林梓洪
(珠海電力設(shè)計(jì)院有限公司 廣東省 519000)
混凝土建筑結(jié)構(gòu)常見(jiàn)裂縫原因及預(yù)防措施
林梓洪
(珠海電力設(shè)計(jì)院有限公司廣東省519000)
裂縫是混凝土建筑結(jié)構(gòu)常見(jiàn)的病害,只要有混凝土的地方就有裂縫的存在。隨著建筑技術(shù)的發(fā)展,對(duì)裂縫的防治也有了技術(shù)上的提高。本文就混凝土建筑結(jié)構(gòu)常見(jiàn)裂縫的原因進(jìn)行了分析,并提出了預(yù)防措施。
建筑結(jié)構(gòu);混凝土;裂縫;預(yù)防措施
混凝土是工程建筑中必不可少的建筑材料,由于其本身的性質(zhì)再加上溫度的影響,混凝土裂縫無(wú)法完全避免,因此只有從裂縫產(chǎn)生的原因入手對(duì)裂縫進(jìn)行分析,然后采取相應(yīng)的措施對(duì)裂縫進(jìn)行預(yù)防處理,以提高混凝土的施工質(zhì)量?,F(xiàn)代建筑技術(shù)的發(fā)展,對(duì)混凝土裂縫的處理有了更好的預(yù)防措施。
1.1溫度裂縫
溫度是引起裂縫的主要原因,溫度裂縫可分內(nèi)部溫度引起的裂縫和外部溫度引起的裂縫。
(1)內(nèi)部溫度來(lái)自于水泥水化熱產(chǎn)生的熱量,由于水泥是在高溫高壓下燒制而成的,因此本身富含了很高的溫度,在與水進(jìn)行化合時(shí),這些熱量大量釋放出來(lái),如果不及時(shí)將這些熱量弱化或者降低,在澆筑混凝土過(guò)程中,這些熱量就會(huì)一同注入建筑體內(nèi),在接下來(lái)的凝結(jié)過(guò)程中,溫度慢慢釋放,從而產(chǎn)生收縮力,裂縫由此而生。其次內(nèi)部溫度的升高也與混凝土攪拌和澆筑后機(jī)械的振搗有關(guān),因?yàn)闄C(jī)械做功,將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,動(dòng)能在轉(zhuǎn)化為熱能,所以頻繁攪拌或者振搗,就會(huì)提高混凝土內(nèi)部的溫度。
(2)而外部溫度主要是惡劣天氣造成的,高溫天氣或者低溫天氣,使外部環(huán)境溫度與混凝土內(nèi)部溫度極易產(chǎn)生溫差,溫差就會(huì)使溫度從高的地方向低的地方發(fā)生熱傳遞,直至達(dá)到熱量平衡,在整個(gè)傳遞過(guò)程中,就會(huì)產(chǎn)力收縮力,從而裂縫就會(huì)產(chǎn)生。
1.2結(jié)構(gòu)性裂縫
實(shí)際上結(jié)構(gòu)性裂縫時(shí)常發(fā)生,只不過(guò)裂縫的程度不同罷了。有的明顯而有的不明顯。結(jié)構(gòu)性裂縫是由于混凝土澆筑建筑體過(guò)程中,由于外界力量的傷害,使得建筑體承受了或者無(wú)法承受外界力量的撞擊,使得建筑結(jié)構(gòu)變形,導(dǎo)致混凝土開(kāi)裂。這種裂縫按照承受力的不同,又可分為以下三種裂縫:
(1)在施工過(guò)程中振動(dòng)棒振搗或者拆除保護(hù)膜敲打而產(chǎn)生的撞擊,造成的裂縫。這種與施工工藝有關(guān)的裂縫,雖然混凝土受到力的撞擊不大,造成的影響不嚴(yán)重,但是隱秘性更強(qiáng),很難發(fā)現(xiàn)裂縫的存在或者存在的部位,顯然這種裂縫對(duì)建筑體帶來(lái)的傷害不是很大,完全可以避免或者修復(fù)混凝土裂縫。
(2)地震造成的混凝土裂縫,這種結(jié)構(gòu)性裂縫,常常難以預(yù)料,其受到破壞的作用力大,如果一旦發(fā)生時(shí)重則無(wú)法避免,輕則裂縫的開(kāi)裂程度也比較嚴(yán)重,無(wú)法避免只能修復(fù),而且修復(fù)的難度一般也比較大。
(3)沉降裂縫,這種裂縫是由施工基地不結(jié)實(shí)造成的,如果地基整體發(fā)生沉降,其建筑受到的作用力均衡,則裂縫是不會(huì)發(fā)生,如果受力不均發(fā)生了側(cè)沉,這種情況下就會(huì)發(fā)生混凝土裂縫。
2.1溫度裂縫防治
2.1.1內(nèi)部溫度裂縫處理
首先根據(jù)工程建筑的需要,選擇合適的水泥,如硅酸鹽水泥、粉煤灰水泥、低熱水泥等,盡量選擇低熱量水泥,以減少水泥水化熱產(chǎn)生的熱量,其次在混凝土攪拌過(guò)程中加入高效減水劑、摻合劑、骨料等,用來(lái)吸收水泥水化熱量,摻合劑還可以提高混凝土的質(zhì)量,增加其塑性,延長(zhǎng)混凝土的凝結(jié)時(shí)間,提高混凝土品質(zhì)。最后合理配比水泥、砂石、水、骨料,因?yàn)檫@些材料也可以吸收混凝土的熱量。但是需要指出的是,吸收的熱量與這些材料的質(zhì)量有很大關(guān)系,如砂石干凈則吸收水泥的熱量就強(qiáng),反之就會(huì)減弱。其次,機(jī)械做功也會(huì)增加混凝土內(nèi)部的溫度,前面提到機(jī)械做功振搗混凝土,將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能傳遞給混凝土,使混凝土內(nèi)部溫度升高,所以在振搗時(shí)需掌握好力度及頻率。如果混凝土攪拌離施工現(xiàn)場(chǎng)較遠(yuǎn),就要用下灰車進(jìn)行拉運(yùn),應(yīng)為專門(mén)的下灰車可以不停的攪拌混凝土,使其熱量在攪拌過(guò)程中不斷散發(fā),避免了混凝土熱量的聚集,同時(shí)也避免了混凝土的凝結(jié)速度。
2.1.2外部溫度裂縫處理
只要存在溫差溫度就會(huì)發(fā)生傳遞,從而引起熱脹冷縮的現(xiàn)象,熱脹冷縮必然導(dǎo)致裂縫。所以控制好混凝土內(nèi)外溫差是關(guān)鍵。而混凝土內(nèi)部溫度是不好掌握的,只有從控制外部溫度入手,為此做好以下幾點(diǎn):①避免極端天氣作業(yè),盡量消除混凝土的外界環(huán)境影響。多選擇陰天或者低溫天氣施工。②混凝土澆筑后及時(shí)用草簾、塑料將混凝土與空氣隔絕,避免外界熱量傳遞到內(nèi)部。除此之外還要灑水及時(shí)冷卻混凝土。如果混凝土表面失水的話,也會(huì)引起干裂現(xiàn)象。所以灑水養(yǎng)護(hù)是非常必要的。③改善水泥的質(zhì)量,將水泥的凝固點(diǎn)降到零下40多度,這樣就完全實(shí)現(xiàn)了冬季混凝土作業(yè),突破了天氣的影響。適應(yīng)更多的地方施工作業(yè)。
2.2結(jié)構(gòu)性裂縫處理
對(duì)于結(jié)構(gòu)性處理,我們做好以下幾點(diǎn):①處理好地基,地基是預(yù)防和抵抗地震、沉降破壞的有力工具,也就是說(shuō)地基越牢固,地震對(duì)建筑體帶來(lái)的破壞力越小,從而出現(xiàn)的裂縫也就越小。這在一定程度上避免了地震引起的裂縫。為此在建造地基時(shí)用鋼筋混凝土加固,或者地下連續(xù)墻進(jìn)行加固。如果有軟土層時(shí),需對(duì)軟土層進(jìn)行處理,用砂石混凝土填筑軟土層然后進(jìn)行振搗碾壓,直到結(jié)實(shí)為止。②注意施工工藝,混凝土如果凝結(jié)結(jié)實(shí)才能拆除保護(hù)膜,在拆除保護(hù)膜時(shí)用力輕輕敲打,不能用力過(guò)猛。在拆除時(shí)應(yīng)同時(shí)從建筑體的兩側(cè)進(jìn)行,這樣拆除力量就會(huì)受力均勻,避免了因敲打保護(hù)膜而引起的裂縫。
2.3其他裂縫的預(yù)防
沉陷裂縫主要預(yù)防措施有:①對(duì)松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固;②保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度,支撐牢固,并使地基受力均勻;③防止混凝土在澆筑過(guò)程中地基被水浸泡;④模板拆除的時(shí)間不能太早,且注意拆模的先后次序;⑤在凍土上搭設(shè)模板時(shí)要注意采取一定的預(yù)防措施。
3.1表面處理法
包括表面涂抹和表面貼補(bǔ)法。表面涂抹適應(yīng)范圍是補(bǔ)縫漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫,深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫、不漏水的縫、不伸縮的裂縫以及不再活動(dòng)的裂縫。表面貼補(bǔ)(土工膜或其他防水片)法適用于大面積漏水(蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫)的防滲堵漏。
3.2填充法
用修補(bǔ)材料填充裂縫,一般用來(lái)修補(bǔ)較寬的裂縫,作業(yè)簡(jiǎn)單費(fèi)用低。裂縫寬度小于0.3mm深度較淺的裂縫;裂縫中有填充物,用灌漿法處理很難達(dá)到效果的裂縫以及小規(guī)模裂縫的簡(jiǎn)易處理,可采取開(kāi)V型槽,然后作填充處理。
3.3灌漿法
應(yīng)用范圍廣,從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。利用壓送設(shè)備(壓力為0.2~0.4MPa)將補(bǔ)縫漿灌入混凝土裂縫隙中,達(dá)到閉塞的目的,該法屬傳統(tǒng)方法,效果很好。也可利用彈性補(bǔ)縫器將補(bǔ)縫膠注入裂縫,十分方便,效果也很理想。
3.4結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法
因超荷載產(chǎn)生的裂縫,裂縫長(zhǎng)時(shí)間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低,火災(zāi)造成的裂縫等,影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的可采用結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法。結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法包括斷面補(bǔ)強(qiáng)法、錨固補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力法等?;炷亮芽p處理效果的檢查包括:修補(bǔ)材料試驗(yàn);鉆心取樣試驗(yàn);壓水試驗(yàn);壓氣試驗(yàn)等。
隨著人們生活水平的不斷提高,對(duì)住宅居住環(huán)境和質(zhì)量提出更高的要求。因此,要確保建筑物的使用功能,控制和減少建筑物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的裂縫,保證建筑物結(jié)構(gòu)安全和滿足使用功能,就必須正確認(rèn)識(shí)產(chǎn)生裂縫的原因,從而采取有效的預(yù)防措施。
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TU375
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1673-0038(2015)29-0126-02
2015-7-6