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摘要:当下建筑工程项目中,混凝土材料的使用范围越来越广。加强混凝土质量的关注可有效提高工程整体质量。本文针对混凝土裂缝成因、修补技术及防治措施等进行了分析,旨在有效提高项目施工质量。
关键词:混凝土;工程裂缝;成因分析
钢筋混凝土是目前时间上应用最大宗的人造建筑材料,具有良好的长期性能与高耐久性,但在实际工程应用中,钢筋混凝土经常因结构设计不合理、施工缺陷以及各种环境条件的物理、化学或生物侵蚀等原因而在使用期限内发生劣化,形成大小不一的裂缝,从而引起混凝土碳化、保护层剥落及钢筋锈蚀,使钢筋混凝土强度和刚度受到削弱,耐久性降低,严重时甚至发生垮塌事故,危害结构的正常使用,必须加以控制。因此研究混凝土裂缝产生的原因及及早预防和修补措施是非常重要而迫切的。
1.关于裂缝产生的原因
1.1 因温度变化而产生裂缝
从本质上来说,混凝土也具有热胀冷缩的特点。也就是说,当外部的环境温度或者是混凝土的结构内部温度发生了变化时,混凝土就会发生变形的现象。而若是混凝土结构在变形的过程中受到了某种约束,那么在混凝土的结构内部就会产生一定的应力,当应力的大小超出了混凝土的抗拉强度时,混凝土就会产生温度裂缝。温度裂缝是混凝土裂缝中比较常见的一种,其主要的特征就是裂缝的走向没有规律,裂缝的宽度大小也不一致。一般来说,温度裂缝的裂缝宽度大小与温度变化有直接的关系,通常是热细冷宽。另外,温度裂缝也分表面温度裂缝、深层温度裂缝以及贯穿裂缝三种,其中表面温度裂缝通常出现在现浇混凝土的1 ~ 2d 之间,而深层温度裂缝和贯穿温度裂缝经常出现在现浇混凝土的2d之后。
1.2 混凝土收缩而产生裂缝
从目前的路桥工程施工情况来看,混凝土因收缩而产生裂缝的现象是非常普遍的。这种收缩而产生的裂缝主要表现在混凝土的表面,而且裂缝的宽度一般来说也比较细小,呈现出一种没有规则的龟裂状。在不受外力的情况下,混凝土发生收缩的情况为自身收缩。而当混凝土受到了外部的约束作用时,那么混凝土就会产生一定的拉应力,导致开裂,这种体积变形的情况,主要发生在混凝土硬化的初期和后期。在混凝土的硬化初期,水泥在凝固、结硬的过程中体积发生变化,由此产生裂缝。而在硬化的后期,则主要是由于混凝土内部的自由水分不断蒸发而导致的干缩变形。
1.3 水泥的水化热而产生裂缝
在现实情况中,水泥水化热也是导致混凝土出现裂缝的重要原因,在水泥水化的过程中,往往会散发出大量的热量。但是这里的散热往往是不均匀的,所以就会导致混凝土结构内部的温度远远高于混凝土表面的温度,产生温差。尤其是对于某些大型的混凝土结构而言,温差更是非常严重,也正是因为混凝土内部的温度和表面的温度形成了温度梯度,从而导致混凝土的内部产生了一定的压应力,而表面则产生拉应力。等到这两者的作用力超出了混凝土所能够承受的极限时,混凝土的表面就会产生裂缝。
1.4 不正确的施工操作导致裂缝
除了温度、混凝土本身的原因之外,人为原因也是导致混凝土产生裂缝的重要原因。在混凝土施工过程中,若是存在不正确的施工操作,也会导致混凝土产生裂缝。比方说,在混凝土的施工过程中,工作人员对混凝土进行了过分的振动搅拌,模板和垫层没有吸收到足够的水分等,都会引起混凝土凝缩裂缝。而当混凝土浇筑之后,若是抹干压光的时间过长,那么就会使得细骨料被浮到表面,形成一层水泥浆层。在水泥浆层中,往往都含有着大量的氢氧化钙,会和空气当中的二氧化碳发生化学反应,从而导致混凝土表面的体积收缩,出现龟裂现象。除此之外,由于路桥施工一般都是露天作业,所以所用到的钢筋也很容易发生锈蚀的现象。这种现象,也会导致混凝土出现开裂、剥离的情况。
2 关于处理混凝土裂缝的技术
2.1 利用合适的材料进行填充
针对混凝土裂缝的处理,可以采用材料填充的方法来进行处理,借助于不同的材料来完成对混凝土裂缝的修补。如今,在路桥工程中,利用材料来填充混凝土裂缝的技术运用时间比较长,修补技术也已经得到了很大的改进,包括材料、工艺等各个方面。在不影响混凝土结构的情况下,修补技术可以借助水泥浆、沥青等材料来对混凝土裂缝进行修补。当然,在修补裂缝之前,必须要先将裂缝清理干净。
2.2 采用表面处理法进行处理
在实际情况中,若是采用表面处理法来修补混凝土的裂缝,其实就是沿着裂缝的形状来涂抹适量的树脂保护膜。而且,在实际操作之前,相关的工作人员需要先利用钢丝刷来将混凝土表面的附着物刷去,然后再用清水清洗干净。等到混凝土表面干燥之后,再将油灰状的树脂填充到混凝土表面的裂缝中,然后再进行涂抹。表面处理法可以分为两种,分别是表面涂抹和表面贴补。一般来说,表面涂抹法主要是在浆材难以灌入的一些细小裂缝中使用,而表面贴补法则主要在一些大面积漏水的混凝土裂缝中使用,用以防渗堵漏。
2.3 采用电化学方法进行处理
在科学技术飞速发展今天,化学技术已经有效的运用在工程施工中。电化学方法是防护和修复混凝土裂缝的有效法法之一,常用的方法有:阴极保护法、电化学脱盐法和电化学沉积法。在实际应用中,主要是通过化学反应来填补混凝土的裂缝。通过借助化学技术来处理混凝土的裂缝,可以达到抗侵蚀、防腐的效果。如今,电化学处理技术是在路桥裂缝处理中运用得最为广泛的化学技术。
3 关于防治混凝土裂缝的策略
3.1 适当地添加合成纤维
在现实情况中,钢纤维混凝土的优势是非常强的,能够有效的防治裂缝产生,但是价格也非常昂贵,因此,近几年来,在路桥工程中合成纤维也在逐步应用。合成纤维与钢纤维之间存在一定的区别,钢纤维的阻裂效应主要体现在其能够充分地提高硬化混凝土的变形能力,使得混凝土结构在被破坏之后,仍然能够保持一定的延性。而合成纤维的阻裂效应则表现在其能够在早期的时候就阻止原生裂缝的产生,从而减小或阻止混凝土发生塑性收缩。一般来说,在实际的施工当中,合成纤维混凝土更适合在大面积混凝土结构中使用,其能够在一定程度上减少或者是阻止大面积混凝土发生裂缝的情况。合成纤维的合理应用,对于混凝土性能的影响是非常全面的,也是综合性的。
3.2 控制好混凝土材料的配合比
要想充分地防止混凝土裂缝的出现,那么首先就应该要控制好混凝土材料的配合比。而且,在这里水泥是混凝土材料中的主要材料,因此更是要严格地控制水泥的用量。从当前的路桥施工实践技能来看,控制好混凝土材料的配合比,也是防止混凝土出现裂缝现象的关键因素。在现实情况中,相关的工作人员需要根据混凝土要求的实际强度等级,考虑到混凝土材料质量可能会引起的结构变动,然后再根据施工条件的情况来设计出合理的材料配合比方案。而且,由于路桥工程在施工过程中会受到环境变化等一系列不确定的因素的影响,所以施工单位还需要根据施工现场的实际情况来针对材料比例进行合理地调整。
结语:混凝土的施工技术现在已经很成熟,但现有控制裂缝技术费用较大。希望将来有更好的技术从根本上杜绝混凝土裂缝的产生,使混凝土发挥更大的作用。
参考文献:
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