浅谈混凝土裂缝成因、预防与处理
干缩裂缝多出现混凝土养护结束段时间或混凝土浇筑完毕周左右水泥砂浆水分蒸发会产生干缩且种收缩逆干缩裂缝产生主要由于混凝土内外水分蒸发程度同而导致变形同结
、砼裂缝种类及成因
1.干缩裂缝
干缩裂缝多出现混凝土养护结束段时间或混凝土浇筑完毕周左右水泥砂浆水分蒸发会产生干缩且种收缩逆干缩裂缝产生主要由于混凝土内外水分蒸发程度同而导致变形同结干缩裂缝多表面性平行线状或网状浅细裂缝宽度多0.05~0.2mm之间大体积混凝土平面部位多见较薄梁板多沿其短向分布混凝土干缩主要和混凝土水灰比、水泥成分、水泥用量、集料性质和用量、外加剂用量等有关
2.塑性收缩裂缝
塑性收缩指混凝土凝结之前表面因失水较快而产生收缩塑性收缩裂缝般干热或大风天气出现裂缝多呈间宽两端细且长短、互连贯状态其产生主要原因:混凝土终凝前几乎没有强度或强度小或者混凝土刚刚终凝而强度小时受高温或较大风力影响混凝土表面失水过快造成毛细管产生较大负压而使混凝土体积急剧收缩而此时混凝土强度又无法抵抗其本身收缩因此产生龟裂影响混凝土塑性收缩开裂主要因素有水灰比、混凝土凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等
3.沉陷裂缝
沉陷裂缝产生由于结构地基土质匀、松软或回填土实或浸水而造成均匀沉降所致;或者因模板刚度足模板支撑间距过大或支撑底部松动等所致特别冬季模板支撑冻土上冻土化冻产生均匀沉降致使混凝土结构产生裂缝此类裂缝多深进或贯穿性裂缝其走向与沉陷情况有关般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展较大沉陷裂缝往往有定错位裂缝宽度往往与沉降量成正比关系裂缝宽度受温度变化影响较小地基变形稳定之沉陷裂缝也基本趋于稳定
4.温度裂缝
温度裂缝多发生大体积混凝土表面或温差变化较大地区混凝土结构温度裂缝走向通常无定规律大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大结构裂缝多平行于短边;深入和贯穿性温度裂缝般与短边方向平行或接近平行裂缝沿着长边分段出现间较密裂缝宽度大小受温度变化影响较明显冬季较宽夏季较窄高温膨胀引起混凝土温度裂缝通常间粗两端细而冷缩裂缝粗细变化太明显此种裂缝出现会引起钢筋锈蚀混凝土碳化降低混凝土抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等
5.化学反应引起裂缝
混凝土拌和会产生些碱性离子些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境水而体积增大造成混凝土酥松、膨胀开裂种裂缝般出现混凝土结构使用期间旦出现难补救因此应施工采取有效措施进行预防主要预防措施:选用碱活性小砂石骨料二选用低碱水泥和低碱或无碱外加剂三选用合适掺和料抑制碱骨料反应
二、砼裂缝预防措施
()控制砼温升
1.选用水化热低水泥水化热水泥熟料水化所放出热量使砼减少升温满足设计强度要求前提下减少水泥用量尽量选用低热水泥般工程选用矿渣水泥或粉煤灰水泥
2.利用砼期强度据试验数据表明每立方米砼水泥用量每增减10公斤砼温度受水化热影响相应升降1℃因此根据结构实际情况对结构刚度和强度进行复算并取得设计和质检部门认用f45、f60或f90替代f28作砼设计强度样每立方米砼水泥用量会减少40~70千克/立方米相应水化热温升也减少4℃~7℃
利用砼期强度主要从配合比设计入手并通过试验证明28天之砼强度能继续增长预计时间能达或超过设计强度
3.掺入减水剂和微膨胀剂掺加定数量减水剂或缓凝剂减少水泥用量改善和易性推迟水化热峰值期而掺入适量微膨胀剂或膨胀水泥也减少砼温度应力
4.掺入粉煤灰外掺剂砼加入少量磨细粉煤灰取代部分水泥仅降低水化热还改善砼塑性
5.骨料选用连续级配粗骨料配制砼具有较好和易性较少用水量和水泥用量及较高抗压强度另外砂、石含泥量要严格控制砂含泥量小于2%石含泥量小于1%
6.降低砼出机温度和浇筑温度首先要降低砼拌合温度降低砼出机温度有效办法降低石子温度气温较高时要避免太阳直接照射骨料必要时向骨料喷射水雾或使用前用冷水冲洗骨料另外砼装卸、运输、浇筑等工序都对温度有影响此炎热夏季应尽量减少从搅拌站入模时间
(二)采用保温或保湿养护延缓砼降温速度
减少砼浇筑所产生内外温差夏季应采用保湿养护冬季应保温养护大体积砼结构终凝其表面蓄存定深度水具有定隔热保温效缩小了砼内外温差从而控制裂缝开展而基础工程大体积砼结构拆模宜尽快回填土避免气温骤变亦延缓降温速率避免产生裂缝
(三)改善施工工艺提高砼抗裂能力
1.采用分层分段法浇筑砼有利于砼消化热散失减小内外温差
2.改善配筋避免应力集增强抵抗温度应力能力孔洞周围、变断面转角部位、转角处都会产生应力集此孔洞四周增配斜向钢筋、钢筋网片变截面作局部处理使截面逐渐过渡同时增配抗裂钢筋都能防止裂缝产生值得注意配筋要尽能应用小直径和小间距按全截面对称配置
3.设置浇带对于平面尺寸过大大体积砼应设置浇带减少外约束力和温度应力;同时也有利于散热降低砼内部温度
4.做好温度监测工作及时反映温差随时指导养护控制砼内外温差超过25摄氏度
三、砼裂缝处理方法
()经过调查分析确认裂缝降低承载力情况下采取表面修补法、充填法、注入法等处理方法:
1.表面修补法该法适用于缝较窄用恢复构件表面美观和提高耐久性时所采用常用沿砼裂缝表面铺设薄膜材料般用环氧类树脂或树脂浸渍玻璃布
2.充填法当裂缝较宽时沿裂缝砼表面凿成V形或U形槽使用树脂砂浆材料进行填充也使用水泥砂浆或沥青等材料
3.注入法当裂缝宽度较小且较深时采用修补材料注入砼内部修补方法首先裂缝处设置注入用管其部位用表面处理法封住使用低粘度环氧树脂注入材料用电动泵或手动泵注入修补
(二)裂缝影响结构安全采取围套加固法、钢箍加固法、粘贴加固法等结构加固法此方法属结构加固须经设计验算同意方进行
1.围套加固法周围尺寸允许情况下结构外部侧或数侧外包钢筋砼围套增加钢筋和截面提高其承载力;对构件裂缝严重尚未破碎裂透或侧破裂裂缝部位钢筋保护层凿去外包钢丝网层;大型设备基础般采取增设钢板箍带增加环向抗拉强度方法处理
2.钢箍加固法结构裂缝部位四周加U型螺栓或型钢套箍构件箍紧防止裂缝扩大和提高结构刚度及承载力加固时应使钢套箍与混凝土表面紧密接触保证共同工作
3.粘贴加固法钢板或型钢用改性环氧树脂和粘结剂粘结构件砼裂缝部位表面使钢板或型钢与混凝土连成整体共同工作粘结前钢材表面进行喷砂除锈混凝土刷净干燥粘结层厚度1~4毫米
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