不多的裂缝。工序为：开槽——涂刷界面处理浆——压抹聚合物砂浆——养护。先用凿子和扁铲沿裂缝开槽，槽深和宽约3-5cm，呈U型，用刷子在槽底和两壁均匀涂刷一层界面处理浆，在界面处理浆尚未硬化前，将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中，压实抹#p#副标题#e#平。在养护时不需浇水，在湿空气中即可养护期间不得淋雨、日晒或风吹，最好覆盖一层塑料薄膜。
　　三、温度的控制和防止裂缝的措施
　　为了防止裂缝，减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。控制温度的措施如下：
　　1、改善骨料级配，用干硬性混凝土，掺混合料，加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量。
　　2、拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度。
　　3、热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度，利用浇筑层面散热。
　　4、在混凝土中埋设水管，通入冷水降温。
　　5、合理的拆模时间，气温骤降时进行表面保温，以免混凝土表面发生急剧的温度梯。
　　6、施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构，在寒冷季节采取保温措施。
　　改善约束条件的措施是：
　　1、合理地分缝分块。
　　2、避免基础过大起伏。
　　3、合理的安排施工工序，避免过大的高差和侧面长期暴露。
　　此外，改善混凝土的性能，提高抗裂能力，加强养护，防止表面干缩，特别是保证混凝土的质量对防止裂缝是十分重要，应特别注意避免产生贯穿裂缝，出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的，因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。
　　在混凝土的施工中，为了提高模板的周转率，往往要求新浇筑的混凝土尽早拆模。当混凝土温度高于气温时应适当考虑拆模时间，以免引起混凝土表面的早期裂缝。在混凝土浇筑初期，由于水化热的散发，表面引起相当大的拉应力，此时表面温度亦较气温为高，此时拆除模板，表面温度骤降，必然引起温度梯度，从而在表面附加一拉应力，与水化热应力迭加，再加上混凝土干缩，表面的拉应力达到很大的数值，就有导致裂缝的危险，但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料，如泡沫海棉等，对于防止混凝土表面产生过大的拉应力，具有显著的效果。
　　四、混凝土的早期养护
　　实践证明，混凝土常见的裂缝，大多数是不同深度的表面裂缝，其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说混凝土的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
　　从温度应力观点出发，保温应达到下述要求：
　　1、防止混凝土内外温度差及混凝土表面梯度，防止表面裂缝。
　　2、防止混凝土超冷，应该尽量设法使混凝土的施工期最低温度不低于混凝土使用期的稳定温度。
　　3、防止老混凝土过冷，以减少新老混凝土间的约束。
　　混凝土的早期养护，主要目的在于保持适宜的温湿条件，以达到两个方面的效果，一方面使混凝土免受不利温、湿度变形的侵袭，防止有害的冷缩和干缩。一方面使水泥水化作用顺利进行，以期达到设计的强度和抗裂能力。
　　适宜的温湿度条件是相互关联的。混凝上的保温措施常常也有保湿的效果。
　　从理论上分析，新浇混凝土中所含水分完全可以满足水泥水化的要求而有余。但由于蒸发等原因常引起水分损失，从而推迟或防碍水泥的水化，表面混凝土最容易而且直接受到这种不利影响。因此混凝土浇筑后的最初几天是养护的关键时期，在施工中应切实重视起来。
　　五、结语
　　虽然目前学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论，但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一，同时在实践中的应用效果也是比较好的，具体施工中要靠我们多观察、多比较，出现问题后多分析、多总结，结合多种预防处理措施，混凝土的裂缝是完全可以避免的。
　　参考文献：
　　1、鞠丽艳，《混凝土裂缝抑制措施的研究进展》，2002.5.
　　2、黄国兴、陈改新，《水工混凝土建筑物修补技术及应用》1999.3
　　3、混凝土研究协会，《混凝土裂缝检测控制与修补新技术应用手册》，中国科技文化出版社