混凝土開裂原因及處理方法

混凝土開裂原因及處理方法

混凝土開裂原因及處理方法1、普通混凝土裂縫產(chǎn)生的原因普通混凝土裂縫的產(chǎn)生原因主要包括荷載引起的裂縫、溫度變化引起的裂縫和收縮引起的裂縫。荷載裂縫分為直接應(yīng)力裂縫和次應(yīng)力裂縫，特征依荷載不同而異呈現(xiàn)不同的特點(diǎn)。溫度裂縫區(qū)別其它裂縫最主要特征是將隨溫度變化而擴(kuò)張或合攏。在實(shí)際工程中，混凝土因收縮所引起的裂縫是最常見的。2、普通混凝土裂縫的處理方法對(duì)于普通混凝土裂縫的處理方法，一般采用填充、浸涂或裂縫修補(bǔ)劑等方法。對(duì)于荷載裂縫，可以使用填充材料填充，以提高混凝土的承載能力。對(duì)于溫度裂縫，可以使用浸涂材料進(jìn)行修復(fù)。對(duì)于收縮裂縫，可以使用裂縫修補(bǔ)劑進(jìn)行修復(fù)。3、大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因大體積混凝土裂縫產(chǎn)生的原因主要包括溫度變化、荷載作用和施工操作不當(dāng)?shù)纫蛩?。其中，溫度變化是最主要的原因。大體積混凝土裂縫的特點(diǎn)是裂縫寬度較大，且裂縫長(zhǎng)度較長(zhǎng)。4、大體積混凝土有害、無(wú)害裂縫判別標(biāo)準(zhǔn)大體積混凝土裂縫的有害、無(wú)害判別標(biāo)準(zhǔn)主要包括裂縫寬度、深度和裂縫的位置等因素。一般來(lái)說(shuō)，裂縫寬度超過0.3mm，深度超過混凝土厚度的1/3，且位于主要受力部位的裂縫為有害裂縫。5、無(wú)害裂縫處理方法對(duì)于無(wú)害裂縫，一般采用填充、浸涂或表面修補(bǔ)等方法進(jìn)行處理。填充材料可以選擇彈性體、硅酸鹽等材料。浸涂材料可以使用聚合物、瀝青等材料。表面修補(bǔ)可以使用混凝土修補(bǔ)劑進(jìn)行處理。6、有害裂縫處理方法對(duì)于有害裂縫，一般采用裂縫注漿、加固等方法進(jìn)行處理。裂縫注漿可以使用聚氨酯、環(huán)氧樹脂等材料。加固可以使用鋼筋加固、碳纖維加固等方法。需要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。由于混凝土質(zhì)量差或保護(hù)層厚度不足，混凝土保護(hù)層被二氧化碳侵蝕，炭化至鋼筋表面，導(dǎo)致鋼筋周圍混凝土堿度降低。另外，氯化物的介入也會(huì)使鋼筋周圍氯離子含量高，同樣會(huì)引起鋼筋表面氧化膜破壞。這些因素都會(huì)導(dǎo)致鋼筋銹蝕，從而使得鋼筋有效斷面面積減小，握裹力削弱，結(jié)構(gòu)承載力下降，最終導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。因此，在設(shè)計(jì)和施工時(shí)應(yīng)根據(jù)規(guī)范要求控制裂縫寬度，采用足夠的保護(hù)層厚度，并控制混凝土的水灰比，加強(qiáng)振搗，保證混凝土的密實(shí)性，防止氧氣侵入，同時(shí)嚴(yán)格控制含氯鹽的外加劑用量。凍脹也是導(dǎo)致混凝土裂縫的原因之一。當(dāng)大氣氣溫低于零度時(shí)，吸水飽和的混凝土出現(xiàn)冰凍，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生膨脹應(yīng)力，從而使混凝土強(qiáng)度降低，裂縫出現(xiàn)。冬季施工時(shí)，預(yù)應(yīng)力孔道灌漿后若不采取保溫措施也可能發(fā)生沿管道方向的凍脹裂縫?；炷林饕伤?、砂、骨料、拌和水及外加劑組成。如果配置混凝土所采用材料質(zhì)量不合格，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。此外，在混凝土結(jié)構(gòu)的制作、運(yùn)輸、堆放、拼裝及吊裝過程中，若施工工藝不合理、施工質(zhì)量低劣，也容易產(chǎn)生各種裂縫。因此，施工過程中需要注意施工工藝的合理性，確保施工質(zhì)量。對(duì)于普通混凝土裂縫的處理方法，可以采用表面修復(fù)的方法，如壓實(shí)抹平、涂抹環(huán)氧粘結(jié)劑、噴涂水泥砂漿或細(xì)石混凝土、壓抹環(huán)氧膠泥、環(huán)氧樹脂粘貼下班絲布、增加整體面層、鋼錨栓縫合等。文章中沒有明顯的格式錯(cuò)誤或有問題的段落。以下是對(duì)每段話的小幅度改寫：1.表面涂抹和表面貼補(bǔ)法適用于不同類型的裂縫。表面涂抹適用于細(xì)而淺、不漏水、不伸縮、不再活動(dòng)的裂縫，而表面貼補(bǔ)適用于大面積漏水或不易確定漏水位置的防滲堵漏。2.局部修復(fù)法包括充填法、預(yù)應(yīng)力法和部分鑿除重新澆筑混凝土等方法。填充裂縫可用于較寬的裂縫，而開Ｖ型槽后填充適用于寬度小于0.3mm、深度較淺或有充填物的裂縫。3.水泥壓力灌漿法適用于縫補(bǔ)寬度≥0.5mm的穩(wěn)定裂縫。該方法適用范圍廣，處理效果好，可利用壓送設(shè)備或彈性補(bǔ)縫器實(shí)現(xiàn)。4.化學(xué)灌漿適用于縫寬≥0.05mm的裂縫。5.減少結(jié)構(gòu)內(nèi)力的方法包括卸荷或控制荷載、設(shè)置卸荷結(jié)構(gòu)、增設(shè)支點(diǎn)或支撐，改簡(jiǎn)支梁為連續(xù)梁等。6.結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法包括增加鋼筋、加厚板、外包鋼筋混凝土、外包鋼、粘貼鋼板、預(yù)應(yīng)力補(bǔ)強(qiáng)體系等。該方法適用于因超荷載、長(zhǎng)時(shí)間不處理或火災(zāi)等原因?qū)е碌牧芽p。7.改變結(jié)構(gòu)方案，加強(qiáng)整體剛度，例如采用增設(shè)隔板深梁法處理框架裂縫。8.混凝土置換法是處理嚴(yán)重?fù)p壞混凝土的一種有效方法。常用的置換材料有普通混凝土或水泥砂漿、聚合物或改性聚合物混凝土或砂漿。9.電化學(xué)防護(hù)法是利用施加電場(chǎng)在介質(zhì)中的電化學(xué)作用，改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環(huán)境狀態(tài)，鈍化鋼筋，以達(dá)到防腐的目的。陰極防護(hù)法、氯鹽提取法、堿性復(fù)原法是化學(xué)防護(hù)法中常用而有效的三種方法。10.仿生自愈合法是一種新興的技術(shù)，通過仿生材料的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)混凝土自愈合。該方法目前還在研究中，但有望成為一種可行的混凝土裂縫處理方法。自收縮是混凝土在凝結(jié)硬化過程中產(chǎn)生的收縮?；炷林械乃衷谒嗨磻?yīng)中消耗，形成水化產(chǎn)物，這些產(chǎn)物占據(jù)了原來(lái)水分所在的位置，導(dǎo)致混凝土體積縮小。自收縮是混凝土裂縫的主要原因之一。為了解決混凝土裂縫的問題，仿生自愈合法成為了一種新的處理方法。它通過向混凝土中加入特殊組分，在混凝土內(nèi)部形成智能型仿生自愈合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分泌某種物質(zhì)，使裂縫重新愈合。而傳統(tǒng)的處理方法包括拆除重做、改善結(jié)構(gòu)使用條件以及通過試驗(yàn)或分析論證不作處理等。大體積混凝土裂縫的產(chǎn)生主要是由于溫度變化和收縮作用引起的溫度收縮應(yīng)力。這種應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生表面裂縫和貫通裂縫。高強(qiáng)度混凝土的收縮裂縫幾率更大，主要是由于干燥收縮、溫度收縮、塑性收縮、化學(xué)收縮和自收縮等因素的影響。其中，干燥收縮率較低，而塑性收縮和自收縮則是混凝土裂縫的主要原因之一。自干燥是指混凝土內(nèi)部相對(duì)濕度隨著水泥水化的進(jìn)展而降低，導(dǎo)致毛細(xì)孔中的水分不飽和并產(chǎn)生負(fù)壓，從而引起混凝土的自收縮。高強(qiáng)混凝土由于水膠比低，早期強(qiáng)度發(fā)展較快，會(huì)使自由水消耗快，導(dǎo)致孔體系中相對(duì)濕度低于80%。高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)較密實(shí)，外界水很難滲入補(bǔ)充，因此混凝土?xí)a(chǎn)生自收縮。高強(qiáng)混凝土的總收縮中，干縮和自收縮幾乎相等。水膠比越低，自收縮所占比例越大。與普通混凝土不同，普通混凝土以干縮為主，而高強(qiáng)混凝土以自收縮為主。對(duì)于強(qiáng)度要求較高的混凝土，水泥用量相對(duì)較多，水化熱大，溫升速率也較大，一般可達(dá)35~40℃，加上初始溫度可使最高溫度超過70~80℃。一般混凝土的熱膨脹系數(shù)為10×10-6/℃，當(dāng)溫度下降20~25℃時(shí)造成的冷縮量為2~2.5×10-4，而混凝土的極限拉伸值只有1~1.5×10-4，因此冷縮常引起混凝土開裂。水泥水化后，固相體積增加，但水泥-水體系的絕對(duì)體積則減小，形成許多毛細(xì)孔縫。高強(qiáng)混凝土水膠比小，外摻礦物細(xì)摻合料，水化程度受到制約，故高強(qiáng)混凝土的化學(xué)收縮量小于普通混凝土。當(dāng)混凝土發(fā)生收縮并受到外部或內(nèi)部約束時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力，并有可能引起開裂。高強(qiáng)混凝土雖然有較高的抗拉強(qiáng)度，但彈性模量也高，在相同收縮變形下，會(huì)引起較高的拉應(yīng)力。由于高強(qiáng)混凝土的徐變能力低，應(yīng)力松弛量較小，因此抗裂性能差。原則上與核安全有關(guān)的鋼筋混凝土不允許出現(xiàn)裂縫，尤其是反應(yīng)堆廠房底板、安全殼筒身及穹頂、汽輪機(jī)廠房蝸殼泵等重要部位嚴(yán)禁產(chǎn)生裂縫，其他部位應(yīng)盡可能控制裂縫的產(chǎn)生。但是由于各種原因不可避免的產(chǎn)生各種裂縫，為了明確當(dāng)混凝土出現(xiàn)裂縫時(shí)如何判別其是否有害、無(wú)害，福清核電各單位（業(yè)主、監(jiān)理、工程公司、施工單位）經(jīng)過認(rèn)真研討，確定了混凝土裂縫判別標(biāo)準(zhǔn)。無(wú)害裂縫的深度和貫穿程度較小，且長(zhǎng)度和寬度不超過一定值。有害裂縫則滿足一定條件，如縱深裂縫、貫穿全截面、影響使用功能、可能引起鋼筋銹蝕等。對(duì)于裂縫移動(dòng)范圍不限于一個(gè)平面并且有防水要求不方便鑿槽修補(bǔ)的活裂縫，可以采用一種靈活的聚丁橡膠密封條，將其置于裂縫上方，并用聚丁橡膠粘合劑將其周圍粘結(jié)于混凝土上（如圖2所示）。這樣，密封條的中部可以隨裂縫的活動(dòng)而自由活動(dòng)。對(duì)于較長(zhǎng)的裂縫，可以將其分段為粘結(jié)，并使用聚丁橡膠粘貼搭接，搭接處上下壓搓應(yīng)切成斜面搭接，長(zhǎng)度應(yīng)為100mm。針對(duì)有害裂縫，可以采用水泥灌漿法或化學(xué)灌漿法進(jìn)行處理。對(duì)于水泥灌漿法，需要進(jìn)行鉆孔，孔距一般為1-1.5m。除淺孔采用騎縫孔外，一般占孔軸線與裂縫呈30-45度斜角?？咨顟?yīng)穿過裂縫面0.5m以上。如果有兩排或兩排以上的鉆孔，則宜交叉或呈梅花形布置。鉆孔完畢后，應(yīng)用水進(jìn)行沖洗，按豎向排列自上而下逐孔進(jìn)行。縫面沖洗凈后，在裂縫表面用1:1-2水泥砂漿或環(huán)氧膠泥涂抹。一般使用?19-38的鋼管作為灌漿管。在安裝前，需要在鋼管外壁用生膠帶纏緊，然后旋入孔中?？字泄鼙谥車目障缎枰盟嗌皾{或硫磺砂漿封堵，以防止冒漿或灌漿管沖孔中脫出。最后，需要進(jìn)行試壓，使用0.1-0.2MPa壓力水進(jìn)行滲水試驗(yàn)，以檢查裂縫和管路的暢通情況，并檢查止?jié){堵漏效果。對(duì)于化學(xué)灌漿法，也需要進(jìn)行鉆孔，孔距一般為1-1.5m。除淺孔采用騎縫孔外，一般占孔軸線與裂縫呈30-45度斜角