混凝土裂缝通病的成因及防治

2017/5/9
来源:中国建材报 崔龙国

核心提示:混凝土裂缝因为形成原因机理不同而形成了两种截然不同的裂缝,即结构性和非结构性的裂缝

  混凝土是目前用量最大的一种建筑材料,广泛应用于工业与民用建筑、农林与城市建设、水利与海港工程。然而,许多混凝土结构在建设与使用过程中出现了不同程度、不同形式的裂缝质量通病。这不仅影响建筑物的外观,更危及建筑物的正常使用和结构的耐久性,应当引起足够的重视。

  成因分析

  混凝土裂缝因为形成原因机理不同而形成了两种截然不同的裂缝,即结构性和非结构性的裂缝,具体产生原因如下:

  1.结构性裂缝。由各种外荷载引起的裂缝,也称荷载裂缝。它包括由外荷载直接应力引起的裂缝和在外荷载作用下结构次应力引起的裂缝,其主要是由于循环动荷载作用下损伤累积引起的裂缝。

  2.非结构性裂缝。由各种变形变化引起的裂缝。它包括温差、干缩湿胀和不均匀沉降等因素引起的裂缝。这类裂缝是在结构变形受到限制时引起的内应力造成的,非结构性裂缝在工程中占了绝大多数,约为80%,其中以塑性收缩、沉降收缩、干燥收缩、自身收缩、温度及施工操作不当等因素导致的裂缝。

  前期预防办法

  1.把握好混凝土原材料及配合比选用。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,或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。

  2.控制好施工工艺流程:改善搅拌工艺,采用二次投料的净浆裹石或砂浆裹石工艺,可以有效地防止水分聚集在水泥砂浆和石子的界面上,使硬化后界面过渡层结构致密、粘结力增大,从而提高混凝土强度。改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统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。掺加高效减水剂、泵送剂以尽量降低用水量;施工时,下料不宜过快,并振捣密实。

  3.对早期收缩裂缝的防治,除加强早期养护外,宜在混凝土终凝前进行二次抹压,在材料上可掺加促凝剂,且宜采用早期强度高、保水性好的普通硅酸盐水泥;对干缩裂缝的防治,可以适当延长养护时间,材料上宜选用粉煤灰水泥或中低热水泥等干缩率小的品种。

  4.尽可能降低水泥用量,增大粗骨料的含量,且宜选用石灰岩作为粗骨料,因为它对收缩的抗裂性优于安山岩和砂岩;应严格控制骨料的含泥量,砂率不宜过大,骨料应具有良好的级配。

  5.严格控制浇筑流程。合理安排施工工序,分层、分块浇筑,以利于散热,减小约束。对已浇筑的混凝土,在终凝前进行二次振动,排除混凝土因泌水在石子、水平钢筋下部形成的空隙和水分,提高粘结力和抗拉强度,并减少内部裂缝与气孔,提高抗裂性。

  6.做好浇筑完毕后养护。混凝土养护主要是保持适当的温度和湿度条件。保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝。混凝土浇筑后,及时用湿润的草帘、麻片等覆盖,并洒水养护。

  后期补救办法

  混凝土裂缝的后期补救措施可采取以下一些方法:如表面修补法、压力灌浆法、嵌缝法、结构加固法、混凝土置换法等。

  1.表面修补法:表面修补法主要适用于稳定和结构承载能力没有影响的表面裂缝及深进裂缝的处理。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,在防护的同时也可采用在裂缝的表面粘贴纤维布等措施。

  2.嵌缝法: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;常用的刚性防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,就要考虑采用加固法对混凝土结构进行处理。主要是加大混凝土结构的截面面积和在构件的角部外包型钢,通常有预应力加固、粘贴钢板加固、增设支点加固及喷射混凝土补强加固等方法。

  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。

  总之,混凝土裂缝质量通病是施工中不可避免的现象,裂缝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、混凝土碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力。因此,我们在施工中,应充分认识到裂缝质量通病的出现对建筑物的危害性,采取各种有效的措施和合理的处理方法来预防裂缝的出现,提高混凝土浇筑质量,以满足建筑结构安全稳定的要求。

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