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常见出现混凝土裂缝的原因(混凝土裂缝的修补方法)

发布时间:2023/4/20 13:40:28 点击数: 2191次 

常见出现混凝土裂缝的原因

    由于混泥土的主城成分和构造不同的原因,混凝土裂缝产生的原因也有很多种,常见的便有一下这些:

    1、大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大使混凝土的形变超过极限而引起的裂缝:

    2、混凝土在硬化的过程中由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种裂缝的宽度有时  会很大,甚至会贯穿整个构件。

    3、在大厚度的构件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制,在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。

    4、当有约束时,混凝土热胀冷缩所产生的体积胀缩因为受到约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度较低,容易被温度引起的拉应力拉裂从而产生温度裂缝。(由于太阳曝晒产生裂缝是工程中最常见的现象)

常见出现混凝土裂缝的原因 (5).png

    5、混凝土加水拌和后,水泥中的碱与活性骨料中的活性氧化硅起反应,析出的胶状碱—硅胶从周围介质中吸水膨胀,体积增大到三倍从而使混凝土胀裂产生裂缝。

    6、在炎热或大风天气,混凝土表面水分蒸发过快以及混凝土水化热高等,在混凝土浇筑后数小时仍处于塑性状态时易产生塑性收缩裂缝。

    7、构件承受荷载所产生的裂缝:如、构件在均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩,出现垂直于构件纵轴的裂缝;构件在较大剪力作用下,产生斜裂缝,并向上、下延伸。

    8、当结构的基础出现不均匀沉降时,结构构件受到强迫变形,而使结构构件开裂,随着不均匀沉陷的进一步发展,裂缝会进一步扩大。

    9、当钢筋混凝土构件处于不利的环境中,如海洋等时,由于混凝土保护层厚度过薄,特别是混凝土的密实性不良,环境中的氯离子和溶于海水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈生成氧化铁。氧化铁的体积比原来金属的体积大得多,铁锈体积膨胀,对周围混凝土挤压,使混凝土胀裂。这种裂缝一般沿钢筋方向,比较容易识别。顺钢筋方向的裂缝发生后,更加速了钢筋锈蚀过程,最后导致保护层成片剥落,这种顺筋裂缝对耐久性的影响较大。

常见出现混凝土裂缝的原因 (4).png

混凝土裂缝的修补方法

    现在混凝土裂缝修补的方法有很多:如表面修补法、灌浆嵌缝封堵法、结构加固法、混凝土置换法、电化学防护法、仿生自愈合法等等,其中灌浆嵌缝封堵法又可分为压力注浆法、开槽填补法和涂膜封闭法三种。

    如:某工程地下室出现的裂缝经研究决定使用SJ-75混凝土裂缝修补剂进行修补,采用的方法是开槽填补法:首先用切割机在裂缝两边出宽×深=1.2cm×1.0cm的小槽,凿除混凝土,清理干净。再直接用水泥与修补剂配成水泥砂浆修补膏进行修补。具体操作如下:用毛笔或小刷子在混凝土裂缝处涂刷SJ-75裂缝修补剂两遍,待以上涂膜干燥后,选用普通硅酸盐水泥,用SJ-75修补剂调成水泥净浆修补膏即可使用。(配比为:修补剂:水泥=1:3.5)裂缝填补分为两次,第一次填补0.5 cm深,第二次填补浆体高出混凝土表面2~3m m。裂缝修补后除采用薄膜覆盖,防止因雨淋等因素降低修补效果外,还要仍按原设计要求对修补出进行SJ防水涂料施工。特别要注意的是修补剂要存放于室内,避免阳光直射和雨淋。施工温度要求在4℃以上,避免在阴雨天气施工。

常见出现混凝土裂缝的原因 (3).png

    三种方法可以单独使用,也可以同时使用。例如桥梁裂缝的修补可先注浆,在涂膜封闭;而对于路面、墩台的粗大裂缝则采用开槽填补发为宜;为了防止钢筋锈蚀,混凝土受到有害离子的腐蚀,则可以采用涂膜防水处理。

混凝土裂缝产生的原因

1、设计方面的原因

    1)设计结构中的断面突变而产生的应力集中所产生的构件裂缝。

    2)设计中对构件施加预应力不当,造成构件的裂缝(偏心、应力过大等)。

    3)设计中构造钢筋配置过少或过粗等引起构件裂缝(如墙板、楼板)。

    4)设计中未充分考虑混凝土构件的收缩变形。

    5)设计中采用的混凝土等级过高,造成用灰量过大,对收缩不利。

常见出现混凝土裂缝的原因 (2).png

混凝土材料及配合比原因

(1)混凝土的收缩

    混凝土的一个主要特性就是收缩,它在很大程度上影响混凝土的性能。收缩裂缝常出现在结构构件的变截面处,一般为规则的条状,往往平行于受力钢筋,很少交叉。收缩裂缝主要是在施工过程中由于水泥的自身水化热及在外界气温的作用下而产生的,常发生在梁、板、柱等构件及大体积混凝土中,而收缩裂缝极少会发生在预应力构件中。由收缩引起的微观裂缝一旦产生并发展,将会引发结构构件的变形、开裂等现象,甚至是破坏的严重后果。混凝土收缩裂缝的危害较大,而暴露在大气中的构筑物尤是如此,影响更大。若不加以预防避免,可能会产生严重的后果。

(2)混凝土材料及配合比

    混凝土配合比若设计不当,将对混凝土的抗拉强度产生直接影响,它是造成混凝土开裂的重要原因之一。配合比不当包括水泥用量过大,含砂率不适当,水灰比过大,外加剂选用不当,骨料种类不佳等,这些因素相互间是密切关联的。根据相关试验数据:当用水量保持不变时,每增加10%的水泥用量,混凝土收缩率将会增加5%;而水泥用量保持不变时,每增加10%的用水量,混凝土强度将会下降20%,钢筋与混凝土的粘结力也会下降10%。而根据近年来发现的现浇混凝土出现裂缝的情况,总结起来有以下几个方面的原因[2]:

常见出现混凝土裂缝的原因 (1).png

    1)粗细骨料中的含泥量过多容易造成混凝土收缩率的增大。

    2)所采用的集料颗粒级配不良或使用不合适的间断级配,将会引起混凝土收缩率的增大,从而导致裂缝的产生。

    3)所采用的骨料粒径越细、针片含量越大,单方混凝土的用水量、用灰量也越大,从而导致收缩率的增大。

    4)如果混凝土的掺和料、外加剂不合适的、或者掺量不当,也会大大增加混凝土的收缩率。

    5)水泥品种也是导致混凝土裂缝的原因之一,例如矿渣硅酸盐水泥收缩性比普通硅酸盐水泥大。

    6)混凝土强度和水泥等级也对混凝土裂缝产生一定的影响,一般说来,混凝土设计强度越高,构件脆性越大,越容易引起开裂。而水泥强度越高、越细、早强越高,对混凝土开裂的影响程度也越大。

混凝土材料及配合比原因.png

3、施工及现场养护原因

    1)现浇混凝土,如果其振捣方式或插入不当,如过振、漏振或过快抽撤振捣棒,都将会对混凝土的密实性和均匀性产生影响,从而导致裂缝的产生。

    2)在高空浇注混凝土时,如果风速过大或由于烈日暴晒,都会增大混凝土的收缩值。

    3)对大体积混凝土工程来说,如果缺少二次抹面,将容易导致混凝土表面收缩裂缝的产生。

    4)当进行大体积混凝土浇注过程中,如果现场混凝土降温及保温工作不到位和水化热计算不准确,导致混凝土内部温度过高或内外温差过大,致使混凝土产生温度裂缝。

    5)如果现场养护不到位,将会引发混凝土早期脱水,从而引起收缩裂缝。

    6)现场模板拆除过早或拆除方法不当,会引起拆模裂缝。

    7)如果现场预应力张拉不当,例如超张、偏心等,都会引起混凝土张拉裂缝的产生。

    8)为了盲目抢工期,施工过程中在混凝土没达到强度要求就过早上荷载,进行吊装材料、砌砖等作业,导致混凝土破坏产生裂缝。在施工中,应该严格按照操作程序施工,杜绝过早上荷载和拆模板。

以上这些因素都可能会引发混凝土较大的收缩,产生疏松裂缝或龟裂裂缝,导致混凝土微观裂缝迅速发展成为宏观裂缝。

施工及现场养护原因.png

成品使用过程的原因

    (4)外界因素——使用过程中的各种原因

    1)构筑物或建筑物基础发生不均匀沉降,也会发生沉降裂缝。

    2)野蛮装修,随意拆除承重墙或凿洞等,引起裂缝。

    3)使用荷载超过正常使用荷载。

    4)周围环境的影响,如酸、碱、盐等对建筑物或构筑物的侵蚀,而产生裂缝。

    5)意外事件,例如火灾、轻度地震等也会引起建筑物或构筑物的裂缝。

    裂缝的产生及出现不仅会对结构的整体性和刚度产生影响,还会导致钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。而不同的混凝土裂缝需要根据裂缝本身的性质及其具体情况加以区别对待、及时处理,从而保证建筑物在使用过程中的安全性。


 
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