浅谈混凝土裂缝的处理

2023-02-02

第一篇:浅谈混凝土裂缝的处理

毕业论文-浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

毕业论文

论文题目:浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

内容摘要

混凝土的抗压强度高,但抗拉强度很低,在桥梁这样的大型建筑物中,混凝土产生裂缝是不可避免的。裂缝是钢筋混凝土桥梁的重大病害之一,从桥梁的养护管理角度出发,必须认真分析其产生的原因,从设计、施工、养护各环节入手,尽量改善裂缝,减轻桥梁病害。本文阐述了混凝土桥梁裂缝的种类,分析了混凝土桥梁裂缝的成因,提出了相应的措施,供大家参考。

关 键 词:桥梁;裂缝;分类;成因;措施

I

浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

目 录

内容摘要 ........................................................................................................................... I 引言 .................................................................................................................................. 1 1 混凝土桥梁裂缝的分类及产生原因 ........................................................................ 2

1.1荷载引起的裂缝 ................................................................................................. 2 1.2 温度变化引起的裂缝 ........................................................................................ 2 1.3收缩裂缝 ............................................................................................................. 3 1.4 地基变形裂缝 .................................................................................................... 3 1.5钢筋锈蚀裂缝 ..................................................................................................... 3 1.6冻胀裂缝 ............................................................................................................. 4 1.7施工裂缝 ............................................................................................................. 4 1.8施工工艺质量引起的裂缝 ................................................................................. 4 2 混凝土桥梁裂缝的控制措施 .................................................................................... 6 2.1控制混凝土温度 ................................................................................................. 6 2.2增配构造钢筋 ..................................................................................................... 6 2.3合理选择混凝土配合比 ..................................................................................... 6 2.4现场操作方面 ..................................................................................................... 7 3 混凝土桥梁裂缝的处理措施 .................................................................................... 8

3.1表面处理法 ......................................................................................................... 8 3.2 灌浆、嵌逢封堵法 ............................................................................................ 8 3.3结构加固法 ......................................................................................................... 8 3.4混凝土置换法 ..................................................................................................... 8 结束语 .............................................................................................................................. 9 参考文献 ........................................................................................................................ 10

II

浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

引 言

混凝土最主要的缺点是抗拉强度差,容易开裂。近年来,我国交通基础建设得到迅猛发展,各地兴建了大量的混凝土桥梁。但混凝土桥梁的开裂可以说是“常发病”和“多发病”,经常困扰着桥梁工程技术人员。随着我国公路建设发展速度的加快,新建桥梁工程越来越多,在桥梁建造和使用过程中,因混凝土出现裂缝而影响工程质量甚至导致桥梁垮塌的事件屡见不鲜,可见在桥梁工程建设中对混凝土裂缝的防治和处理工作是何等重要!如果在设计和施工中采取一定的措施,很多裂缝是可以克服和控制的。为了加强对混凝土桥梁裂缝的认识,尽量避免工程中出现危害较大的裂缝,本文浅谈了混凝土桥梁裂缝的种类、产生原因作较全面的分析、总结,以方便设计、施工找出控制裂缝的可行性办法,达到防范于未然的作用。

浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

1 混凝土桥梁裂缝的分类及产生原因

实际上,混凝土结构裂缝的成因复杂、繁多,有时多种因素相互影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种主要原因。混凝土桥梁裂缝的种类,就其产生的原因,大致可划分如下几种:

1.1 荷载引起的裂缝

混凝土桥梁在常规静、动荷载及次应力下产生的裂缝称荷载裂缝,归纳起来主要有间接应力裂缝、次应力裂缝两种。直接应力裂缝是指外荷载引起的直接应力产生的裂缝;次应力裂缝是指外荷载引起的次应力产生的裂缝。

混凝土桥梁的荷载裂缝特征依荷载不同而呈现不同特点,其分布规律是沿主拉应力方向开展,其走向与主拉应力方向垂直。荷载裂缝多出现在受拉区、受剪区或振动严重部位。如受压区出现起皮或有沿受压方向的短裂缝,即表明混凝土桥梁达到承载力极限,其原因多是截面尺寸偏小。根据混凝土桥梁结构的不同受力方式,产生的裂缝特征主要有中心受拉、中心受压、受弯、大偏心受压、小偏心受压、受剪、受扭、受冲切和局部受压。

1.2 温度变化引起的裂缝

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,混凝土将发生变形,若变形遭到约束,则在结构内将产生应力,当应力超过混凝土抗拉强度时即产生温度裂缝。在某些大跨径桥梁中,温度应力能够达到以至超出活载应力。温度裂缝区别其它裂缝最主要特征是将随温度变化而扩张或合拢。引起温度变化主要因素有:年温差、日照、骤然降温、水化热、蒸汽养护或冬季施工时施工措施不当等。

大气气温低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水转变成冰,体积膨胀9%,因而混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冷水(结冰温度在-78度以下)在微观结构中迁移和重分布引起渗透压,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,并导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严峻,成龄后混凝土强度丧失可达30%~50%。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施也可能发生沿管道方向的冻胀裂缝。

温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多 、吸水性强;骨料中含泥土等杂质过多;混凝土水灰比偏大、振捣不密实;养护不力使混凝土早期受冻等,均可能导致混凝土冻胀裂缝。冬季施工时,

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采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂(但氯盐不宜使用),可保证混凝土在低温或负温条件下硬化。

1.3 收缩裂缝

在混凝土桥梁工程中,混凝土因收缩所引起的裂缝是最常见的。在混凝土收缩种类中,塑性收缩和缩水收缩是发生混凝土体积变形的主要原因,另外还有自生收缩和炭化收缩。混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝,裂缝宽度较细,且纵横交错,成龟裂状,形状没有任何规律。

研究表明,影响混凝土桥梁收缩裂缝的主要因素有:水泥品种、标号及用量、 骨料品种、水灰比、外掺剂、养护方法、外界环境、振捣方式及时间。

1.4 地基变形裂缝

由于基础竖向不均匀沉降或水平方向位移,使结构中产生附加应力,超出混凝土结构的抗拉能力,导致结构开裂。基础不均匀沉降的主要原因有:地质勘察精度不够、试验资料不准、地基地质差异太大、结构荷载差异太大、结构基础类型差别大、分期建筑的基础、地基冻胀、桥梁基础置于滑坡体、溶洞或活动断层等不良地质时,可能形成不均匀沉降。

对于拱桥等产生水平推力的结构物,对地质情况掌握不够、设想不合理和施工时破坏了原有地质条件是产生水平位移裂缝的主要原因。

1.5 钢筋锈蚀裂缝

由于混凝土质量较差或保护层厚度不够,混凝土保护层受二氧化碳侵蚀炭化至钢筋表面,使钢筋周围混凝土碱度降低,或由于氯化物介入,钢筋周围氯离子含量较高,均可引起钢筋表面氧化膜破坏,钢筋中铁离子与侵入到混凝土中的氧气和水分发生锈蚀反应,其锈蚀物氢氧化铁体积比原来增长约2~4倍,从而对周围混凝土产生膨胀应力,导致保护层混凝土开裂、剥离,沿钢筋擒向产生裂缝,并有锈迹渗到混凝土表面。由于锈蚀,使得钢筋有效断面面积减小,钢筋与混凝土握裹力削弱,结构承载力下降,并将诱发其它形式的裂缝,加剧钢筋锈蚀,导致结构破坏。

要防止钢筋锈蚀,设计时应根据规范要求控制裂缝宽度、采用足够的保护层厚度(当然保护层亦不能太厚,否则构件有效高度减小,受力时将加大裂缝宽度);施工时应控制混凝土的水灰比,加强振捣,保证混凝土的密实性,防止氧气侵入,同时严格控制含氯盐的外加剂用量,沿海地区或其它存在腐蚀性强的空气、地下水地区尤其应慎重。

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1.6 冻胀裂缝

大气气温低于零度时,吸水饱和的混凝土出现冰冻,游离的水因结冰使其体积增大9% ,使混凝土产生膨胀应力;同时混凝土凝胶孔中的过冷水(结冰温度≤ 一78cc)在微观结构中迁移和重分布引起渗透压,使混凝土中膨胀力加大,混凝土强度降低,导致裂缝出现。尤其是混凝土初凝时受冻最严重,成龄后混凝土强度损失可达30% ~50% 。冬季施工时对预应力孔道灌浆后若不采取保温措施,也可能发生混凝土沿管道方向的冻胀裂缝。

温度低于零度和混凝土吸水饱和是发生冻胀破坏的必要条件。当混凝土中骨料空隙多 、吸水性强;骨料中含泥土等杂质过多;混凝土水灰比偏大、振捣不密实;养护不力使混凝土早期受冻等,均可能导致混凝土冻胀裂缝。冬季施工时,采用电气加热法、暖棚法、地下蓄热法、蒸汽加热法养护以及在混凝土拌和水中掺入防冻剂(但氯盐不宜使用),可保证混凝土在低温或负温条件下硬化

1.7 施工裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。配置混凝土所采用材料质量不合格,可能导致结构出现裂缝。如水泥、砂、石骨料、以及拌和水及外加剂等。

1.8 施工工艺质量引起的裂缝

在混凝土结构浇筑、构件制造、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理、施工质量低劣,容易产生擒向的、横向的、斜向的、竖向的、水平的、表面的、深进的和贯穿的各种裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异,比较典型常见的有:

1、混凝土保护层过厚,或乱踩已绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的受力筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。

2、混凝土振捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或其它荷载裂缝的起源点。

3、混凝土浇筑过快,混凝土流动性较低,在硬化前因混凝土沉实不脚,硬化后沉实过大,容易在浇筑数小时后发生裂缝,既塑性收缩裂缝。

4、混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低,使得在混凝土体积上出现不规则的收缩裂缝。

5、混凝土初期养护时急剧干燥,使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的 收缩裂缝。

6、混凝土分层或分段浇筑时,接头部位处理不好,易在新旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。如混凝土分层浇筑时,后浇混凝土因停电、下雨等原因未能在前浇混凝土初凝前浇筑,引起层面之间的水平裂缝;采用

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分段现浇时,先浇混凝土接触面凿毛、清洗不好,新旧混凝土之间粘结力小,或后浇混凝土养护不到位,导致混凝土收缩而引起裂缝。

7、混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象。

8、施工质量控制差。任意套用混凝土配合比,水、砂石、水泥材料计量不准,结果形成混凝土强度不脚和其他性能(和易性、密实度)下降,导致结构开裂。

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2 混凝土桥梁裂缝的控制措施

2.1 控制混凝土温度

⑴采用改善骨料级配同,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;

⑵拌和混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;⑶热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;

⑷在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;

⑸规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;

⑹施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施。

2.2 增配构造钢筋

对于温度和收缩引起的裂缝,增配构造钢筋可明显提高混凝土的抗裂性,尤其是薄壁结构。构造上配筋宜优先采用小直径钢筋(¢8-¢14)、小间距布置(@10cm-@15cm),全截面构造配筋率不宜低于0.3%,一般可采用0.3%-0.5%。

加筋对大体积混凝土的温度应力影响很小,因为大体积混凝土的含筋率极低,只是对一般钢筋混凝土有影响。但加筋后结构内的裂缝一般就变得数目多、间距小、宽度与深度较小了。而且如果钢筋和直径细而间距密时,对提高混凝土抗裂性的效果较好。混凝土和钢筋混凝土结构的表面常常会发生细而浅的裂缝,其中大多数属于干缩裂缝。虽然这种裂缝一般都较浅,但它对结构的强度和耐久性仍有一定的影响。

2.3 合理选择混凝土配合比

在配制混凝土配合比时应考虑施工季节、结构形状、模板形式、混凝土强度等级等因素对桥梁结构抗裂性能的影响。在施工中,施工单位往往只注重混凝土强度而忽视其变形特性和工作性,而混凝土变形特性和工作性恰好是混凝土产生裂缝的主要原因所在。

⑴ 根据结构的要求选择合适的混凝土强度等级及水泥品种、等级,尽量避免采用早强高的水泥。

⑵ 选用级配优良的砂、石原材料,含泥量应符合规范要求。

⑶ 积极采用掺合料和混凝土外加剂。掺合料和外加剂目标已作为混凝土的第

浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

五、六大组分,可以明显地起到降低水泥用量、降低水化热、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。

⑷ 正确掌握好混凝土补偿收缩技术的运用方法。对膨胀剂应充分考虑到不同品种、不同掺量所起到的不同膨胀效果。应通过大量的试验确定膨胀剂的最佳掺量。

⑸ 配合比设计人员应深入施工现场,依据施工现场的浇捣工艺、操作水平、构件截面等情况,合理选择好混凝土的设计坍落度,针对现场的砂、石原材料质量情况及时调整施工配合比,协助现场搞好构件的养护工作。

2.4 施工过程中的控制措施

混凝土施工中采取相应的措施,如降低混凝土的浇筑温度,无筋或少筋混凝土中埋放块石、混凝土早期升温阶段采取散热降温措施、混凝土降温阶段采取保温措施、合理设置施工缝、采取二次抹面、加强混凝土养护等措施;进行混凝土温度应力计算,对薄弱部位采取加强措施。

⑴ 浇捣现场工作:浇捣棒要快插慢拔,根据不同的混凝土坍落度正确掌握振捣时间,避免过振或漏振,应提倡采用二次振捣、二次抹面技术,以排除泌水、混凝土内部的水分和气泡。

⑵ 混凝土养护:在混凝土裂缝的防治工作中,对新浇混凝土的早期养护工作尤为重要。以保证混凝土在早期尽可能少产生收缩。主要是控制好构件的湿润养护,对于大体积混凝土,有条件时宜采用蓄水或流水养护。养护时间为14~28d。

⑶ 混凝土的降温和保温工作:对于厚大体积混凝土,施工时应充分考虑水泥水化热问题。采取必要的降温措施(埋设散热孔、通水排热等),避免水化热高峰的集中出现、降低峰值。浇捣成型后,应采取必要的蓄水保温措施,表面覆盖膜、湿麻袋等进行养护,以防止由于混凝土内外温差过大而引起的温度裂缝。

⑷ 避免在雨中或大风中浇灌混凝土。

⑸ 对于地下结构混凝土,尽早回填土,对减少裂缝有利。

⑹ 夏季应注意混凝土的浇灌温度,采用低温人模、低温养护,必要时经试验可采用冰块,以降低混凝土原材料的温度。

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3 混凝土桥梁裂缝的处理措施

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理,以保证建筑物的安全使用。

混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法,灌浆、嵌逢封堵法,结构加固法,混凝土置换法,电化学防护法以及仿生自愈合法。

3.1 表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

3.2 灌浆、嵌逢封堵法

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。 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。

3.3 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。

3.4 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。

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结 论

由上述可知,对于混凝土裂缝的控制是一个综合性的问题,一座桥梁从建成到使用,牵涉到设计、施工、监理、运营管理等各个方面,设计疏漏、施工低劣、监理不力,均可能使混凝土桥梁出现裂缝。因此,严格按照国家有关规范、技术标准进行设计、施工和监理,是保证结构安全耐用的前提和基础。总之,要减少桥梁裂缝,首先应从设计入手,然后抓好施工中的每一道工序的质量,并对混凝土材料及外部环境多做调查、研究与实验,把裂缝的危害降低到最低程度。

浅谈混凝土桥梁裂缝产生的原因与处理措施

参考文献

[1] 高明昌. 浅析混凝土桥梁裂缝产生的原因及预防措施[J].山西建筑,2008,34(21):317-317.

[2] 王梦福.浅析混凝土桥梁裂缝的成因及解决办法[J].建筑与工程.2007 [3] 刘国平.有关钢筋混凝土桥梁裂缝的分析.2009 [4] 邱宏逵.裂缝原因产生浅析[J].工程技术.2007

第二篇:浅谈混凝土裂缝预防与处理论文

【论文关键词】:混凝土裂缝;预防措施;处理修补【论文摘要】:在建筑工程施工中混凝土裂缝的产生是一项质量通病,因此对混凝土裂缝的事先预防,以及产生后的修补处理是建筑生产过程中较为普遍的现象,应有足够的重视。

在建筑工程施工中,混凝土裂缝的产生是一个普遍存在的问题,而裂缝的解决也是一个较为棘手的问题。混凝土裂缝产生的原因是多方面的,有变形引起的:如收缩、膨胀、沉降等原因引起的裂缝;有外部荷载引起的:混凝土养护不当;外添加剂问题等引起的裂缝。

混凝土裂缝的产生若不加以预防采取措施解决,它的进一步发展延伸会导致内部钢筋等产生腐蚀,降低钢筋混凝土结构的承载力、抗渗性能、耐久使用年限,甚至会影响人民的生命及财产安全。在工程中完全消除裂缝是不可能的,规范中也有明确规定对有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽、深度的裂缝。但作为施工过程中应尽量采取有效的预防和技术保障措施来有效的控制裂缝的产生,尽量少产生或尽量减少裂缝宽度、深度,尤其要避免出现在关键部位或有害裂缝。

混凝土中常见的裂缝主要有以下这些:①干缩裂缝;②塑性收缩裂缝;③沉降裂缝;④温度裂缝;⑤化学反应引起的裂缝。

1. 干缩裂缝的产生原因及主要预防措施

一般出现在混凝土浇筑完毕养护后的一周左右,这种裂缝的产生是由于混凝土表面水分蒸发过快而内部变化较小产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,干缩裂缝越易产生。混凝土干缩裂缝的产生和水灰比、水泥成分、水泥用量、集料的性质和用量以及外添加剂等因素有关。因此为了防止干缩裂缝的产生可采取以下预防措施:①选用收缩量较小的水泥,如采用中低热水泥和粉煤灰水泥;②控制水灰比,掺适量减水剂;③施工中控制配合比,用水量不得超过配合比中的用水量;④注重混凝土的养护;⑤设置合理的收缩缝。

2. 塑性收缩裂缝的产生原因及主要预防措施

塑性收缩裂缝是由于混凝土表面失水过快引起的,一般在干热、大风天气容易产生;影响的因素主要有水灰比、混凝土凝结时间、环境温度、风速及相对湿度等。

预防措施主要有:①选用干缩性小、早期强度高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥;②严格控制水灰比,添加高效减水剂,减少水泥用量和用水量;③浇筑混凝土前浇水湿润基层和模板;④及时养护,避免高温或大风导致水分的过量过速蒸发。

3. 沉降裂缝的产生原因及主要预防措施

沉降裂缝是由于基层的不均匀沉降或模板支撑间距过大或模板本身刚度不足等原因所致。预防的主要措施有:①基土要分层夯实和加固;②保证模板的足够刚度,支撑间距要按计算模板方案操作;③防止基底被水浸泡;④注意拆模时间及顺序;⑤在冻土上搭设要采取一定的预防措施。

4. 温度裂缝的产生原因及主要预防措施

温度裂缝都产生在大体积混凝土表面或温差较大的地区。由于混凝土体积大,大量水化热积聚在内部不易散发,导致混凝土内部温度急剧上升,而外部散热较快,从而产生内外的较大温差,使得内外热胀冷缩程度不同,使得混凝土表面产生拉应力,当拉应力超过混凝土抗拉极限强度时就产生裂缝。主要预防措施有:①选用低中热水泥;②减少水泥用量;③降低水灰比;④改善骨料级配,掺加外添加剂减少水泥用量降低水化热;⑤改善混凝土搅拌工艺,降低混凝土浇筑温度;⑥掺加一定的减水、增塑、缓凝等外加剂,改善混凝土的流动性、保水性、降低水化热;⑦高温季节注意控制混凝土温升,降低浇筑时温度;⑧大体积混凝土合理安排施工工序、分层分块浇 筑,利于及时散热,减小约束;或在大体积混凝土内部设置冷却管道,减小内外温差;加强温度监控及时采取冷却措施;⑨预留温度缝;⑩容易开裂部位配置增强抗拉强度的钢筋或纤维材料减少裂缝产生的机率。

5. 化学反应引起的裂缝及主要预防措施

混凝土搅拌后碱性骨料产生的一些碱性离子与某些活性骨料产生化学反应,吸水体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这些裂缝一般出现在结构使用期间,一旦发生很难补救。主要预防措施有:①选用低碱水泥、外加剂或碱活性小的骨料;②添加外加剂降低碱骨料反应。

混凝土振捣不良或钢筋保护层不足,使得外界物质容易侵蚀钢筋,使得体积增大,导致沿钢筋方向的混凝土开裂。主要预防措施有:①保证钢筋保护层厚度;②保证混凝土良好级配,振捣密实;③对钢筋事先采取防锈蚀措施。

以上是混凝土结构产生裂缝的一些具体原因及针对性事先控制裂缝产生的一些预防措施。但是在生产施工过程中并不是预防了就能绝对避免,只是减少发生的概率而已,因此裂缝的后期处理弥补就必不可少。

(1)表面修补

这是一种简单的修补方法,针对混凝土表面开裂不影响结构稳定及承载力的情况。通常处理只在表面涂抹水泥浆、环氧胶泥等,同时为了防止进一步开裂可在裂缝表面粘贴玻纤网布等。

(2)结构加固

当裂缝影响结构安全时,采取加大截面积,外包型钢、粘贴增强纤维网布、喷射混凝土补强加固等措施保证结构安全。

(3)灌浆法

主要适用对混凝土结构有影响且有抗渗要求的裂缝,用压力设备将水泥浆、环氧树脂、聚氨酯等胶结材料压入裂缝,使它硬化后和混凝土形成整体。

(4)嵌缝法

此法是沿裂缝凿槽,后嵌填止水材料。

(5)混凝土置换法

对于损坏严重的混凝土,先将其剔除,后置换入新的混凝土或其它材料。常用普通混凝土、水泥砂浆、改性聚合物混凝土等置换。

(6)电化学防腐法

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,以达到防腐作用。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是比较常用的方法,这些方法受环境影响小,可以长期防腐。

(7)自身愈合法

在混凝土中掺入某些特殊成分,如含粘结剂的液芯纤维或胶囊,在混凝土内部形成仿生自愈的效果,当产生裂缝时分泌出液芯纤维使裂缝自身重新愈合。

混凝土裂缝的产生是一种较为普遍的现象,它的出现影响建筑物的抗渗性能、使用功能或是结构的安全;因此在实际的生产中对混凝土裂缝的产生原因分析以及采取相应的预防和后期处理对保证建筑物的安全和使用十分重要。

第三篇:混凝土裂缝的预防与处理

摘要: 混凝土的裂缝问题是一个普遍存在而又难于解决的工程实际问题,本文对混凝土工程中常见的一 些裂缝问题进行了探讨分析,并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。 关键词: 混凝土 裂缝 预防 处理

一、前言

混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。

混凝土建筑和构件通常都是带缝工作的,由于裂缝的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性及抗渗能力,影响建筑物的外观、使用寿命,严重者将会威胁到人们的生命和财产安全。很多工程的失事都是由于裂缝的不稳定发展所致。近代科学研究和大量的混凝土工程实践证明,在混凝土工程中裂缝问题是不可避免的,在一定的范围内也是可以接受的,只是要采取有效的措施将其危害程度控制在一定的范围之内。钢筋混凝土规范也明确规定[1]:有些结构在所处的不同条件下,允许存在一定宽度的裂缝。但在施工中应尽量采取有效措施控制裂缝产生,使结构尽可能不出现裂缝或尽量减少裂缝的数量和宽度,尤其要尽量避免有害裂缝的出现,从而确保工程质量。

混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。

二、 凝土工程中常见裂缝及预防

1.干缩裂缝及预防

干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主要是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果:混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快,变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大拉应力而产生裂缝。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05~0.2mm之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的梁板中多沿其短向分布。干缩裂缝通常会影响混凝土的抗渗性,引起钢筋的锈蚀影响混凝土的耐久性,在水压力的作用下会产生水力劈裂影响混凝土的承载力等等。混凝土干缩主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。

主要预防措施:一是选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量。二是混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。三是严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。四是加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时要适当延长混凝土保温覆盖时间,并涂刷养护剂养护。五是在混凝土结构中设置合适的收缩缝。

2.塑性收缩裂缝及预防

塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长20~30cm,较长的裂缝可达2~3m,宽1~5mm。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的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的主要因素有水灰比、混凝土的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。

主要预防措施:一是选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。二是严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。三是浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。四是及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等,保持混凝土终凝前表面湿润,或者在混凝土表面喷洒养护剂等进行养护。五是在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施,及时养护。

3.沉陷裂缝及预防

沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°~45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。

主要预防措施:一是对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必要的夯实和加固。二是保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。三是防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。四是模板拆除的时间不能太早,且要注意拆模的先后次序。五是在冻土上搭设模板时要注意采取一定的预防措施。

4.温度裂缝及预防

温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350~550 kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500~27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力(实践证明当混凝土本身温差达到25℃~26℃时,混凝土内便会产生大致在10MPa左右的拉应力)。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中当温差变化较大,或者是混凝土受到寒潮的袭击等,会导致混凝土表面温度急剧下降,而产生收缩,表面收缩的混凝土受内部混凝土的约束,将产生很大的拉应力而产生裂缝,这种裂缝通常只在混凝土表面较浅的范围内产生。

温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。裂缝宽度大小不一,受温度变化影响较为明显,冬季较宽,夏季较窄。高温膨胀引起的混凝土温度裂缝是通常中间粗两端细,而冷缩裂缝的粗细变化不太明显。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

主要预防措施:一是尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。二是减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。三是降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四是改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。五是改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的"三冷技术"的基础上采用"二次风冷"新工艺,降低混凝土的浇筑温度。六是在混凝土中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂,改善混凝土拌合物的流动性、保水性,降低水化热,推迟热峰的出现时间。七是高温季节浇筑时可以采用搭设遮阳板等辅助措施控制混凝土的温升,降低浇筑混凝土的温度。八是大体积混凝土的温度应力与结构尺寸相关,混凝土结构尺寸越大,温度应力越大,因此要合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。九是在大体积混凝土内部设置冷却管道,通冷水或者冷气冷却,减小混凝土的内外温差。十是加强混凝土温度的监控,及时采取冷却、保护措施。十一是预留温度收缩缝。十二是减小约束,浇筑混凝土前宜在基岩和老混凝土上铺设5mm左右的砂垫层或使用沥青等材料涂刷。十三是加强混凝土养护,混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并注意洒水养护,适当延长养护时间,保证混凝土表面缓慢冷却。在寒冷季节,混凝土表面应设置保温措施,以防止寒潮袭击。十四是混凝土中配置少量的钢筋或者掺入纤维材料将混凝土的温度裂缝控制在一定的范围之内。

5.化学反应引起的裂缝及预防

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。

混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。主要的预防措施:一是选用碱活性小的砂石骨料。二是选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。三是选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。

由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。通常的预防措施有:一是保证钢筋保护层的厚度。二是混凝土级配要良好。三是混凝土浇注要振捣密实。四是钢筋表层涂刷防腐涂料。

三、裂缝处理

裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理,以保证建筑物的安全使用。

混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法,灌浆、嵌逢封堵法,结构加固法,混凝土置换法,电化学防护法以及仿生自愈合法。

1.表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护的同时为了防止混凝土受各种作用的影响继续开裂,通常可以采用在裂缝的表面粘贴玻璃纤维布等措施。

2.灌浆、嵌逢封堵法

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。

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。

3.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。

4.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。

5.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。 6.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[4]。

四、结 论

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

第四篇:混凝土柱头裂缝的分析和加固处理

摘 要:目前在社会经济发展的过程中,人们对房屋建筑结构的质量的要求也在逐渐的提高了。而且在当前建筑工程施工的过程中,人们也逐渐的摒弃了传统的施工材料,将许多新型的施工材料应用到其中。而混凝土柱作为整个建筑结构竖向承重构件,在整个建筑工程施工有着十分重要的意义。但是混凝土柱在施工的过程中,其质量要比普通的混凝土梁板结构要差,并且在周围环境和建筑荷载的作用下,使得混凝土柱头出现裂缝,这就对整个建筑结构的质量有着严重的影响,本文根据工程案例,对混凝土主头裂缝的成因进行分析,讨论了相关的加固处理措施,以供参考。

关键词:混凝土柱头;裂缝;加固措施

所谓的混凝土柱也就是利用混凝土材料制成的柱结构,它是建筑结构中重要的承重构件。在建筑工程施工中,人们可以根据其制作和施工方法的不同,将混凝土柱分成现浇柱和预制柱两种。而在一般情况下,施工单位为了节约工程施工的成本,都是采用预制柱的施工的方法,在对混凝土柱进行施工制作,但是,由于采用施工技术不当、再加上周围环境以及建筑荷载的影响,使得混凝土柱头出现开裂的现象,这不仅对整个建筑结构的施工质量有着严重的影响,还缩短了建筑结构的使用寿命。因此我们就要对混凝土柱头裂缝成因进行分析,从而采用相应的加固措施对其进行处理,以确保建筑结构的质量符合工程设计的标准。

一、工程实例

某粮食储备库铁路站台钢罩棚面积7 800?O、全长282m,分7个区段.跨度分别为27.2m和30m,采用金属拱形钢板结构屋面。27.2 m跨每个区段长60m,共4个区段,分别支承于两侧8个仓库混凝土排架柱的外挑柱头接长段上,接长段高400mm。外挑柱头断面尺寸分别为370mmx300mm和70mmx500mm,共88个,混凝土设计强度等级C30,间距6000mm。柱头内原构预留主筋4Φ

18、箍筋Φ8@100。考虑拱形屋面的受力特点和施工方便,后浇柱顶预埋370 mmx300500)mmxl8 mm钢板,钢板下设4Φ14锚筋,与预留主筋绑扎连接,柱顶之间连梁采用焊接成“口”形梁支承屋面结构。

在该建筑结构钢梁结构施工完毕以后,人们对其储备库进行质量检测是,发现混凝土柱头上存在少量的裂缝,但是由于其数量较少,裂缝宽度较细,技术人员认为是表面裂缝,就没有对其进行相应的处理。可是待整个施工工程竣工以后,技术人员发现该储备控制中的混凝土柱头的裂缝数在不断的增加,到达所有混凝土柱头的40%以上,而且其裂缝的宽度和长度也在不断的增加,其中最大的裂缝宽度达到了2.3mm,最大长度达到了了420mm,这不仅对建筑结构的施工质量有着严重的影响,还缩短了该建筑结构的使用寿命,而且还存在着一定的安全隐患,时刻威胁着人们的生命财产安全。

二、混凝土柱裂缝成因分析

在该工程施工中,人们为了对混凝土柱头存在的裂缝进行处理,施工人员就要对该工程混凝土柱头的原设计标准进行验算。根据相关验算结果,我们发现在混凝土柱头的抗剪、抗弯以及抗压作用力都满足给该工程设计的要求。而且通过对混凝土柱头裂缝的分布情况的了解,人们发现在混凝土柱头受建筑荷载作用的部位并没有出现太多的裂缝,因此我们就可以排除这些裂缝是因为受到建筑结构抗剪、抗弯以及抗压等作用力的影响而产生的。而经过相关的数据分析,混凝土柱头裂缝产生的原因主要有以下几个方面:

1、在该工程施工中是,施工人员主要是采用焊接的方法将钢梁和柱头的钢板进行连接,但是在对混凝土柱头钢板进行焊接的过程中,由于焊接人员所采用的焊接技术不当,使得混凝土柱头受周围环境的约束,从而产生较大的温度应力,使其混凝土柱头出现变形,导致混凝土柱头裂缝的产生。

2预埋钢板锚筋和柱筋采用绑扎连接,锚固不够牢靠,按《混凝土结构施工及验收规范》规定,绑扎锚固长度不应小于35a(即490 mm),而实际锚固长度仅250mm,导致预埋锚筋在承受反复荷载作用下滑移。

(3)柱头为二次浇筑,尺寸小,且预埋钢板尺寸与柱头尺寸相同,施工条件差,柱头支模困难,施工质量难以保证,致使钢板与混凝土粘结不密实,使钢板在水平荷载作用下发生位移。

综上所述,该结构裂缝主要为温度应力作用下柱头锚筋滑移所致。裂缝开展宽度大于《工业厂房可靠性鉴定标准》规定的0.15 mm缝宽,会导致钢筋锈蚀,加速混凝土碳化,影响承载力和耐久性,必须加固。

2加固方案及施工

(1)为消除温度应力对结构的影响,经计算复核后在每个60 m区段钢连梁的两端距端部15 m处将“口”形钢连梁断开,改为螺栓连接。考虑到无法卸除钢梁上整体屋面荷载,决定分两步施工。在两边柱设临时斜支撑,钢梁内外两侧钻8M21.5孔,先将“口”形钢梁上半部割开,校核螺栓孔位后在连接钢板上对应位置打孔,安装连接钢板1并用4M20螺栓固定;再将“口”形钢梁下半部割开,安装连接钢板2并用4M20螺栓固定,然后拆除临时斜支撑。

(2)对有裂缝柱头进行压密灌浆粘钢加固(其他无裂缝柱头亦采取钢加固)。对宽度大于0.15 mm的裂和下部空鼓的预埋钢板先采用压密浆,然后粘贴钢板加固,灌浆及加固工艺按CECS25:90标准要求,灌浆材料采用低粘度组分改性环氧树脂胶92―02(抗压强≥40MPa,抗拉强度I>5.6MPa),灌机具选用袖珍CZ自动压力树脂注器。由于柱顶钢梁内侧紧靠仓库天沟,施工困难,为确保全封闭灌浆,事先采用树脂浆封堵内侧表面后再进行压密灌浆,灌浆压力0.06~0.1 MPa。粘贴钢板前先将混凝土表面凿毛,剔除松动部分,再用丙酮清洗,选用JGN甲乙组分结构胶(配合比3:1),涂抹厚度1~3 mm,钢板Q235,粘钢完成后混凝土表面喷石英砂。

三、加固处理措施

在对混凝土柱头进行加固处理的过程中,施工人员要根据混凝土柱头裂缝产生的原因进行分析,从而选取合适的加固处理方法对其进行相应的控制处理。目前,在混凝土柱加固处理过程中,常用的措施主要有以下几点:

1、确保混凝土原材料质量,对进场材料必须按质量标准进行检查验收,并按规定进行抽样复试。

2、严格控制混凝土配合比,保证计量准确,按试验室确定的配合比及调整施工配合比,正确控制加水量及外加剂掺量。加大对施工人员宣传教育力度,强调混凝土柱结构规范操作的重要性,改变其认为柱子混凝土水灰比大,易操作易密实的错误观念。

3、混凝土应拌合充分均匀,混凝土坍落度值可以较梁板混凝土小一些,宜掺减水剂,增加混凝土的和易性,减少用水量。

4、合理安排好浇筑混凝土柱的次序,适当放慢混凝土的浇筑速度,混凝土浇筑至柱顶时应二次浇捣并排除其水分和抹面。

5、连续浇筑高度较大的柱时,应分段浇筑,分层减水,尤其是商品混凝土。

四、结束语

总而言之,在建筑工程施工中,混凝土柱头裂缝的问题不仅影响了整个建筑工程的施工质量,还缩短了建筑物的使用寿命。因此我们就要对混凝土柱头裂缝产生的原因进行分析,并且采用相应的加固措施对其进行处理,从而确保建筑结构的质量符合建筑工程设计的标准。

参考文献

[1] 郑燕青.胶带输送机廊道混凝土柱头裂缝分析和加固处理[J]. 露天采矿技术. 2008(06)

[2] 田正宏,白凯国,朱静.透水模板布改善混凝土表层质量试验研究[J]. 东南大学学报(自然科学版). 2008(01)

第五篇:现浇混凝土结构楼板裂缝的防治及处理

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现浇混凝土结构楼板裂缝的防治及处理

现浇混凝土结构楼板裂缝的防治及处理

摘要:随着城市住宅建设步伐的加快,居民对住房的质量要求越来越高,尤其对一些现浇钢筋混凝土楼板出现的裂缝情况非常关注。因此,分析现浇钢筋混凝土现浇楼板裂缝的原因及探索裂缝的防治措施具有极强的现实意义。

关键词:现浇钢筋混凝土楼板;裂缝;防治;处理

Abstract: Along with the pace of city residential construction, residents of the housing requirements more and more high quality, especially the cracks on cast-in-place reinforced concrete slab is very concerned about the. Therefore, analysis of the causes and explore the crack of cast-in-place reinforced concrete control measures has strong practical significance.

Key words: cast-in-place reinforced concrete floor; crack; prevention; treatment

中图分类号:TU74

近几年,住宅建筑现浇钢筋混凝土楼板的裂缝时有发生,住户们维权意识有所提高, 对此方面的投诉也呈逐年上升趋势, 引起了社会及工程界的广泛关注。但由于混凝土自身的凝结收缩特性, 从理论上讲现浇楼板的裂缝是不可避免的, 但通过设计、施工中的技术、管理措施, 减少和控制裂缝是完全可行的。本文对现浇混凝土结构楼板裂缝进行分析,并提出防治及处理措施。

1 钢筋混凝土现浇楼板常见裂缝原因分析

1.1 从工程现浇楼板裂缝发生的部位分析

裂缝一般都发生在施工后期及使用后;裂缝主要发生在以下部位:①现浇楼板跨中,沿进深通长方向;②沿负弯矩筋边缘,进深方向;③模板四角45o 折角处;④沿电线管预埋方向;⑤施工缝处。

1)荷载引起的裂缝

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主要有以下两种形式: 一是顺主筋方向的裂缝。产生的原因是: 支模时或浇捣混凝土时碰撞钢筋使主筋移位; 施工时赶工期在楼板混凝土浇筑后尚未发展到应有的强度就承受过大的集中荷载( 如集中堆砖) 。二是垂直于主筋方向的裂缝。产生的原因是:过早拆模、模板支撑系统的刚度不够、支撑的地基下沉。

2) 温度变化引起的裂缝

混凝土与其他材料一样, 具有热胀冷缩的性质, 当环境温度发生变化时, 就会产生温度变形。由于受内部或外部约束, 当混凝土不能自由热胀冷缩时, 会在混凝土内引起约束拉应力而产生裂缝。

3)地基不均匀沉降引起的裂缝

钢筋混凝土现浇楼板中沉降过大和沉降较小部位之间, 出现相对位移而造成开裂。裂缝的大小、形状、方向决定于地基变形的情况, 由于地基变形造成的应力比较大, 使得裂缝一般都是贯穿性的裂缝。

1.2材料配置与施工过程中的原因

1) 混凝土水灰比、塌落度过大,或使用过量粉砂,水、水泥、外掺混合材料、外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝上的强度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝。泵送砼为了满足泵送条件:坍落度大,流动性好,易产生局部粗骨料少、砂浆多的现象,此时,砼脱水干缩时,就会产生表面裂缝。

2) 混凝土施工中过分振捣,模板、垫层过于干燥,混凝土浇筑振捣后,粗骨料沉落挤出水分、空气,表面呈现泌水而形成竖向体积缩小沉落,造成表面砂浆层,它比下层混凝土有较大的干缩性能,待水分蒸发后,易形成凝缩裂缝。

3) 过早养护会影响混凝土的胶结能力。过迟养护,由于受风吹日晒,混凝土板表面游离水分蒸发过快,水泥缺乏必要的水化水,而产生急剧的体积收缩,此时混凝土早期强度低.不能抵抗这种应力而产生开裂。特别是夏、冬两季,因昼夜温度大,养护不当最易产生温差裂缝。

2钢筋混凝土现浇楼板裂缝处理办法

3.1 设计方面。

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提高混凝土的极限拉伸应变。角部负筋双向配置,单向板也四面均配置负筋。在相同配筋率的情况下,采用直径较小的钢筋,缩小钢筋间距,可提高现浇板的抗裂能力。施工方面,现浇楼板尝试设置伸缩缝,伸缩缝的间距可取14m 左右或住宅楼一个单元的纵向长度,设在楼板支座处,缝宽10mm,中间加软体材料,混凝土断而筋不断。钢筋绑扎时保证间距均匀,保证负筋位置不变,浇筑混凝土时设置马登金筋,不踩负筋。采用平板振捣器,两次抹压交活,第二次抹压在终凝前进行。在预埋电线管下加钢丝网,预埋管尽量顺着受力钢筋的方向布置。采用覆盖加浇水的方法养护,覆盖并浇水是强制性规范的要求,目前我们大多只浇水,不覆盖,浇的水干后不能保证及时补充,养护期内不能保证混凝土处于连续湿润状态,达不到应有的养护效果。混凝土达不到1.2MPa 不得上人,不过早拆模,或采用早拆体系,拆模后保持竖向支撑。搅拌站方面,保证按设计的坍落度生产,到现场发现离析现象要进行二次搅拌。保证水泥、砂石质量,保证配合比。

3.2 施工方面

对裂缝小于0.2mm,但考虑到结构耐久性要求,对全部裂缝采用压力灌注结构胶进行封闭处理。对于大于0.2mm 的裂缝除封闭处理外,于裂缝垂直方向粘贴碳纤维,间距100mm,并将两端封死。碳纤维粘贴完毕后,应在碳布表面涂抹浸渍树脂并用水泥砂浆粉刷。同时重点加强楼面上层钢筋网的有效保护措施.钢筋在楼面砼板中的抗拉受力,起着抵抗外荷载所产生的弯矩和防止砼收缩和温差裂缝发生的双重作用,而这一双重作用均需钢筋处在上下合理的保护层前提下才能确保有效。

3裂缝的控制

虽然裂缝的处理日趋成熟,毕竟是一种被动的补救措施。控制裂缝应该防患于未然,对裂缝及其引起钢筋混土结构损害的控制,需贯彻“防、放、抗”相结合治理的原则,从设计、材料、配合比及施工等各方面综合考虑,有效地控制裂缝的产生。

3.1 严格控制混凝土施工配合比。根据混凝土强度等级和质量检验以及混凝土和易性的要求确定配合比,严格控制水和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗

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裂强度。或者在混凝土中加钢纤维,虽然造价会增加,但是效果非常明显。

3.2在混凝土浇筑前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,在振捣过程中应尽量做到既充分又避免过度。

3.3 混凝土楼板浇筑完毕后,表面刮抹应限制到最小程度,尤其需要防止在混凝土表面撒干水泥刮抹。并加强混凝土早期养护。楼板浇筑后,对板面应及时用材料覆盖、保温,认真养护,防止强风和烈日曝晒。

3.4 施工后浇带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案,避免在后浇处出现混凝土不密实、不按图纸要求留企口缝。同时更要杜绝在未浇注混凝土前就将部分模板、支柱拆除而导致梁板形成悬臂,造成变形或造成结构的提前破坏。

3.5 预埋管线过多是不可避免的,应控制水电管线间距在40毫米以上,则避免了因管线过多造成的钢筋与混凝土粘结力下降。对于上层钢筋网的钢筋小马撑设置间距过大的问题,根据施工实践表明,楼面的负弯矩短筋的小马撑纵横向间距不应大于700 毫米,特别是对于中φ8一类细小钢筋,小马撑的间距应控制在600 毫米以内(即每平方米不得少于3 只),才能取得较良好的效果。

结论

现浇钢筋混凝土楼板裂缝是目前工程中较普遍的一项质量顽症,关于现浇混凝土楼板裂缝的产生原因和防治办法,本文已经进行了总结和分析。应该从裂缝产生的成因入手,在建筑施工中应尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,减少裂缝的数量和宽度,确保工程质量。

参考文献

[1]《混凝土结构设计规范》.GB50010—2002

[2] 张敬东.现浇钢筋混凝土楼板温度裂缝处理与控制[J].山西建筑,2007(21).

[3] 刘桂华.现浇钢筋混凝土楼板裂缝的原因及防治[J].煤炭技术,2007(5).

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