浅谈混凝土裂缝的产生原因和预防措施

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  摘 要 混凝土裂缝分为两种:一种为结构性裂缝,一种为非结构性裂缝。非结构性裂缝是最为常见的裂缝,这种裂缝对结构的承载力虽无大的影响,但易于造成钢筋锈蚀,降低结构物的使用寿命,所以必须重视对裂缝的处理和对裂缝产生的预防。思想汇报
  关键词 混凝土裂缝 原因分析 裂缝修补 防治措施
  一、裂缝的概念
  混凝土结构构件的裂缝是一个很普遍的技术问题,人们对它开展了许多试验研究。大家都知道,混凝土由砂子、石子、水泥、水以及存留其中的气体组成,是一种非均匀的脆性材料。各组成材料的变形系数不同,在相同的温度、湿度变化及硬化产生的体积变形下,各组成材料变形并不一致,所以在混凝土内部会产生微细裂缝。这些微细裂缝的长度、宽度和数量均相应的增大,并逐渐互相贯通,从而出现可见的裂缝。
  近代对混凝土强度理论进行亚微观研究结果以及大量工程实践所提供的经验都说明,混凝土结构的裂缝是不可避免的。微细裂缝对使用并无多大危害,这种裂缝不同于构件破坏前的结构裂缝。当构件的裂缝宽度超出允许的裂缝宽度值,对结构还是有较大危害的。
  二、裂缝产生的原因分析
  钢筋混凝土结构构件的裂缝是由材料内部的初始缺陷微裂扩展引起的。引起微裂扩展产生裂缝的原因很多,大致可归为两大类:
  (1)由外部荷载引起的裂缝,也称为结构性裂缝,其裂缝与荷载相应,预示结构承载力可能不足或存在严重问题。
  (2)由变形引起的裂缝,也称为非结构性裂缝,如温度变化,混凝土收缩等因素引起的裂缝。第二类裂缝占总裂缝比例较大。
  非结构性裂缝根据产生的原因不同又可细分为温度裂缝和干缩裂缝等。对于泵送施工的预拌混凝土,在施工阶段产生的裂缝多属于干缩裂缝。
  干缩裂缝有两种:
  (1)表面不规则的发丝裂缝。
  (2)发生在配置钢筋之间并与钢筋平行的中间宽、两头细的裂缝,这种裂缝一般发生在混凝土终凝后。
  干缩裂缝的产生大致分为以下几种:
  (1)混凝土在水化结硬过程中,水泥矿物与水逐渐转化为凝胶结晶形成的水泥石,从而产生强度,在毛细管中的水及凝胶水逸失时,水泥石略有收缩。
  (2)混凝土内水分的不断蒸发,使体积收缩,这两种收缩的结果是混凝土产生干缩变形,导致裂缝产生。
  (3)施工养护不良,造成表面干燥过快,而内部湿度变小,表面收缩变形受到收缩慢的内部混凝土的约束,在构件表面产生较大的拉应力,即干缩应力。当干缩应力超过混凝土极限抗拉强度时,则混凝土表面被拉裂而产生干缩裂缝。
  (4)混凝土本身这种材料性质决定的,那就是混凝土的抗拉强度低,加之原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力低,易于出现裂缝的薄弱部位,进而产生裂缝。
  三、裂缝的防治措施
  (1)采用二次抹压技术,这是相当有效也是被普遍采用的一项技术,即混凝土入模振捣。表层刮平抹压1~2小时后,也就是在混凝土初凝前,在混凝土表面进行二次抹压。目的在于消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝,增加混凝土内部的密实度。但是,二次抹压时间必须掌握恰当,过早抹压没有效果;过晚抹压混凝土已进入初凝状态,失去塑性,消除不了混凝土表面已出现的裂缝。
  (2)通过裂缝产生原因的分析可以看出混凝土的养护不当是裂缝产生的一大主要原因,所以必须重视混凝土的养护工作。混凝土表面经过二次抹压后,必须立即覆盖塑料薄膜进行养护。
  (3)对于要求严格控制温度裂缝的大体积混凝土可以采用保温养护,即根据混凝土绝热温升计算,确定中心最高温度,按温控技术措施,确定养护材料及覆盖厚度和养护时间。保温养护的目的一方面在于减少混凝土表面热扩散,减少内外温度;另一方面在于延缓散热时间,控制降温速率,有利于混凝土强度增长和应力松驰,避免产生贯穿裂缝。
  (4)选择中低热品种水泥,优先选用矿渣硅酸盐水泥;或掺入一定比例的粉煤灰、高效减水剂、缓凝剂来降低混凝土水化热。
  (5)降低原材料进入搅拌机的温度,最大限度降低混凝土出机温度。如夏季在水内加冰块,降低水温;粗骨料遮阳防晒,并洒冷水降温;细骨料遮阳防晒;散装水泥提前储备,避免新出厂水泥温度过高;混凝土运输车加保温套或对罐体喷淋冷水降温;混凝土泵送管道遮阳防晒等措施。
  (6)掺入UEA膨胀剂,在最初14天潮湿养护中,使混凝土体积微膨胀,补偿混凝土早期失水收缩产生的收缩裂缝。
  四、结束语
  对于广大施工管理人员来说,可以不必深究混凝土裂缝产生的成因和关于裂缝的计算方法,但必须掌握预防混凝土裂缝产生的措施,尤其是在实践中应用效果比较好的措施,一定要运用到工程中去。在具体施工中还要多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,混凝土裂缝是可以避免的。
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