混凝土裂缝成因与处理

建筑工程事故分析与处理

——混凝土裂缝

摘 要:混凝土裂缝是常见的建筑施工质量问题之一,本文在对混凝土裂缝进行分类的基础上, 分析了不同裂缝的形成原因, 并提出了裂缝防治的措施及处理方法。

关键词:混凝土裂缝;形成原因;防治措施

1 混凝土裂缝的成因分析

现浇混凝土裂缝主要形式为:表面龟裂、纵向和横向裂缝以及斜向裂缝.裂缝不仅有损外观,而 且会逐渐引起钢筋腐蚀,破坏整体结构,降低刚度,影响强度和耐久性.据多年工程施工实践分析, 混凝土裂缝产生的原因多且复杂,经过总结、查阅资料和理论分析,主要表现在以下两大方面:

1.1混凝土干缩

该种裂缝经常在表面出现, 宽度较细, 走向纵横交错 无规律, 裂缝分布不均匀, 大体积混凝土表面较多。其主 要是由于混凝土成型后, 养护不当, 受到风吹日晒, 表面 水分散失快, 体积收缩大, 而内部湿度变化小, 表面混凝 土收缩剧变受到内部混凝土的约束, 出现的拉应力超过表 面混凝土强度, 从而引起干裂。

1.2温度变化

混凝土在内部水化热和外部环境温度的共同影响下, 极易产生裂缝, 可以说大体积混凝土的大部分裂缝出于此因。大体积混凝土由于水泥在水化过程中, 产生大量水化热得不到有效散发, 导致混凝土内部温度升高体积膨胀, 当外界温度骤降时在混凝土内外形成很大的温度梯度而产 生约束, 或者存在其他边界约束时, 体积的胀缩因受约束力的限制, 便在混凝土内产生温度应力, 由于混凝土抗拉 强度较低, 从而产生温度裂缝。 温度裂缝有表面裂缝、 深层裂缝和贯穿性裂缝。

1.3沉陷裂缝

沉陷裂缝是建筑物建成后各部分发生不均匀沉降而引起的, 多为贯穿性的, 其位置与沉陷方向一致。建筑 物墙体的八字形或倒八字形的裂缝便是一种典型的沉陷裂缝。 回填土未经夯实处理, 地层中含有软弱下卧层, 建筑物在使用过 程中地基被水(雨水、生活用水等) 长期浸泡等原因都将引起建 筑物的不均匀沉降, 从而开裂。另外在新建工程的地基施工中,

若不做好必要的措施(如设挡土墙、地下连续墙) 防止土坡失稳 或地下水倒灌, 会削弱相邻老建筑物的地基承载力, 从而导致建 筑物沉陷开裂。在混凝土施工中, 因模板刚度不足、支撑间距过 大、过早拆模等因素, 也会出现沉陷裂缝。

1.4腐蚀裂缝

腐蚀裂缝是由于结构长期处于腐蚀性气 液的环境下引起的, 它包括混凝土自身的腐蚀以及钢筋的锈蚀。 这类裂缝往往是由于混凝土不密实所导致的, 它们通常与干缩裂缝、温度裂缝等共同作用, 导致裂缝不断扩展, 最终削弱结构的耐久性。

1.5化学反应引起的裂缝

混凝土结构中出现化学反应引起的裂缝,常常是因为碱性骨料反应与钢筋锈蚀造成的。拌和后的混凝土产生的碱离子与混凝土内部的部分活性骨料发生化学反应,导致结构大量失水,从而使混凝土出现酥松、膨胀,产生裂缝。这种裂缝是混凝土结构中危害比较大的一种,一旦出现,是没办法补救的。

2 混凝土裂缝的预防

基于混凝土裂缝产生的原因来分析,对于混凝土裂缝来说, 预防要比后期补救有效,以下集中归纳了混凝土裂缝的预防措施。

2.1温度裂缝预防

主要预防措施:一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量, 将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量, 降低水化热。五是改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的" 三冷技术" 的基础上采用" 二次风冷" 新工艺,降低混凝土的浇筑温度。六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。九是在大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差。十是加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施。十一是预留温度收缩缝。十二是减小约束,浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm 左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。十三是加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。十四是混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。

2.2做好结构设计

在设计时,应该着重考虑一些薄弱易开裂部位以及不均匀 沉降可能对结构造成的影响,从而针对具体环节在结构承载允 许的前提下,对结构配筋作出一定的调整,以便对裂缝作出预 防;而钢筋越细、间距越小,越能够有效地预防裂缝的产生。

2.3做好施工方案

要想控制裂缝的发生,就必须有一套良好的施工方案,包括对混凝土的浇筑量、浇筑时间、运输、振捣等的确定。同时还要注意,如果是在温差变化比较大的情况下进行施工,应该注意入模温度。

2.4注意施工质量

95%以上的裂缝产生都是因为施工质量造成的,在施工阶段 很好地对裂缝进行控制,能够大大降低其在使用时出现裂缝的 可能性。在要求使用适宜的混凝土配合比的同时,还要要求混凝土配合比的设计不仅仅只是满足强度要求,还应该能够有效地控制裂缝的产生。最后应该做好钢筋成型、模板安装工作,要严 格按要求进行振捣、浇筑。

2.5加强养护

为了使混凝土能够很好地硬化,保证其强度地增长,同时不被外界因素干扰,应该做好养护工作。需要重点注意的是混凝土的降温,应该使其温度与外界温度接近,同时减少降温过程中温 差的出现,这样能够有效地降低温度应力的产生,从而减少阻力裂缝的发生。最为常见的方法就是喷水,喷水能够有效地降低混 凝土表面积收缩,防止龟裂的发生。同时还要注意拆模时间,一 般标准养护为28d ,同条件养护时间越长,其强度值就越高。

3 混凝土裂缝的处理方法

3.1表面处理法

包括表面涂抹和表面贴补法表面涂抹适用范围是浆材难以灌入的细而浅的裂缝,深度未达到钢筋表面的发丝裂缝,不漏水的缝,不伸缩的裂缝以及不再活动的裂缝。表面贴补

(土工膜或其它防水片)法适用于大面积漏水(蜂窝麻面等或不易确定具体漏水位置、变形缝)的防渗堵漏

3.2填充法

用修补材料直接填充裂缝,一般用来修补较宽的裂缝,作业简单,费用低。宽度小于0.3mm ,深度较浅的裂缝、或是裂缝中有充填物,用灌浆法很难达到效果的裂缝、以及小规模裂缝的简易处理可采取开V型槽,然后作填充处理。

3.3灌浆法

此法应用范围广,从细微裂缝到大裂缝均可适用,处理效果好。利用压送设备(压力0.2~0.4Mpa)将补缝浆液注入砼裂隙,达到闭塞的目的,该方法属传统方法,效果很好。也可利用弹性补缝器将注缝胶注入裂缝,不用电力,十分方便效果也很理想。

3.4结构补强法

因超荷载产生的裂缝、裂缝长时间不处理导致的混凝土耐久性降低、火灾造成的裂缝等影响结构强度可采取结构补强法。包括断面补强法、锚固补强法、预应力法等混凝土裂缝处理效果的检查包括修补材料试验;钻心取样试验;压水试验;压气试验等

除以上几种常用混凝土裂缝修补法外,还有结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等修补方法,要根据工程具体情况选用合适的混凝土裂缝修补方法。 4 结语

建筑工程施工过程中普遍存在着混凝土裂缝问题,影响着工程质量,因此要在混凝土生产以及施 工过程中采取相应措施,贯彻以预防为主的原则,加强对设计、施工及使用等环节的管理.总之,在工程施工中,混凝土的裂缝问题已经成为建筑施工管理重点强调和注意的问题,需要施工单位不断关注并加强技术创新和管理,以保证施工质量。

参考文献

《混凝土裂缝成因与防治措施》2015.05 常歌

《混凝土裂缝的成因与防治》2005.02 邓小华

《混凝土裂缝的成因与治理》2014.05 张延君

《混凝土裂缝的预防和处理》2013.02 杨俊生 《现场施工混凝土裂缝成因及防治》2008.05 冯磊


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