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摘要:混凝土隨著科學技術的不斷發展也在房屋建筑中扮演著越來越重要的角色,但是因為混凝土自身的一些原因,經過硬化之后的混凝土中有很多的小縫隙、氣穴還有很小的裂縫。因為這些自身的缺陷降低了混凝土的承受能力、持久能力和抗滲透的能力,這樣很可能形成所謂的“豆腐渣”工程。嚴重的降低了建筑物的安全可靠性。本文對現澆鋼筋混凝土形成裂縫的原因以及如何防治做了詳細的分析,分辨出有害裂縫和無害裂縫并對造成有害裂縫的原因和現象的防治方法進行了闡述。
關鍵詞:期刊之家,混凝土;裂縫;質量;處理;防治
1. 現澆鋼筋混凝土的原材料的性質和工作的原理
現澆鋼筋混凝土是指在施工現場根據所需要的位置支模、澆筑混凝土等制作而成的混凝土。首先,因為混凝土和鋼筋本身就有相近的線膨脹系數,它們都不會因為環境的改變就會產生太大的應力。第二,混凝土和鋼筋具有很好的粘合能力,鋼筋有時候通過自身改變形成變形鋼筋來增強鋼筋和混凝土的機械契合,如果這樣還不能滿足他們之間的拉力時,還可以把鋼筋的一頭彎起180度的角度。另外混凝土可以給鋼筋表面提供堿性的環境來使其形成鈍化的保護膜,這樣就可以減少鋼筋因為酸性的環境而氧化的可能。
2.現澆鋼筋混凝土裂縫的幾個主要表現形式
裂縫有表面裂縫和縱深裂縫、貫穿裂縫、下窄上寬的裂縫、像棗核一樣的裂縫等等幾種形式的裂縫。在這幾種形式的裂縫中貫穿的形式的裂縫是最多的,而混凝土結構的裂縫大部分不是貫穿的。
裂縫還可以分為穩定的裂縫和不穩定的裂縫兩類。穩定的裂縫是出現后就不再改變了,而不穩定裂縫是在出現之后還會擴展、收縮。跟著影響因素的變化自身也在改變。
裂縫根據產生的原因的不同可以分為:荷載導致的受力裂縫和約束變形導致的非受力的裂縫。據有關統計前者導致的裂縫占20%后者則占剩余的80%。
3、現澆鋼筋混凝土裂縫的形成原因
因為現澆鋼筋混凝土本身就是復合型的材料,它不具有連續性,產生裂縫也就是不可避免的。形成裂縫的原因有很多種,但是對裂縫的大小可以進行控制。一般情況下,較大的可以用眼睛看的到的裂縫和伴隨整個截面的裂縫等有可能造成滲漏的裂縫,因為已經影響到了它的耐久性等特性,應該作為質量缺陷進行處理。下面是對幾種典型的造成現澆混凝土產生裂縫的原因進行分析闡述:
3.1現澆鋼筋混凝土結構的問題
由于現澆混凝土的結構裂縫一般是指他的表面出現了裂縫,這種現象是因為在現澆混凝土的內部已經有輕微的裂縫作用于外部發展形成的。這種能夠產生裂縫的作用主要是由于表面的荷載對現澆鋼筋混凝土的結構產生直接的作用和現澆鋼筋混凝土自身由于溫差等約束變形的作用。所以現澆鋼筋混凝土結構產生的裂縫是上面講的作用導致的內部輕微裂縫的發展演變的結果。下圖是現澆鋼筋混凝土結構裂縫的圖示:
3.2現澆鋼筋混凝土的原材料的特點導致的裂縫
因為混凝土是現澆鋼筋混凝土的基本材料中的一個最基本的,跟其他材料相比,混凝土是用很多種形態很多的物質形成的復合體。而且經過攪拌、運輸等導致混凝土的拌合物的離析、泌水等現象。其中形態和物質的分布是很不均勻的。所以混凝土的這種性質導致了它內部的不連續性,有很多的小縫隙。所以當現澆鋼筋混凝土成型后它里面就已經伴隨著產生了裂縫。
3.3由于混凝土的收縮導致的現澆混凝土裂縫
混凝土內部的收縮導致混凝土收縮。外部條件對混凝土的影響很大,主要是由混凝土的表面水分流失過多、形狀變形太大,混凝土里面濕度的變化很小,混凝土內部約束現澆鋼筋混凝土的外表變大或者變小干縮變形等等。產生的拉力較大時就會導致裂縫的產生。水泥等原材料的收縮和變形牽引著混凝土的組成構件跟隨著裂開。 主要是由于混凝土的攪拌過程中原材料的變化以及外在的環境、溫度等的變化都可能導致混凝土裂開。這種狀況下的裂縫一般都很小而且形狀極不規則。這也是現澆鋼筋混凝土出現裂縫的主要原因之一。其表現形式為下圖:
3.4混凝土結構受力導致的裂縫
混凝土的構件一般在荷載的作用下很容易就有裂縫的出現,尤其是混凝土的梁下受拉部分。由于混凝土的自身原因導致他的抗拉性太低,一旦有局部被拉伸裂縫就會隨之產生。此類的裂縫一般都是在鋼筋保護層面產生的。一般都不會對結構的安全造成影響,但是他會腐蝕鋼筋,也就降低了現澆鋼筋混凝土的壽命和永久的荷載性。
現在用兩段被均勻荷載的并且被固定的簡易支梁作為例子來分析,這個梁的上部是被壓區下部作為被拉區。一旦這類型的梁超載嚴重的時候,就會在超出荷載的情況下形成內部力彎矩,導致梁縱軸和垂直的裂縫,而導致斜裂縫并上下發展的是剪力的原因。
3.5混凝土的化學反應導致的裂縫的形成原因
混凝土的形成需要各種原材料參在一起進行攪拌,而在攪拌的過程中化學反應就很人員發生了,就會改變原材料原有的形狀和內在,比如鋼筋的銹脹裂縫和堿骨料因為發生反應而產生的裂縫。混凝土由于擠壓會產生拉應力,如果拉應力太大超過了混凝土的承受能力就會將混凝土的保護層上產生垂直方向裂縫。空氣中的水氣就會從裂縫里進入到里層進行腐蝕,如果任其發展則會加寬裂縫。使表層的石子爆裂。這種情況嚴重了就會使混凝土的保護層脫落也就直接的影響工程的安全和使用壽命。
混凝土的化學反應是裂縫產生的重要原因中的一種,化學反應可以導致體積、形態的變化從而導致裂縫的產生。
以上只是裂縫產生的主要的幾種原因,除此之外還有其他的原因,比如設計結構時不夠周全、施工質量不好等都會產生裂縫。
4、常用的防治裂縫產生的措施
防治現澆鋼筋混凝土構件裂縫的形成主要是從原材料的選擇、控制設計時的不合理的產生、對施工質量的嚴格監督、在使用的時候不斷維護等四個方面。而下面將主要的幾種防治措施進行簡單的分析:
4.1對混凝土收縮的預防控制
這個方面的控制要從原材料的選擇開始,應該選擇那種經過化學變化時改變程度小的原材料。而且在配比的時候應該控制好水灰的比例。減少水的使用。在冬天進行施工的時候應該適當的增加混凝土的覆蓋保溫,還要刷上養護劑等等。
4.2對由于化學反應產生的裂縫的防治
應該加強控制氯鹽和堿在混凝土中的含量。利用的水泥應該含鋁酸三鈣少,或者是利用火山灰的摻料。這就避免了鎂鹽和硫酸鹽等的利用。對水泥進行嚴格的檢測等措施。
5、對現澆鋼筋混凝土構件裂縫的維修措施
對于由于溫度造成的混凝土的裂縫如果超過了0.2mm就需要進行修補了。對于結構裂縫如果是因為結構的原因產生的則需要在維修的基礎上對結構進行補強。我們通常使用的方法有:先對已形成的裂縫進行分析然后針對不同的情況選擇不同的修理方法在裂縫得到控制不再擴大的情況下進行徹底的修復。
5.1對于現澆鋼筋混凝土構件裂縫在建筑表面的處理方法
對出現在表面的裂縫進行維修是最簡單的一種方法,這種方法主要用在修補那種對于建筑物的結構的承受能力不足產生影響的表面的裂縫。一般就在裂縫的外面進行涂水泥漿等使裂縫得到修補。修補的詳細操作步驟是:①對混凝土的表面進行刷毛②用丙酮清理③用環氧膠泥對混凝土表面的缺損進行修補④用環氧樹脂膠泥對表面進行封閉。下圖是裂縫修補過后:
5.2可以增加現澆鋼筋混凝土構件牢固性的修補
如果裂縫是貫通式裂縫時,就會對混凝土構件的結構產生影響,這是就需要對混凝土大的結構進行加固的處理了。一般我們用粘貼鋼板和碳纖維等的加固的方法。
粘貼加固的方法是對嚴重的裂縫通過計算需要進行加固時所采用的方法。碳纖維加固的方法是對混凝土結構的的抗彎能力和抗剪能力的加固,也很普遍的應用在工業和民用建筑物的裂縫的修補中。
【結束語】:裂縫在混凝土中出現的頻率是很高的,它能夠減弱建筑物的抵抗滲透的能力,減少建筑物的使用壽命,并且還會引起鋼筋的腐蝕。所以按照規定進行施工監督質量做好防范是十分必要的,我們要盡量減少裂縫的出現,對現澆鋼筋混凝土構件進行研究,找出合理的方法對所產生的問題進行妥善處理,這樣混凝土的裂縫還是可以做到避免裂縫的出現的,也就可以建造出質量合格的建筑物。
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