史雨萱 史海紅
摘要:在建筑工程施工中,我們都特別關注混凝土的結構,混凝土這種人類制造的建筑材料,它具有便于施工,抗拉強度小、抗壓強度高、延伸率較小等主要特征,但卻非常容易產生裂縫。混凝土在工程中的裂縫,最常見的原因是由于材料收縮受到變形約束引發的裂縫或收縮或由外部荷載作用引發的荷載裂縫。由于這些內外因素的作用使混凝土結構不可避免地存在裂縫,而裂縫是混凝土防水性、結構物承載能力、耐久性降低的主要原因。我們在施工中,常見的裂紋有:沉陷裂縫,塑性收縮裂縫 ,溫度變化形成的裂縫 ,干縮造成的裂紋,化學反應引起的裂縫等,本文我們來共同探討一下混凝土裂縫的產生原因及預防措施。
關鍵詞:混凝土裂紋;沉陷形成的裂縫;干縮形成的裂紋;溫度形成的裂縫;化學反應引起的裂縫;塑性收縮形成的裂縫;預防措施
1 沉陷形成的裂縫
沉陷形成的裂縫的產生,通常是因為支撐模板間隔較大、支撐模板的底部松脫,或支撐模板材料軟等導致的,特別是在冬天,凍土被模板支撐,化凍后凍土會產生沉降而且很不均勻,致使混凝土結構產生裂縫。這樣的裂縫 多為貫通裂縫,其角度與沉陷程度有關,通常與地面呈銳角或垂直角方向延伸,沉陷裂縫較大時,往往會伴隨一定的錯位,沉降量往往與裂縫寬度成正比關系。或由于地基土質結構不勻、土質結構松軟,浸水而造成不均勻沉降導致地面下降;或者地基變形穩定之后裂縫程度受溫度變化的影響不大。沉陷裂縫通常比較穩定。
2 干縮產生拉應力形成的裂縫
干縮形成的原因是混凝土中水分減少揮發變干并且收縮,干裂就會在混凝土中產生,而且這種收縮干裂是不可自愈的,裂縫主要出現混凝土澆筑結束后,在混凝土養護后的時間里。混凝土受自然環境的影響,內部水分有較小,揮發所以變形較小,表面水分較快揮發,導致較大變形,表面干縮變形的大小程度,主要是由于混凝土里外水分揮發快慢程度不同而導致變形不同的結果。
3 溫度變化形成的裂縫
混凝土澆筑完成后,在硬化時,由于混凝土體積較大,水泥形成熱量。導致大量的熱聚積在混凝土內部而不能揮發,至使混凝土內部溫度升高, 而混凝土表面散熱特別快,這樣就形成內外的溫差加大,較大的溫差造成外部與內部熱脹冷縮的大小不同,這樣會導致混凝土表面產生拉應力。在混凝土澆筑中溫差有較大變化時,使混凝土溫度快速下降,而產生收縮,表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束,將產生 很大的拉應力而產生裂縫,這種裂縫通常只在混凝土表面內產生。在混凝土表面多會發生溫度裂縫或溫差變化較大的混凝土結構也會產生。當拉應力大于混凝土的抗拉強度時,混凝土表面就會馬上產生裂縫,這種裂縫多發生在混凝土施工后。裂縫的方向通常沒有一定規律,裂縫常大面積縱橫交錯;梁板類長度較長的結構,裂縫平行于短邊;裂縫沿著長邊斷續出現,中間密。裂縫寬度不一,受溫度變化影響明顯,冬季寬,夏季窄。深入貫穿性的裂縫一般與短邊平行,高溫引起的混凝土裂縫是通常中間粗兩端細,而冷縮裂縫的粗細不太明顯。此種裂縫的出現會導致鋼筋的腐蝕,混凝土的風化,降低混凝土的抗滲、抗凍、抗疲勞等能力。
4 化學反應形成的裂縫
混凝土混和時會產生一些離子,這些離子包含堿性的離子,活性離子與堿性離子發生化學反應并吸收環境中的水分子而使其體積增大,使混凝土酥松然后膨脹造成開裂。這種由于化學反應造成的裂縫一般出現在混凝土結構使用時間,出現后很難補救,因此應在施工時要提前采取措施預防。
5 塑性變形形成的裂縫
凝固之前,混凝土表面因水分揮發迅速而產生收縮。裂縫形狀為兩頭細,中間寬且長短不一樣,互不相連的狀態。這種裂縫一般在風大或干燥天氣出現,混凝土在凝固前沒有強度或強度很小,或者混凝土剛剛終凝而強度很小時,受高溫及風速影響,混凝土表面的水分揮發快,造成混凝土的收縮而且急劇,而此時強度小的混凝土,對于本身收縮無法抵抗,因此導致龜裂產生。 影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有:環境溫度、混凝土的凝結時間、風的大小、相對濕度等等。
產生這些裂紋的主要預防措施:(1)是澆注混凝土要搗實。(2)是混凝土級配要正確。(3)是保證鋼筋材料表面保護層的薄厚。(4)是把防腐涂料涂在鋼筋表層。(5)是選用無堿的外加劑。(6)是選用堿活性小的砂石料。(7)是選用摻和料抑制混凝土堿料反應。
裂縫的存在,使建筑物的抗滲性能降低,抗漏性能,造成鋼筋的氧化腐蝕,影響了建筑物的使用性能,混凝土的分化,影響了建筑的承載力,降低了材料的耐久性,因此要對混凝土裂縫采用合理的方法進行處理區別對待,認真研究,并在施工中采取各種預防措施來防止裂縫的出現,提高建筑物安全、穩定地使用。