预拌混凝土结构裂缝成因及工程预防论文_张亮

预拌混凝土结构裂缝成因及工程预防论文_张亮

张亮

北京市丰台区人民村63号北京榆构有限公司试验室 北京市 100070

摘要:预拌混凝土结构裂缝的控制是一个涉及原材料质量、混凝土配合比和搅拌、混凝土结构设计、施工等诸多要素的课题,需要各相关单位齐心协力共同努力才能奏效。通过实践证明,从以上几个环节进行预防和控制,能大大减少预拌混凝土结构裂缝,效果良好,值得推广和应用。

关键词:预拌混凝土;结构裂缝成因;工程预防

1混凝土结构常见裂缝原因分析

1.1原材料

1.1.1水泥

水泥是混凝土的胶凝材料,对混凝土强度、耐久性等性能影响巨大。水泥细度,即水泥颗粒粗细,如果水泥颗粒太粗则水化程度不完全;如果较细则水化、凝结硬化速度加快,混凝土的早期和后期强度也较高,但如果水化速度过快会造成混凝土早期强度增长过快,产生裂缝或后期强度不够等,因此水泥细度是裂缝形成的因素之一。另外,不同品牌的水泥中各种矿物成分和比例各不相同,且各种成分对混凝土干缩影响不尽相同。因此,不同品种的水泥严禁混用,否则极易导致混凝土干缩裂缝。

1.1.2骨料

砂、石的强度等级、粒径、级配和含泥量对混凝土的性能会产生明显的影响。质量好的粗骨料可有效阻止水泥收缩从而阻止裂缝的产生。骨料中含泥量越大,混凝土产生的收缩越大,容易产生收缩裂缝。

1.1.3水

水的使用量直接影响水灰比,混凝土水灰比越大,坍落度越大,收缩越大,容易裂缝。

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1.1.4外加剂

外加剂质量差或加入量过大会对混凝土的和易性、坍落度等性能产生影响,产生裂缝。

1.2设计因素

钢筋是提高混凝土构件抗拉、抗弯强度,阻止混凝土裂缝的主要材料。但如果设计配筋不合理或未按构造要求设置钢筋,如主次梁交合处主梁未设加强箍筋或附加吊筋,大截面梁未设腰筋,分布钢筋间距大,构件断面突变或因开洞、留槽造成应力集中的部位未设置抗裂钢筋,均可导致构件裂缝的出现,降低楼板抗裂性能。

1.3施工因素

施工是混凝土裂缝产生的主要因素。

1.3.1浇筑现场自然条件

混凝土具有热胀冷缩性质,当外部环境或结构内部温度发生变化,形成较大温差,混凝土将发生变形,产生温度裂缝。如突降大雨、冷空气侵袭等可导致结构外表面温度突然下降,但因内部温度变化相对较慢而产生较大温差,出现裂缝。

1.3.2养护方法不当或养护时间不足

养护是应对水化热、高温气候等造成温度裂缝因素的主要途径。因此,养护是混凝土施工高度重视的一个方面,能够很好地控制混凝土温度收缩裂缝的产生。

1.3.3振捣方法不当

混凝土浇筑顺序不合理,振捣方法不当,振捣上层混凝土时振捣器插入过深,对下层已凝固的混凝土产生扰动,都会形成裂缝。

1.3.4钢筋保护层厚度不合理

大面积现浇梁顶面钢筋净保护层厚度不足,混凝土凝结硬化后体积收缩,在梁上混凝土上表面沿钢筋方向易产生微小裂缝。

1.3.5拆模过早

构件拆模操作不当,混凝土强度没有达到要求即开始拆模,易使构件产生重力裂缝。

1.3.6施工缝

施工缝留置不当或处理不好,导致裂缝产生。

2对混凝土结构裂缝的处理

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,不漏水的裂缝,不伸缩的裂缝以及不在活动的裂缝。表面贴寂(木工膜或其它防水片)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。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(0.3mm),作业简单,费用低。宽度小于0.3mm,深度较浅的裂缝以及小规模裂缝的简易处理可采用取开V型槽,然后作填充处理。③灌浆法:灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。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、火灾造成裂缝等影响结构强度可采取结构补强法、锚固补强法、预应力法等。⑤嵌逢封堵法:嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法,它通常是沿裂缝凿槽,在槽中嵌填塑性或刚性止水材料,以达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等等;常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。⑥结构加固法:当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。⑦混凝土置换法:混凝土置换法是处理严重损坏混凝土的一种有效方法,此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换入新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。⑧电化学防护法:电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小,适用钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构也可用于新建结构。⑨仿生自愈合法:仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊),在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

3结语

随着社会进步,科技的发展,预拌混凝土施工工艺在建筑工程中大量应用,极大提高了劳动生产率,确保了建筑工程质量。但由于预拌混凝土使用不合理或采取的各种措施不当,预拌混凝土结构出现裂缝的现象非常普遍。

参考文献

[1]樊乐涛.预拌混凝土早期裂缝分级控制体系研究[D].兰州理工大学,2017.

[2]侯红红.预拌混凝土早期裂缝的分级抗裂研究[D].兰州理工大学,2016.

[3]沈雅雯.高效减水剂对预拌混凝土早期收缩变形的影响研究[D].厦门大学,2014.

[4]俞黎明.混凝土结构剪力墙裂缝的控制研究[D].天津大学,2012.

论文作者:张亮

论文发表刊物:《防护工程》2018年第13期

论文发表时间:2018/10/15

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