浅析如何加强控制钢筋混凝土裂缝

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　　摘要：混凝土在现代工程建设中占有重要地位,然而混凝土裂缝较为普遍。钢筋混凝土有害裂缝的存在，会降低抗渗和抗冻能力，严重影响结构物的耐久性，本文通过分析裂缝产生的各种原因及其影响因素，比较详细地阐述了防治裂缝产生的各种措施，并指出了拆模后发现裂缝的处理方法。
　　关键词：钢筋混凝土裂缝加强控制
　　随着我国建设事业的飞速发展，混凝土在交通、水利工程和城市建设中被广泛应用。混凝土是一种不密实非均质脆性结构材料，混凝土内部存在着固体、液体和空隙。对于一般钢筋混凝土构件，在使用荷载作用下，截面的拉应力常常是大于混凝土的抗拉强度的，因而在正常使用状态下，构件总是带裂缝工作的。但裂缝进一步扩展，形成较大裂缝，这对构件影响很大。裂缝的存在，不仅会影响工程质量的整体外观形象，而且会降低抗渗和抗冻能力，并会导致钢筋锈蚀，影响结构物的耐久性，裂缝进一步扩大甚至可能会导致坍塌事故。因此，研究裂缝产生的原因及其影响因素，能更好地防治裂缝，提高工程质量。
　　1. 混凝土微裂缝 钢筋混凝土构件是带裂缝工作的。确切地说,混凝土在凝结硬化过程中就有微裂缝存在,这是因为混凝土中的水泥石和骨料在温湿度变化条件下产生不均匀的体积变形,而它们又粘结在一起不能自由变形,于是形成相互间的约束应力;一旦此约束应力大于水泥石和骨料间的黏结强度,以及水泥石自身的抗拉强度,就会产生微裂缝。 2. 混凝土产生裂缝的原因 混凝土裂缝的产生,都是微裂缝发展的结果。就其本身而言,一般认为是混凝土材料变形约束所引起的内应力大于材料抗拉强度所致。 2.1荷载作用引起的裂缝 一般钢筋混凝土结构，在使用荷载的作用下，截面的混凝土拉应变大多是大于混凝土极限拉伸值的，因而作用于截面上的弯矩、剪力、轴向拉力以及扭矩等这些正常荷载效应都可能引起钢筋混凝土构件产生裂缝。 2.2非荷载因素引起的裂缝 钢筋混凝土结构的构件除了由荷载作用引起裂缝外，很多非荷载因素，例如温度变化、混凝土收缩、基础不均匀沉降、塑性坍塌、冰冻、钢筋锈蚀以及碱-骨料化学反应等都有可能引起裂缝。现主要介绍由温度变、化收缩变形、碱-骨料化学变化引起的裂缝。 2.2.1温度变化。一是混凝土在浇筑、凝固、硬化过程中，由于水泥的水化将产生并释放大量的水化热，造成混凝土构件内外部温差较大，膨胀不一致，混凝土表面产生拉应力，内部产生压应力，当这种拉应力超过了混凝土抗应力时便产生的裂缝。二是若施工中过早拆模板或冬季施工，构件表面温度不均匀，就会产生温度收缩，这种收缩会受内部混凝土的约束，在混凝土表面就产生很大的拉应力。当这种拉应力发展到一定成度，超过混凝土拉应力时，混凝土表面就形成了裂缝。三是由于施工中人为因素引起的温度变化如新旧混凝土接合面、分层分块不合理、养护不及时等会引起混凝土构件深入贯穿裂缝，这种裂缝危害性极大。 2.2.2收缩变形。混凝土在空气中结硬时体积要缩小，产生收缩变形，这种变形不同成度地受到边界的约束作用。对于这些受到约束而不能自由伸缩的构件，混凝土的干缩就可能导致裂缝的产生。另外在配筋较高的构件种，即使边界没有约束，由于钢筋对周围混凝土的约束作用增强，混凝土的收缩也会受到钢筋的限制而产生拉应力，有可能引起构件产生局部裂缝。 2.2.3碱一骨料化学反应引起的裂缝。当混凝土中含有碱活性骨料和碱含量高的水泥，或受到含可溶性硫酸盐的水作用时，反应生成物遇水可产生膨胀，但由于各种组成体积变化特性的差异所造成混凝土不均匀应力，会破坏其内部结构，并影响水泥石与骨料颗粒之间的胶结，形成裂缝。另外某些介质与水泥结合会形成一种可溶性较低的化合物，由于这种化合物的体积比生成这些化合物的水泥浆的体积大，而使混凝土产生裂缝。在密实的混凝土种，这类侵蚀破坏大多属于表面性的。 2.3施工违反操作规程形成缺陷和裂缝
　　 塑性混凝土下沉,被顶部钢筋所阻,形成沿钢筋的裂缝;混凝土振捣不密实,出现蜂窝,易形成各种受力裂缝的起点;混凝土搅拌、运输时间过长,使水分蒸发,引起混凝土浇注时坍落度过低,使得在混凝土体积中出现不规则的网状裂缝;混凝土初期养护时急剧干燥使得在混凝土与大气接触面上出现不规则的网状裂缝;过早拆模,混凝土尚未建立足够强度,构件在实际施加与自身的重力荷载作用下,容易发生各种受力裂缝等。 2.4材料选配不当形成缺陷和裂缝。
　　 使用过期水泥,骨料含泥过量,含活性SiO2,水泥中含碱量过高,骨料石灰石,水泥水化热等。 3. 控制和防止裂缝的措施 3.1由于砼搅拌运输时间过长、浇筑速度过快、振捣不实、施工缝做法不当、模板走动等原因形成的裂缝可以按照《混凝土施工规程》严格执行混凝土拌制、运输、浇筑、振捣施工缝设置和旧混凝土连接,按模板制作、拆模以及养护方面的规定来防止。对已出现这类裂缝的构件,也要区分构件的类别、构件的受力特征、裂缝所在的部位以及裂缝严重的程度,分别采用一般混凝土裂缝补强措施或采用充填混凝土材料、钢锚栓加固、粘钢板加固、预应力加固等补救措施。 3.2对水泥、水、骨料、外加剂、钢筋材料选用不当形成的裂缝,必须用对进场原材料按照国家标准进行严格检查和验收的办法加以预防,凡不合格的次品材料一律不得使用,或经试验后降低等级使用;对已发生这类因材料选用不当而产生的砼缺陷或裂缝,必须作长期详细地观察,认真查明其原因和质量问题的严重程度,研究制定其处理和加固方案。这是因为一旦因材料选用不当而发生的质量问题,往往带有普遍性。 3.3地基过大不均匀沉降产生过宽裂缝时,进行建筑物在使用阶段的沉降验算可以防止这些裂缝的出现,对已出现这类裂缝的结构,要采用地基基础的防治措施对地基基础妥善处理后,再采用建筑结构的加固措施来解决。
　　 3.4由于天气干燥、初期养护不好、混凝土早期受冻、大气温湿度的变化产生的裂缝分别采用加强混凝土结硬化过程的自然养护、蓄热养护,采用引气剂使混凝土内部均匀分布气泡,预留温度伸缩缝等措施修补。受冻严重的构件,有的要拆除,有的要加固后方可使用。 3.5由于承受荷载使构件产生过宽裂缝,合理地进行设计,可以防止这些裂缝出现;对已出现的过宽裂缝的构件要采用加固措施进行加固。 3.6对因使用及环境条件变化而产生的裂缝,要依据不同性质采用不同的防治措施。①因多次冻融而产生的裂缝,除对已形成缺陷和损坏的部分予以补强或加固外,宜添加对受冻混凝土构件的保温措施;②因处于侵蚀性介质中而产生的大面积的缺陷损伤,除应剔除受腐蚀和损伤的部位予以补强或加固外,应使用矿渣水泥混凝土或水玻璃耐酸混凝土罩面加以保护;③因地震灾害的损伤要采用抗震构造措施来预防;对已产生的不太严重的地震损伤可参考震损建筑修复加固的办法来解决。 3.7从改善约束条件着手,合理地分缝分块;避免基础过大起伏;合理地安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。 3.8从控制温度着手,采用改善骨料级配,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;拌合混凝土时对水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;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;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。 此外,改善混凝土的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证混凝土的质量对防止裂缝十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性十分困难,因此施工中应以预防贯穿性裂缝的发生为主。 4. 参考文献 [1] 邓小芳.浅谈某房屋建筑工程钢筋混凝土裂缝产生原因及防治[J].大众科技,2009(10):69-70. [2] 陈裕新.浅析钢筋混凝土裂缝的预防和控制[J].中国高新技术企业,2009(11):178. [3] 张进才,王利,陈倩.浅谈钢筋混凝土裂缝的成因及预防[J].科学之友,2009(4):149-150.

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