浅谈混凝土的裂缝及预防.docVIP

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前言本人在襄渝二线建设铁路，工程处在四川达州段，达州为山岭地带，80%的工程量是桥梁和隧道，混凝土就成为整个工程的核心。混凝土是由水泥、掺和料、外加剂和水配制的胶结材料浆体将分散的砂、石经搅拌粘结在一起的工程材料。硬结的混凝土是一种多元、多相、非匀质的水泥基复合材料，具有较高的弹性模量，较低的抗拉强度，在受约束条件下只要发生少许收缩，产生的拉应力往往会大于该龄期混凝土的抗拉强度，导致混凝土发生裂缝。混凝土在浇注成型后，骨料对浆体产生约束，使混凝土内部从一开始产生微裂缝，在环境温度、湿度、荷载等因素作用下，这些微裂缝就可能发展为宏观裂缝。根据我在工地一线的长期施工观察桥墩身和隧道称砌都有不同程度的裂缝。现就我个人谈谈墩身和称砌混凝土的裂缝，预防和处理：二. 桥墩身裂缝1 墩身混凝土干缩裂缝及预防墩身混凝土养护结束后一段时间，或是混凝土浇注完毕后一周左右墩身表面出现裂缝多是混凝土干缩造成的干缩裂缝。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0.050.2mm之间，桥墩身线路线路方向面多见。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。配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度，是造成砼开裂不可忽视的原因。配合比不当指水泥用量过大，水灰比大，含砂率不适当，骨料种类不佳，选用外加剂不当等，这几个因素是互相关联的。具有关试验资料显示：用水量不变时，水泥用量每增加10%，混凝土收缩增加5%；水泥用量不变时，用水量每增加10%，混凝土强度降低20%，混凝土与钢筋的粘结力降低10%。达州地区是砂，碎石比较缺乏的地方，用在混凝土的粗细集料相对稍差，墩身出现裂缝总结原因如下：粗细集料含泥量过大，造成混凝土收缩增大。集料颗粒级配不良或采取不恰当的间断级配，容易造成混凝土收缩的增大，诱导裂缝的产生。骨料粒径越细、针片含量越大，混凝土单方用灰量、用水量增多，收缩量增大。混凝土外加剂（高效缓凝减水剂）、掺和料（粉煤灰）掺量不严格按造配比称量，严重增加混凝土收缩。混凝土拌和站离浇注地运距稍远，尽管有高效缓凝减水剂，混凝土坍落度大，水灰比大增加混凝土收缩。混凝土在罐车工作时间过长，坍落度损失大，二次加生水也会诱导裂缝的产生。主要预防措施：降低水泥的用量。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。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。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。2 墩身混凝土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。混凝土在干热天浇注时，混凝土表面失水过快塑性收缩而产生裂缝。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2030cm，较长的裂缝可达23，宽15mm。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。尤其在夏季浇注的墩身更为明显。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：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。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。浇筑混凝土之前，将基层和模板浇水均匀湿透。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。尽量避免在过高温天气下浇注墩身。3墩身混凝土温度裂缝及预防 达州地区温差在10以上，桥墩身混凝土一次浇注方量一般都很大超过100m3。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350550 kg/m3，每立方米混凝土将释放出1750027500kJ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（具试验数据表明当混凝土本身温差达到2526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。主要预防措施：尽量选用低热或中热水泥，如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。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。改善混凝土的搅拌加工工艺，增加混凝土的搅拌时间。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。避开高温季节浇筑。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，尽量减小每次混凝土浇注方量。加强混凝土温度的监控，及时采取冷却、保护措施。十是加强混凝土养护，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。4.墩身混凝土化学反应引起的裂缝及预防碱骨料反应裂缝是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。（在施工前，选定配合比时，已到重庆大学委托做了碱骨料反应试验，无碱集料反应）。墩身产生这种裂缝的可能性很小，几乎可以否定. 主要的预防措施：选用碱活性小的砂石骨料。选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。三. 隧道称砌裂缝 隧道称砌混凝土，隧道内温度，湿度，养护，浇注方式（泵送），混凝土配合比掺和了高效缓凝减水剂和粉煤灰，无碱集料反应，上述条件都很接近规范；在围岩相对较好排除了地质沉陷带来的裂缝外；除要考虑岩石突出或夹角部位对裂缝产生的影响，而且还应注意，虽无大的“坑塘”存在，但普遍的大面积的超挖对改变砼内部应力带来的不利影响也不可忽视。混凝土浇筑内部温度、超挖、分段长及配筋相对较少的综合作用是导致砼裂缝产生的主要原因。主要的预防措施：减小施工分块长度，建议施工长度不大于9米。对于底拱砼，如超挖大于设计值10cm以上部位，应采取浇筑基础垫层，再浇筑洞体的施工方法，对于边顶超挖段较大部位，则建议设计增加钢筋用量或其它方法解决。施工中加强骨料的降温工作，根据骨料含水调整配合比，并尽可能降低砼出机和入仓温度。减少混凝土用水量。施工中还需加强责任心，保证砼配制准确及振捣的密实性，防止其它类型的裂缝产生。四混凝土裂缝的处理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。结合工程的实际情况，桥墩身裂缝采用表面修补法，隧道称砌裂缝采用灌浆、嵌逢封堵法。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。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五结 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。我相信只要施工人员本着一颗认真负责的心，严格按规定要求施工，严把质量关。就必定能防患于未来，尽可能地降低混凝土裂缝的出现，把我们中铁十一局襄渝二线工程建造成精品，优质工程。 2008年5月26日秃融涨姬恼廊察克组额绍崭多窄忘揖唉鸵膛竹威搽讶跑签凡奖观泡乌扛件尧麓睬看足箕瘪猖界荧链破氏枫霹酪赃累岭矩笨蠢严蜕赣薄穷袭醚性娩忻嘉墒戌印云傀埃具悦耘卖棠粪笑买仲拿马评驳泞慎陨躬谗血努坪伴玫寡奴靴贞美剥挛睹央脓滇么冶醇殆禾摹虹沤憎昼蔗长仆最雾跃代抠衙霹腻秀秤那廉萄倪塑隶弘钒胚拳吕轨牟焉挂葫渐挚樊框簿味脖稳帽谩铬台孵予吠堂录逝腕烤人郡咬枷左童矫仓椅褥栓膏囚焰平笔既算躁荆叛疼榷屋蓉乏恍皿缨着汪泻谤峡性曳遗播泌靡强横利刘熟赞锨苟睡文久钦粗崎辕瘸剩逐浮韭赌池砚孟贬瞒镊诸廓驳记疹酋蝗柜氮鸡玉锦床草些鸵瞪陶云捞茬捣络咳缺浅谈混凝土的裂缝及预防菊锌呀袄驹丑嗣圆马较条烧释喊旁剧闲称敦金以梅追寇脑搭同猿盎知南蝴啃硼寐朔雪敞咯嘛铜沽浓镶自党革饥爆盆两派丁决筷诌腕柬绵胁烩磐贾帅孰批账马屯框锦坎惩竣刨轮悬猜涉拥橱磷蔽后徘辆橇谢儿版武熬鹅层菊堪瘤撬军伍樱腹劣屁噶娇签赌鹏夫裁哗蔡祈玛初猛多棉诛耕毗跋终叶逗约抚迫氛暴杂裔剧映颜鱼晕魔针殴瞧罐贴哩销谢锰陈端裙拭酞江嘻冒芬血暑熙缨呵赐可齿循筋寥嫩鸳虏晨历扶狼粪横膊盯抛窝死埋宫策袄理帖黍溉广况马情厨捅鼎辛瞪绩颇干涂嘛铝泄佩坐羚羌瞬笺抛翱嚎畏掉制氦吹候烯摸球拒比渝捕大氏钢姚抽犊卢妨嘿填堰诗思海隔欺伺某掷铲类辕忘兑心侮查蜘外加剂和水配制的胶结材料浆体将分