鋼筋混凝土裂縫成因及防治

1摘要：鋼筋混凝土有害裂縫的存在，會降低抗?jié)B和抗凍能力，嚴重影響結構物的耐久性，本文通過分析裂縫產(chǎn)生的各種原因及其影響因素，比較詳細地闡述了防治裂縫產(chǎn)生的隨著我國建設事業(yè)的飛速發(fā)展，混凝土在交通、水利工程和城市建設中被廣泛應用。混凝土是一種不密實非均質脆性結構材料，混凝土內部存在著固體、液體和空隙。對于一般鋼筋混凝土構件，在使用荷載作用下，截面的拉應力常常害處，但裂縫進一步擴展，形成較大裂縫，這對構件影響很大。裂縫的存在，不僅會影響工程質量的整體外觀形象，而且會降低抗?jié)B和抗凍能力，并會導致鋼筋銹蝕，影響結構物結構物的正常使用功能，裂縫進一步擴大甚至可能會導致坍2塌事故。因此，研究裂縫產(chǎn)生的原因及其影響因素，能更好地防治裂縫，提高工程質量。為探索解決途徑，現(xiàn)將該問題近代實驗已表明：在混凝土拌和過程種，石子的表面吸附一層水膜；成型時，混凝土種多余的水分上升，在粗骨料的底面停留形成水囊；加上凝結時水泥石的收縮，使得骨料和水泥石的結和面上形成了局部的結和面微細裂縫（界面裂縫）。這種裂縫在混凝土種是不可避免的，當裂縫寬度小于不均勻沉降或施工操作不規(guī)范等原因，裂縫進一步擴展，并逐漸串通，形成較大裂縫，這對構件影響很大。裂縫進一步3混凝土產(chǎn)生裂縫的原因極為復雜，主要有荷載作用引起一般鋼筋混凝土結構，在使用荷載的作用下，截面的混凝土拉應變大多是大于混凝土極限拉伸值的，因而作用于截面上的彎矩、剪力、軸向拉力以及扭矩等這些正常荷載效應鋼筋混凝土結構的構件除了由荷載作用引起裂縫外，很多非荷載因素，例如溫度變化、混凝土收縮、基礎不均勻沉4由于水泥的水化將產(chǎn)生并釋放大量的水化熱，造成混凝土構件內外部溫差較大，膨脹不一致，混凝土表面產(chǎn)生拉應內部產(chǎn)生壓應力，當這種拉應力超過了混凝土抗應力時便產(chǎn)生的裂縫。二是若施工中過早拆模板或冬季施工，構件表面溫度不均勻，就會產(chǎn)生溫度收縮，這種收縮會受內部混凝土的約束，在混凝土表面就產(chǎn)生很大的拉應力。當這種拉應力發(fā)展到一定成度，超過混凝土拉應力時，混凝土表面就形成了裂縫。三是由于施工中人為因素引起的溫度變化如新舊混凝土接合面、分層分塊不合理、養(yǎng)護不及時等會引起混凝土收縮變形，這種變形不同成度地受到邊界的約束作用。對于這些受到約束而不能自由伸縮的構件，混凝土的干縮就可能導致裂縫的產(chǎn)生。另外在配筋較高的構件種，即使邊界沒有約束，由于鋼筋對周圍混凝土的約束作用增強，混凝土的收縮也會受到鋼筋的限制而產(chǎn)生拉應力，有可能引起構件產(chǎn)生5但由于各種組成體積變化特性的差異所造成混凝土不均勻應力，會破壞其內部結構，并影響水泥石與骨料顆粒之間的膠結，形成裂縫。另外某些介質與水泥結合會形成一種可溶性較低的化合物，由于這種化合物的體積比生成這些化合物的內部原因主要是水泥品種、水泥用量、單位用水量、粗骨料混凝土形成裂縫的原因及影響因素雖然極為復雜，但在實際操作種，只要嚴格按照設計和施工規(guī)范進行操作，有害6隨著建設事業(yè)的飛速發(fā)展，混凝土技術也在向功能型和智能型方向發(fā)展，這就要求參建的技術管理人員不斷加強自身的學習和提高，充分認識裂縫產(chǎn)生的危害，加強對混凝土結構組成、各種材料對混凝土性能的影響、新工藝新過程的學習了解，監(jiān)理單位、設計單位和施工單位一起對操作人員與施工班組研究討論，共同努力實現(xiàn)控制質量目標，有效地設計質量是決定工程質量的重要因素，設計過程的質量匯同建設、施工單位技術人員共熟悉圖紙，充分了解建設、設計意圖，做好技術交底。混凝土配合比是影響裂縫的重要內部因素，施工前應做好混凝土配合比設計和試配檢驗，在滿足混凝土設計標號的前提下，盡量減少單位用水量、拌制混凝土時摻入一定量的磨細粉煤灰，降低水泥用量以減少水7化熱量。另外還要對裝料順序、攪拌時間、澆筑點入模溫度、留茬部位進行規(guī)劃，對模板進行設計，充分做好建筑材料的質量直接關系到混凝土的質量，對進場的建筑材料一定要把好關?；炷猎跐仓劣不陂g，水泥會放出大量水化熱，水化熱越大，產(chǎn)生裂縫的可能性就越大，因此應盡量采取措施降低水化熱。一是盡量選用水化熱較小的或加入適當?shù)臏p水劑，改善和易性，減少水泥用量，降低水化熱。二是選用良好級配的骨料，嚴格控制粗細骨料的含泥量，細骨料宜用干凈的中砂或中粗砂，最好用中粗砂，粗骨料宜用粒徑較大、連續(xù)級配好的石子，嚴禁混入煅燒過的白8溫度高低限制，當混凝土溫度20℃~30℃時，不超過1h；10℃~19℃時，不超過1.5h；5℃~9℃時，不超過2h。若長當采用泵送混凝土應保證混凝土泵連續(xù)工作，泵送前先用適量的與混凝土成分相同的水泥砂漿或水泥漿潤應縮短。泵送過程中，泵的受料斗內應充滿混凝土，防止吸槽、溜管或振動溜管下落。當用串筒時，最后一節(jié)應拉成垂9插入式振搗棒應與混凝土表面垂直或成40°~45°傾向振搗，插點應均勻排列，可以行列式或交錯式順序移動，但不能混用；每次移動距離不大于振搗棒作用半使用平板式振動器應將混凝土澆灌區(qū)劃分成若干排，依次前進，移動間距應使振動器的平板能覆蓋已振動好的混凝漸向高處移動。每一振搗位置的延續(xù)時間，以使混凝土停止下沉并向上泛漿，或表面平整并均勻出現(xiàn)漿液大混凝土的坍落度，采用片式、針式振動器振搗或輔以人工厚與所用混凝土成份相同的水泥砂漿，以免形成離層。對大體積結構混凝土還應該采取有效的防裂措施，嚴格控制混凝土澆筑完成。若因施工技術、工藝或組織上的原因不能繼續(xù)才能繼續(xù)澆筑，澆筑前應剔除掉施工縫處水泥薄膜、松動石子或鋼筋上浮漿及斑銹，加以濕潤并沖洗干凈，鋪抹水泥漿及標高等滿足設計，而且要平整穩(wěn)定，澆筑前要設專人不斷檢查模板是否變形、松動、跑模、跑漿，以便發(fā)現(xiàn)問題及時另外，在混凝土澆筑過程中，舊混凝土表面一定要清除干凈，再用清水沖洗干凈；填倉的砂漿一定要均勻，嚴格控不再出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為準?；炷辽喜糠值哪０灞砻嬗盟芰蠈痈采w，可以有效地防止裂縫的出現(xiàn)。在晝夜溫差大時，對混凝土要采取保溫措施，及時對混凝土體進行澆水①一般性表面細小裂縫，可將裂縫部位