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試析建筑工程混凝土裂縫的成因與控制措施

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   摘要:現(xiàn)在的建筑工程里面,混凝土結(jié)構(gòu)占據(jù)著主導(dǎo)地位,而混凝土結(jié)構(gòu)因?yàn)橛袃?nèi)外作用力的影響,難以避免地會(huì)形成裂縫。本文簡要分析了建筑工程里面混凝土裂縫的形成原因以及相應(yīng)的控制措施。 

    關(guān)鍵詞:建筑工程;混凝土裂縫;控制措施    中圖分類號(hào): TU761.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào):    0 引言    從當(dāng)代關(guān)于混凝土結(jié)構(gòu)工作的探討分析中,可以發(fā)現(xiàn),混凝土裂縫很難避免,而裂縫也是大家可以普遍接受的混凝土材料特點(diǎn),只是應(yīng)該注意讓其有害性控制在規(guī)范允許的范圍之內(nèi)。由于混凝土屬于多種材料脆性混合體,任何外力、壓力、溫度等的影響,都可能產(chǎn)生裂縫問題。裂縫控制,應(yīng)該據(jù)原因而求方法,不能盲目而為。    一、建筑工程中混凝土裂縫的種類   ?。ㄒ唬┝芽p形成原因的原則性分類。1、因?yàn)樽冃卧斐傻牧芽p,其中包括因?yàn)闈穸葴囟鹊茸兓斐傻慕Y(jié)構(gòu)裂縫,因?yàn)榕蛎?、收縮、不均勻沉降等造成的結(jié)構(gòu)裂縫等?;咎卣魇墙Y(jié)構(gòu)要求發(fā)生變形,在受到限制與約束的時(shí)候,形成一定的內(nèi)應(yīng)力,當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超出一定的數(shù)值以后,就會(huì)形成裂縫,裂縫達(dá)到一定程度,變形得到力的滿足。也就是說,內(nèi)應(yīng)力越松弛,裂縫的寬度就會(huì)越大,而內(nèi)應(yīng)力小的時(shí)候,荷載也小,可是卻會(huì)更大地?fù)p害到結(jié)構(gòu)耐久性。2、因?yàn)橥獠康膭?dòng)靜荷載以及次應(yīng)力等造成的裂縫。根據(jù)現(xiàn)有的研究資料顯示,工程結(jié)構(gòu)造成的變形裂縫,占到問題總數(shù)的八成,而因?yàn)楹奢d等造成的裂縫占到問題總數(shù)的近二成。   ?。ǘ┮孕螤顚α芽p進(jìn)行分類。裂縫按照形狀可以劃分成深入型、表面型、斷續(xù)型、貫穿型、縱向型、橫向型、對角型、斜向型、囊核型、上窄下寬型、上寬下窄型、外寬內(nèi)窄型等多種形式。   ?。ㄈ┮誀顟B(tài)對裂縫進(jìn)行分類。裂縫按照狀態(tài)又可以有不同的分類方法,如可以分成運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、不穩(wěn)定狀態(tài)、穩(wěn)定狀態(tài)、閉合狀態(tài)、愈合狀態(tài)等。當(dāng)裂縫處在運(yùn)動(dòng)及不穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)候,要考慮對其采取不久及加固辦法,而對于已經(jīng)穩(wěn)定、閉合或者愈合的狀態(tài),則可以使之持久使用,因?yàn)楹笳叩慕Y(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的,并不會(huì)影響到工程的結(jié)構(gòu)與耐久性。    二、建筑工程中混凝土裂縫的形成原因分析    收縮裂縫的形成原因:收縮裂縫是因?yàn)闇囟茸兓斐傻?,眾所周知的是,混凝土是把沙石?dāng)作骨料,把水泥當(dāng)作膠結(jié)材料,再用水拌合而得到的,他需要澆筑成型及凝結(jié)硬化的過程。這種材料的制作過程決定了它在硬化過程里,必然會(huì)因?yàn)檎舭l(fā)而生成毛細(xì)孔,致使體積發(fā)生收縮。不同裂縫產(chǎn)生的時(shí)期不同,比如塑性收縮縫形成在終凝之前,沉降收縮縫形成在澆筑完成的0.5h之內(nèi)等。建筑工程混凝土中的干燥收縮裂縫發(fā)生在養(yǎng)護(hù)完成之后,當(dāng)混凝土基本實(shí)現(xiàn)硬化以后,其中的水分蒸發(fā)會(huì)造成表面出現(xiàn)干縮現(xiàn)象,由于結(jié)構(gòu)受到了混凝土里面產(chǎn)生的約束力影響,表面混凝土?xí)焕?。自身收縮裂縫是由于水化反應(yīng)在發(fā)生后,水泥孰料生成物的密度發(fā)生改變而產(chǎn)生體積收縮繼而造成的開裂。自身收縮裂縫的嚴(yán)重程度主要同混凝土的水化物內(nèi)結(jié)合水的多少有關(guān)系。碳化收縮型裂縫形成原因是碳化狀態(tài)下所生成的游離水蒸發(fā)造成漿體收縮。這里面的碳化作用指的是空氣中的二氧化碳在水分參與的環(huán)境下,同水化物一同在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)生成碳酸鈣、硅膠、鋁膠還有游離態(tài)的水,這些物質(zhì)會(huì)造成建筑工程混凝土體積的碳化收縮,實(shí)際上也就是碳酸給混凝土帶來的腐蝕效果。一般來說,混凝土水化物含堿量、空氣中的二氧化碳量越高,濕度越合適,混凝土越容易受到碳化影響。此外,混凝土容易因?yàn)橥獠繙囟劝l(fā)生改變而形成變形漲縮,這是裂縫的又一根源,混凝土構(gòu)件受到溫度約束的時(shí)候,內(nèi)部會(huì)形成應(yīng)力,當(dāng)此應(yīng)力超出混凝土自身的抗拉強(qiáng)度之時(shí),也就會(huì)形成溫度裂縫。    三、建筑工程混凝土裂縫的防范控制措施   ?。ㄒ唬┓揽厥湛s型裂縫。    首先針對塑性收縮類裂縫的防控,在進(jìn)行混凝土制備之際,要盡量選擇小干縮值的水泥還有粗細(xì)骨料,與此同時(shí),嚴(yán)格對水泥配合比進(jìn)行控制,讓含砂率及水灰比都能保持在合適的水平?;炷晾锩鎽?yīng)當(dāng)加入一定量的減水劑與膨脹劑。在混凝土正式實(shí)施澆筑以前,用水把模板濕透,澆筑完成后完成覆蓋,并進(jìn)行日常的科學(xué)保養(yǎng)。其次是針對沉降收縮縫的防控,在制備混凝土的過程中,要嚴(yán)格對粗料料徑加以控制,讓材料配合比達(dá)到最合適的狀態(tài),用以保證混凝土處在低流狀態(tài)。在澆筑過程中,要密實(shí)振搗,振搗完成之后,進(jìn)行再次抹壓。第三是針對干燥收縮型裂縫的措施。在混凝土制備的過程里,需要嚴(yán)格掌握含砂率、水灰比、砂石含量等,以期達(dá)到提升抗裂度的效果。對于那些需要在露天放置的材料構(gòu)件,應(yīng)當(dāng)持續(xù)養(yǎng)護(hù)灑水,大體積混凝土在施工時(shí)設(shè)計(jì)出適度的收縮縫,澆筑完成的混凝土土應(yīng)當(dāng)實(shí)施密封養(yǎng)護(hù)保水。與此同時(shí),對預(yù)應(yīng)力構(gòu)件應(yīng)當(dāng)進(jìn)行及時(shí)地張拉。并可以適當(dāng)推遲拆模的時(shí)間,延長養(yǎng)護(hù)的時(shí)間。第四是針對自體收縮型變形裂縫的防范。自體收縮型裂縫的變形與裂縫主要是由于普通自由水轉(zhuǎn)變成水化物而引起,自體收縮變形的嚴(yán)重程度同混凝土中化合結(jié)合水含量有關(guān)。減少自體收縮型裂縫的最好辦法是盡可能應(yīng)用含C3A量少的水泥,如硅酸鹽水泥的熟料里面,C3A的化學(xué)縮減程度比較高,是C2S中的三倍,C4AF中的五倍。第五是針對碳化收縮型裂縫進(jìn)行防控。減少混凝土堿度是避免碳化收縮型裂縫的關(guān)鍵,所以必須做好新澆筑混凝土的濕水養(yǎng)護(hù),以確保混凝土后期的含水量合適。再者,當(dāng)發(fā)生二氧化碳含量過高的環(huán)境影響可能性時(shí)需要做好混凝土的防腐工作。通過上面對于塑性收縮類裂縫、沉降類收縮型裂縫、干燥型收縮類裂縫等的分析,總結(jié)出基本防范控制措施如下:1、制備混凝土?xí)r要添加進(jìn)高效的減水劑,同時(shí)添加泵送劑,同時(shí)減少用水量。施工時(shí)下料速度不能太快,澆筑時(shí)要密實(shí)振搗。2、針對初期收縮型裂縫,除普通的加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)工作以外,還要在混凝土最終凝結(jié)以前再次抹平,在材料里面可以加入適當(dāng)?shù)目鼓齽_x擇水泥時(shí)優(yōu)先考慮保水性能佳、初期強(qiáng)度好的硅酸鹽類水泥。2、要盡可能增加骨料成分,降低水泥使用量。3、需要嚴(yán)格控制骨料里的泥分含量,保證骨料良好配備。    (二)防控溫度型裂縫。    混凝土里面溫度同水泥品種有關(guān),也與混凝土的厚度使用量等有關(guān)。對于大體積混凝土而言,其形成后的溫度應(yīng)力亦會(huì)受到結(jié)構(gòu)尺寸的影響。在通常范圍尺寸中,溫度應(yīng)力同結(jié)構(gòu)尺寸為正比關(guān)系,結(jié)構(gòu)尺寸越大,發(fā)生裂縫危險(xiǎn)的可能性也就越大。所以想要避免溫度型裂縫帶來危險(xiǎn)最主要的就是控制內(nèi)部外部之間的溫差。第一,可以考慮應(yīng)用粉煤灰質(zhì)水泥、礦渣質(zhì)水泥等,對于體積較大的結(jié)構(gòu)來說,中低熱型水泥顯然更合適一些,它可以將后期強(qiáng)度優(yōu)勢充分利用起來,以降低水泥用量。第二,在進(jìn)行大體積混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑時(shí),如果必須要用到硅酸鹽水泥,則需要在保證強(qiáng)度的同時(shí),加入一些活性劑?;钚詣┛梢云鸬椒乐顾嗄虝r(shí)升溫過快的作用。根據(jù)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告可以知道:在1至28天內(nèi),加入25%粉煤灰的混凝土,其水化熱與溫升是示加入的70%。第三,可以在混凝土里面增添外加劑,這樣能夠起到增強(qiáng)混凝土流動(dòng)性、保水性、粘聚性的作用。外加劑具有的分散作用和減水作用,能夠一方面減少水量、增加粘度,另一方面也能夠有效減少水化熱,對溫度裂縫的控制有實(shí)質(zhì)性意義。第四,要嚴(yán)格控制大體積混凝土的澆筑溫度與澆筑時(shí)間。第五,當(dāng)澆筑完成之后,需要對表層加以覆蓋,保證內(nèi)外溫度差不超過20攝氏度。    四、結(jié)束語    從上面的分析可以得知,對混凝土裂縫進(jìn)行控制實(shí)際上是一項(xiàng)綜合性問題,需要經(jīng)過工程設(shè)計(jì)、工程監(jiān)理、具體施工單位等多方面的協(xié)調(diào)配合。伴隨我國對于混凝土耐久工作的研究深入以及材料科學(xué)的發(fā)展,相信裂縫危害問題一定會(huì)得到合理解決。    參考文獻(xiàn):    [1] 王麗麗.建筑施工中混凝土裂縫控制技術(shù)的探討[J].中國科技財(cái)富,2010(20).    [2] 劉國政.淺析水工混凝土裂縫的成因與防治[J].中國科技博覽,2011(06).    [3] 李金輝.論混凝土裂縫的防治[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2010,22(17).    botxt
發(fā)布:2007-07-25 10:43    編輯:泛普軟件 · xiaona    [打印此頁]    [關(guān)閉]
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