混凝土裂缝分析及防治对策研究

混凝土裂缝分析及防治对策研究

孟莹

黑龙江牡安建设集团有限公司 黑龙江省牡丹江市 157009

摘要：混凝土裂缝会影响工程质量,我国有不少专家学者具备混凝土施工经验,他们从各个角度切入,对混凝土裂缝展开了全方位的分析和研究。有些学者认为混凝土裂缝是公路施工过程中最常见的问题,而导致混凝土裂缝产生的原因类型多种多样,但大致可以划分为材料问题、气温问题、施工设计问题等。

关键词：混凝土裂缝; 生产线工程; 防治对策;

1基础工程施工中出现的问题

为了确保地基底平整性与安全性,将基岩高出垫层底标的裸露岩石部分凿碎切除,且将沟谷内部的土块、碎石清理干净,随后往沟谷内部倾倒混凝土,当混凝土高度到达垫层上标高时,停止倾倒;基岩比垫层要低时,先对风化层跟土质层进行打扫,将其清扫干净,接着往沟谷浇灌素混凝土,浇灌高度与垫层上标高平齐。本项目中回转窑跟预热器塔架的建设都是基岩低于垫层的建设情况,所以,低于基础底标高高度的下部空间都使用素混凝土进行填充,当填充厚度到达2m左右时突然发现,回转窑跟预热器塔架等局部部位有混凝土裂缝生成。

2混凝土裂缝原因分析

回转窑跟预热器塔架这些基础设施的局部出现裂缝以后,对裂缝出现的原因进行分析,最初推断可能是由于地基沉降原因引发的裂缝,建筑物完工之后,由于地壳运动的原因,建筑物的基底也会不断地沉降。因为建筑施工时,不能保证地基上每一处地方的土层都是均匀分布的,也不能保证不同地方的土质是一样的,因此地基各处本就存在质量不等、刚度不均、承重能力不同的情况。又因为地基的不均匀沉降会导致构件内部出现附加应力,这种应力会让构件产生形变,让构件内部或者表面开裂。然而,专家团队在对周围情况跟上部载荷进行缜密分析以后,排除了地基沉降原因。因为地基上面的建筑物还没有地方没有施工,有90%的荷载还没有让地基承受,因此地基下沉的可能性是非常小的。排除掉地基沉降原因后,认为导致混凝土裂缝出现的原因有以下几种。

2.1环境温度的影响

如果不重视对混凝土的养护,混凝土就会因为表面跟内部的温差太大而在表面形成拉应力,在内部形成压应力,如果这些作用力的大小超过混凝土的抗拉强度时,便会生产混凝土裂缝。布置测温点，能获取混凝土最高温度、外表温度、温度差及降温速率等。因此需在温度变化较大和易冷却部位设置测温点。一般在距混凝土外表面3～5cm处设测温点，获取外表面温度。在承台高度的1/2～1/3处设置测温点，以测量混凝土内部温度。

2.2养护条件的影响

对本工程的混凝土图裂缝进行分析时发现,针对浇筑混凝土的养护多使用浇水养护法来降低其表面跟内部的温差,浇水时间通常是在混凝土初步凝固后的1天到3天内。不可否认,当处于炎热夏天时,浇水养护法能够有效降低混凝土裂缝出现的概率。但是本工程的施工环境整体气温相对较低,浇水养护法并不适用于该工程的混凝土养护,其最适宜的养护方法是表面覆盖蓄热养护法,这种方法能够最大程度地降低混凝土表面跟内部的温差,有效防止水化散热的速度过快,确保混凝土的变化过程是松弛的、缓慢、均匀稳定的。

2.3地质地貌对混凝土膨胀的约束

专家们对填充混凝土进行了钻心取样,从样本结果来分析,发现裂缝的形状是上部宽,上部宽度介于0.5mm-1mm之间,下部小,最下部没有发现裂缝。专家们一致认为这种混凝土裂缝是由于基岩的形状和构造对混凝土膨胀过程时产生了约束力,凹凸不平的槽谷状基岩给混凝土施加的约束力是上下不对称的。混凝土在膨胀时,下部混凝土出现的内部应力会受到槽谷状岩层的束缚,其应力变化程度小,裂缝难以生成,但是上部混凝土产生的内部应力没有受到约束,因此其应力变化程度大,从而使得上下混凝土的内部应力会变得大小不一,严重失衡,上部大,下部小,进而导致上表面出现较为宽大的裂缝。

3混凝土裂缝防治对策

3.1加强对砂石质量的控制

针对混凝土裂缝出现的原因,制定出对应的防治对策。首先,粗骨料选用粒径介于5mm到25mm之间的碎石,碎石含泥量不超过1%,这种粒径较大的碎石配置的混凝土具有不错的抗拉强度与和易性,不会出现成坨成堆的现象;其次,细骨料采用中砂,山砂(45%)+人工砂(55%)混合使用,无论是山砂还是人工砂,其平均粒径都最好要大于0.5mm,而含泥量要低于1%。这样的细骨料在配置成混凝土时,同样能够减少用水量,降低水泥水化的热量,降低混凝土出现温度裂缝的概率,进而保障混凝土的质量;最后,粉煤灰在混凝土中的占比应该控制在10%以内,配置方法使用外掺法,也就是粉煤灰的使用不能影响混凝土配置中的水泥用量。外加剂具有降低水化热峰值的作用,能够降低混凝土出现温度裂缝的概率。

减少干缩裂缝跟温度应力裂缝的关键是严格管控水灰比,在不影响混凝土设计强度的基础上,要尽量少使用一些水泥。对此,建议在混凝土浇筑过程中加入一些粉煤灰跟减水剂,综合使用低强度等级的混凝土跟高强度等级的低水化热水泥,对施工前期的水泥品种跟混凝土进行检测,科学调整混凝土施工配合比。 窗体顶端

窗体底端

3.2改进混凝土的养护方式

在混凝土凝固以后,派遣专业人员来做好养护工作,养护时间通常要大于半个月,前3天每天浇水4次～6次,后面的日子每天浇3次最为适宜。在气温较高的白天,依旧使用浇水养护法来进行养护,在气温较低的夜晚,要用麻袋、草席、草袋等设备盖住混凝土,在混凝土内部安装测温装置,对混凝土内部的温度变化情况进行实时动态地监控。需要提到的是,在进行混凝土拆模工作时,外界气温最好要低于20度。

3.3对填充较厚的混凝土分两次浇灌

为了尽可能地减少基岩构造和形状对混凝土造成的约束影响,选择分两次浇灌的方式来填充基底。首次浇灌是为了将基底凹凸的地方填充整齐,浇灌部位主要是槽谷岩层的上表面;第二次再进行正常浇灌,从上表面将混凝土浇灌到基础底标高。需要提到的是,在开始第二次浇灌之前,需要在第一次浇灌的槽谷岩层上表面涂抹一层沙子,作为混凝土跟岩层的中间隔离层,此举能够确保混凝土内部应力均匀变化,从而大大减小上宽下窄混凝土裂缝出现的概率。

3.4 加强后期养护

为有效预防裂缝产生，混凝土浇筑完成后，加强后期养护也是必要的。标准养护条件下，大体积混凝土温度应保持在20±3℃，通常养护时间不少于28d。受施工现场条件、工期等因素影响，大体积混凝土标准养护条件很难达到，通常采用人为措施养护。夏季通过养护施工，避免大体积混凝土出现脱水现象、干缩裂缝等。要适当延长混凝土散热时间，这样有利于确保大体积混凝土强度合格。同时也有利于合理控制混凝土温度应力，使其小于极限抗拉强度，增强大体积混凝土结构可靠性，预防裂缝产生。同时，大体积混凝土灌注终凝后10～12h内，在外露表面浇水养护。要将大体积混凝土内外部温差控制在25℃以内，防止产生裂缝。

3.5 加强浇筑温度和入模温度控制

浇筑温度是指大体积混凝土浇筑时，周围环境的温度。入模温度是指混凝土出料仓后，运输至浇筑现场，进行浇筑时的温度。如果是在夏季施工，要将浇筑和入模温度控制在35℃以内。可搭设凉棚，或使用风冷法来降温，或选择早晨或下午施工，避免在正午浇筑大体积混凝土。如果冬季施工，要将浇筑和入模温度控制在5℃以上。如果温度过低，可采用加热法或设置蒸汽管的方式加以控制，以保障施工温度满足要求，预防裂缝产生。

5结语

混凝土裂缝的修补,首先应该观测其开裂情况,查明开裂主要原因,根据裂缝的宽度、稳定性、开裂部位等判断其危害性,对不同危害类别的裂缝确定不同的修复目的,最后再综合考虑建筑使用功能、周围环境及经济因素等从而决定采用哪种方法进行修补最为合适。

参考文献

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