混凝土裂缝成因试析论文

2022-04-30

本文一共涵盖3篇精选的论文范文,关于《混凝土裂缝成因试析论文(精选3篇)》,欢迎阅读,希望大家能够喜欢。摘要:在建筑工程施工过程中,混凝土的材料选择会对裂缝的产生有一定的影响意义,严重影响着裂缝的产生,甚至会导致楼层塌陷的问题,如果不进行有效的措施,在施工中会出现更多的混凝土裂缝问题。本文对建筑施工混凝土裂缝成因与治理进行解析,以供同业者参考。

混凝土裂缝成因试析论文 篇1:

试析公路桥梁混凝土裂缝成因及处理方法

摘要 混凝土裂缝问题时公路桥梁中常出现的问题,情况严重时甚至会导致桥梁坍塌,给人们的生命财产安全带来严重的危害。因此近几年人们对公路桥梁的混凝土裂缝问题极为重视,下面本文就此进行分析,并提出了改善混凝土裂缝问题的措施。

关键词 公路桥梁;混凝土裂缝;成因

混凝土是当前建筑结构中比较广泛使用的建筑材料,虽然它具有成本低廉、效果明显等优势,但抗拉能力较差也是它不容忽视的问题。尽管混凝土的裂缝问题难以避免,但是我们可以采取有效地措施将其危害程度降到最低。

1 造成混凝土裂缝的原因分析

1.1 温度因素

混凝土热胀冷缩的特点使得它会随着内外环境温度的变化而出现结构变形,而当变形受到约束,在结构内部就会产生应力,混凝土承受应力的能力超出其抗拉强度时就会出现温度裂缝。温度裂缝有如下特点:深层裂缝或者贯穿整个混凝土层的裂缝走向会与主筋平行,而处于表面的裂缝走向毫无规律;随着温度的变化,产生的裂缝宽度大小也不同,热细冷宽。

表面温度裂缝会在温差较大时出现,而深层贯穿裂缝多数情况下是因结构降温差的数值较大,加上外界的约束而造成的。

1.2 地基形变引起的裂缝

地基基础发生沉降或者水平方向产生位移时所产生的结构力比混凝土本身结构的抗拉能力强时,混凝土结构就会出现裂缝现象。其原因如下:

1)塑性状态下混凝土的基础及支架会有不均匀沉降的现象,裂缝因局部混凝土受到变性约束而产生。

2)混凝土中体积较重的材料会因重力作用而出现下沉,这就使得水泥浆呈现一种上浮的趋势,一旦下沉到某种程度,在钢筋和模板的作用力下,裂缝就会产生。

1.3 由于钢筋锈蚀而产生裂缝

在施工过程中若采用质量差的混凝土或者混凝土的保护壳太薄,二氧化碳慢慢侵蚀保护壳至钢筋,使其周围的碱度下降,钢筋中铁离子会与侵入到混凝土中氧气和水分发生锈蚀反应,混凝土保护层就会出现开裂、局部脱落,裂缝沿着钢筋产生。

1.4 工程结构设计不合理

公路混凝土桥梁的腹板和加劲肋相交的地方,截面经常突然发生变化,导致应力也随之发生变化,这样就形成了混凝土开裂现象。

2 裂缝的主要危害性

混凝土裂缝的产生对桥梁自身的危害主要体现在两个方面,一是结构强度的降低,二是耐久性的持续下降。桥梁混凝土裂缝的产生会给桥梁自身带来很大的安全隐患,也会影响桥梁的正常使用,如果不及时采取有效措施进行处理,随着外部环境的影响,裂缝会持续扩大,其危害更是不间断的加剧,这样下去就会缩短桥梁的使用期,造成巨大的经济损失。

2.1 降低了结构强度

混凝土裂缝出现以后,桥梁的刚性、抗弯度以及强度皆会不断地降低,这样就会促使强聊的结构遭到破坏,裂缝严重时直接会影响到桥梁的正常使用。

2.2 降低桥梁的耐久性

混凝土裂缝给桥梁带来的最大危害就是直接加剧了混凝土的中性化,使得钢筋不断腐蚀,直接减少了桥梁的使用期限。

3 处理混凝土裂缝的一些建议

3.1 对其表面进行处理

即在混凝土的表层裂缝上涂抹一层树脂保护膜,对其进行保护。对混凝土的表面进行施工时,先用钢丝刷将混凝土表面清理干净,然后用清水冲洗,待其表面足够干燥,再将混凝土表面坑洼的地方用油灰状的树脂填满,最后涂抹。

表面处理法大致分为涂抹法和贴补法两种。深度不及钢筋表面的不会漏水的细小裂缝以及无法浇灌水泥浆的小裂缝可以使用涂抹法,还有一些不会变化的的小裂缝也可以采用表面涂抹的方法。贴补法主要用于防止大面积裂缝的雨水的渗漏。

3.2 采用填充法

施工人员常采用填充法来修补比较宽的裂缝,这种办法施工操作流程简单,使用的费用低,很受施工人员的欢迎。一些宽度小于0.3mm的裂缝,深度比较浅,规模也比较小,施工人员就可以开挖小型凹槽,再向里面填充一些材料。桥面混凝土出现的一些贯穿裂缝,就需要从上而下浇灌材料来弥补其开裂。宽度在七八里面左右的混凝土裂缝就要采用砂轮机或者钢丝刷将其表层的障碍物清扫干净,然后用清水冲洗,待其表面干燥,用环氧树脂填充,因为环氧树脂有着较强的渗透和粘着性,混凝土裂缝用它来填充,这样不仅可以天高桥面的防水性,另一方面还可以减少混凝土老化和钢筋锈蚀的出现。

3.3 局部进行修补

桥梁的载重量较大也会产生裂缝,并且当这种裂缝不能得到及时处理的时候,混凝土的耐久性也会降低,这就影响了桥梁的结构强度,面对这种问题,可利用结构补强法、锚固补强法、预应力法来补救。另外灌浆法也不失一种好的解决方法。混凝土的裂缝在处理工作结束后要及时进行检查,检查的内容包括试验修补材料,试验取样的钻芯取样等。

4 混凝土裂缝的防治办法

4.1 使用膨胀混凝土

这种混凝土具有不错的膨胀功能,还有收缩补偿的作用,它的最大作用是混凝土的水化硬化。膨胀混凝土会发生膨胀现象时因为它遇到水会发生化学变化,产生钙钒石。它之所以能够成功是因为它能在不同的约束状态下保持足够的膨胀能,这样我们完全可以忽视它自收缩的问题。

4.2 掺加合成纤维

钢钎维混凝土较其它的混凝土价格来比较贵,这几年桥梁工程中用的更多的是合成纤维。合成纤维分为聚丙烯腈纤维和聚丙烯纤维两种,它们具有极强的阻裂效应,不仅可以减小甚至消除

早期混凝土里面出现的一些原生裂隙,还能够不断地降低混凝土的塑性收缩性。和混凝土的大体积特点正好相适应,合成纤维正好适用于大面积的混凝土工程的施工,这归结于合成纤维能够减少甚至阻止大面积混凝土结构裂缝的发生。在混凝土中加入合成纤维,可以全面、综合的改变混凝土的性能,并且能够提高早龄混凝土的稳定性,减少混凝土早期收缩裂缝的出现,这事它应用价值的最高体现。

5 优化施工工艺

5.1 控制好混凝土的粘结时间

公路桥梁的内部通常含有许多大体积混凝土材料,这会影响到混凝土的凝结时间,从而制约混凝土水化热的放热。水泥的水化速率加快,混凝土凝结时间短出现早强,这样混凝土达到最高中心温度的时间久会缩短,增加的凝结温度的峰值。

5.2 混凝土的入模温度需要严格把握

施工的前期工程中,不僅要控制好水泥的温度,还要综合砂、石淋水以及冰,将混凝土入模后的温度控制在28℃内。

6 结语

总而言之,只要预防措施采取得当就能解决好桥梁裂缝问题。公路桥梁的混凝土裂缝问题已经是桥梁工程里的一个不容忽视的通病,施工人员必须不断地改良施工工艺,提高施工技术水平,确保施工质量,才能从根本上来杜绝这些安全问题。

参考文献

[1]徐德志.桥梁工程风险事态损失集成及排序策略研究[J].山西建筑.2010(16).

[2]陈军,张德明.桥梁工程项目风险评估实用方法[J].黑龙江科技信息.2010(01).

[3]钟建国.渝遂铁路草街嘉陵江大桥船撞风险分析[J].铁道工程学报. 2009(11).

[4]高新文.桥梁隧道安全风险评估在山西的试点探索[J].山西交通科技. 2009(05).

[5]张谢东,郭俊峰,余建宜,易胜.山区高墩大跨桥梁施工过程中的风险识别[J].桥梁建设. 2008(06).

作者:程红娟 肖倩

混凝土裂缝成因试析论文 篇2:

试析建筑施工混凝土裂缝成因与治理措施

摘要:在建筑工程施工过程中,混凝土的材料选择会对裂缝的产生有一定的影响意义,严重影响着裂缝的产生,甚至会导致楼层塌陷的问题,如果不进行有效的措施,在施工中会出现更多的混凝土裂缝问题。本文对建筑施工混凝土裂缝成因与治理进行解析,以供同业者参考。

关键词:混凝土,裂缝成因,治理措施

一、建筑工程施工中混凝土裂缝产生的成因

(一)建筑工程所处环境问题

建筑工程所处环境影响是建筑工程必须考虑的重要问题。比较敏感环境温度、土壤成分、空气湿度、天气情况等,这些因素都会对建筑工程混凝土裂缝产生极大影响。建筑工程所处土壤较为松软,导致地基不牢,无法承受更高更大建筑工程,会导致混凝土裂缝产生。一些经常高温暴晒地区,在建筑工程过高时,高空楼层在施工完毕之后受到烈日和大风影响,会导致混凝土裂缝生产。

(二)建筑施工质量问题

建筑工程企业是决定建筑工程质量优劣的关键因素。建筑工程中混凝土产生裂缝离不开建筑施工人员的人为因素影响。建筑工程队施工能力不足,在施工过程中没有按照制度和相关流程完成建筑工作,导致建筑工程混凝土裂缝不断产生,对建筑工程质量非常不利,想要保证建筑工程质量必须紧紧抓住施工队伍素质,提高质量。

(三)材料应用问题

在建筑工程施工过程中,混凝土的材料选择会对裂缝的产生有一定的影响意义,材料质量的好坏直接决定着工程质量的高低,严重影响着裂缝的产生,尤其是一些低质劣等材料,不仅是裂缝产生的重要原因,甚至会导致楼层塌陷的问题,如果不进行有效的措施,在施工中会出现更多的混凝土裂缝问题。

(四)混凝土工程的设计原因

在进行建筑工程时,首先要进行的便是设计。对地质的勘测、数据的测量都会导致建筑设计的最终结果。而建筑结构设计的是否合理会关乎着施工的具体方案与混凝土材料等其他材料的選择。除此之外,还有地质、气候、温度等其他客观因素都在影响着建筑的设计。因此,有效的设计和计算理论是混凝土裂缝形成的设计原因。

(五)后期养护的原因

在完成混凝土的浇灌后,要进行及时的养护。因为混凝土浇筑时,内外温差过大,所以在完工后,也要进行湿度和温度的养护,如若因为温差的问题导致混凝土大面积收缩就会使其产生裂缝而会使建筑性能产生变化最终导致建筑的使用寿命减短。

(六)混凝土的温湿度失控

温湿度裂缝是一种少见的裂缝,出现这种状况的原因主要是养护不当和混凝土所处环境温差较大。这种裂缝多出现于大型施工现场,因施工时间跨度大,加之中国部分地区的季节性温差较大,常导致混凝土处于热胀冷缩的状况,再加之养护措施不当,或者配方比例失误,极大可能引起温湿度裂缝。

二、建筑工程中混凝土裂缝治理方法

(一)严格选取原材料

建筑工程施工中,原材料的质量是直接影响工程质量的最重要因素,因此,在施工过程中,要严格的保证施工原材料的质量,必须严格的对原材料进行筛选,避免因为原材料的质量不过关却投入使用而影响到整个建筑的质量,防止混凝土出现裂缝,同时,要将原材料存放在干燥通风口,保持原材料的干燥,绝不能出现原材变质等现象的发生,同时,必须要保证配置过程的科学性。比如水泥的选择,在确定原材料的选取上,不能随意的取用,而是要率先进行试验,确保材料质量,再者控制水泥的用量,然后再进行混凝土的建造工作,这样能极大程度地保证混凝土质量,进一步提升混凝土的性能。

(二)配比方案改进

在混凝土配置的过程中,配比是非常重要的,简单的举例来说,在混凝土配置中,施工骨料吸收率大,而骨料的内干塑料和含金量也高的情况下,会造成混凝土具有更高的干缩性,这就是配比对混凝土的影响。所以说,要想混凝土的质量过关,就必须保证配比方案的正确,并在不断的实践和思考中,摸索出更好的配比方案。而这种改进,为了塑造混凝土的可泵性、扛离析能力、和易性、抗渗性等,可以适当的加入高效减水剂和粉煤灰,就能减少渗水现象的发生,进而避免混凝土裂缝的出现,同时,在混凝土配置中,要根据现场因素进行综合的判断,不断的调整,如此才能最大程度的保证混凝土不出裂缝。

(三)对成型的混凝土进行护理与养护

在混凝土浇筑后,要及时对成型的混凝土进行护理与养护,以此来避免混凝土在后期的工作期间形成裂缝。尤其是在阴雨天气,要组织工作人员对混凝土进行避雨措施,保证混凝土的干性和温变能力。由于混凝土本身有泌水性,所以要避免温差过大而导致裂缝产生。同时还要避免雨水流进基坑,影响后期的建筑工作从而导致混凝土产生气孔而形成裂缝。

(四)设计预防

在施工设计环节必须综合考虑混凝土裂缝的产生,设计时应当尽量避免出现过多的结构断面,若建筑结构或者造型需要,则必须设计一定的防护措施,避免应力集中导致产生裂缝。其次,施工时应当尽可能采用补偿收缩混凝土技术。总结大量裂缝成因和施工经验发现,混凝土收缩是裂缝产生的重要因素,而将膨胀剂掺进混凝土之后能大大减少收缩现象,避免裂缝的产生。最后,设计人员对构造钢筋的设计、配置、使用等进行综合考虑,保证在薄壁环节有足够的支撑力。

(五)有效的减少荷载问题

在实际的工程施工进程之中,如果荷载太重也会导致出现应力裂缝,随着科学技术水平的不断提升,在实际的设计过程之中要对应力裂缝结构的变化进行重点管控。为了更好的避免在混凝土中出现裂缝,就需要对裂缝出现的部分和裂缝的机构进行明确,以及明确有没有受到其他外界方面的干扰。而且在混凝土的实际施工进程之中,由于骨料十分容易出现下沉这也会容易出现收缩裂缝,如果不进行合适的处理会干扰其他没有完成的混凝土,这个时候可以采用二次压抹办法进行处置。

三、结语

建筑工程中的核心建材混凝土的质量对建筑的寿命有显著影响,混凝土不合格,轻则导致建筑质量下降,重则导致房屋坍塌、人员伤亡。在施工过程中,必须对混凝土引起足够重视,应当密切关注其裂缝情况,及时处理,并对其产生的原因进行分析,避免类似情况再次出现,降低混凝土裂缝概率,保证施工质量达标。

参考文献:

[1]熊静.建筑工程中混凝土裂缝的成因及治理[J].建材与装饰,2018(51):18-19.

[2]张松.建筑工程施工中混凝土裂缝的成因与治理[J].农家参谋,2018(24):213.

作者:郭增涛 郭传磊

混凝土裂缝成因试析论文 篇3:

试析混凝土裂缝的成因及防治

一、裂缝产生原因分析

混凝土结构或构件往往是带裂缝工作的。裂缝发展会使结构或构件的承载能力、耐久性和抗渗能力降低,同时会使建筑物的外观变差,建筑物的使用寿命降低,甚至严重时会威胁到人们生命和财产安全。从多方面统计数据来看,很多工程混凝土的质量事故都是由于混凝土裂缝的发展所致。我们必须要采取有效控制的措施,将其混凝土裂缝的发展造成危害程度严格控制在规范范围之内,保证建筑物对人们生命和财产安全。

混凝土裂缝产生的原因是多样的,主要是温度和湿度的变化、原材料不合格(如碱骨料反应)、模板及支承變形等。概括起来,一种是非荷载作用变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷、化学作用等原因引起的裂缝;另一种是荷载作用引起的裂缝;再者是施工不当引起的裂缝,如配合比控制及养护不当引起裂缝等等。

(一)非荷载作用引起的裂缝

混凝土的收缩。混凝土在硬化过程中,由于水分蒸发、体积逐渐缩小而产生收缩。根据力学分析,由于结构构件受到支座的约束,当其收缩所引起结构构件的约束应力超过一定程度时,必然引起结构构件的开裂。

力学形变及温度应力裂缝。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面,由于水泥的水化将产生并释放大量的水化热,造成混凝土构件内外部温差较大,膨胀不一致,混凝土表面产生拉应力,内部产生压应力,当这种拉应力超过了混凝土抗应力时便产生的裂缝。温度变化较大的地区。温度裂缝通常无规律,大面积构件裂缝常纵横交错,受温度变化影响明显,裂缝冬宽夏窄。

(二)荷载作用引起的裂缝

钢筋混凝土的结构,在使用荷载的作用下,截面的混凝土拉应变是大于混凝土极限拉伸值,作用于截面上的弯矩、剪力、轴向拉力及扭矩等荷载效应会引起结构构件产生裂缝,这种情况下结构是带裂缝工作,是设计允许的;由于基础不均匀沉降,使混凝土结构出现的裂缝,也属于荷载作用引起的的裂缝,这种裂缝大多是由于地勘不准确或施工控制不到位造成的,是不允许发生;由于在施工中过早对结构构件承受荷载,使结构构件达不到设计强度,迫使混凝土产生裂缝,这是可以避免的;混凝土结构构件在使用过程中,超过设计的允许最大荷载,导致混凝土裂缝。这种破坏性裂缝是不允许的。

(三)施工操作不当引起的裂缝

混凝土过早拆模,或者混凝土未达到终凝时间承受荷载等都可直接造成混凝土裂缝;在施工中板的上层钢筋一般较细,在交叉作业中,施工人员不采取措施对上层钢筋踩踏,使钢筋弯曲变形、下沉,保护层过大,导致板面裂缝;在施工中混凝土水灰比过大,多余的水形成水泡或蒸发后形成气孔,减少混凝土实际有效断面,在荷载作用下,使空隙周围产生应力集中,导致板面裂缝;混凝土砂石含泥量超标或级配差,会使混凝土产生网状裂缝或侧面裂缝,混凝土组成材料质量不合格,导致结构裂缝。

二、裂缝的预防控制

(一)从施工过程进行控制和预防

加强控制混凝土施工配合比,严格控制水灰比和水泥用量,严格选择砂石级配,减少混凝土孔隙率及收缩量,提高混凝土抗裂强度;加强混凝土浇捣和养护,使混凝土在硬化过程中及时补偿有效控制裂缝。在裂缝容易发生部位和负弯矩筋区域采取措施,避免上层钢筋踩踏变形,导致板面裂缝;避免混凝土在零强度下冲击振动,防止楼板裂缝。

混凝土裂缝的预防,在模板工程中其构造要合理、模板及支架要有足够的刚度,以防止模板各杆件间的变形不同而导致混凝土裂缝;在混凝土浇筑时应防止离析现象,振捣应均匀、适度;在混凝土的养护中适当延长养护时间。

(二)从混凝土自身应力的角度对温度裂缝的进行控制和预防

混凝土内部的温度与混凝土厚度及水泥品种、水泥用量有关,混凝土越厚,水泥用量越大,水化热越高的水泥,其内部温度越大。防止大体积混凝土产生裂缝是控制混凝土内部和表面的温度差,从而减小混凝土因水泥水化产生温度应力造成的混凝土裂缝。

(三)对混凝土的干缩裂缝进行有效控制和预防

合理选择水泥品种。水泥水化热越大,混凝土的干缩收缩越大,从减少收缩的角度出发,宜采用中低热水泥和粉煤灰水泥;控制水泥用量,混凝土干燥收缩随着水泥用量的增加而增大,在满足强度等级的前提下降低水泥用量;控制用水量及水灰比的把握,混凝土的干燥收缩随着用水量的增加而急剧增大,水灰比越大,干燥收缩越大,严格控制用水量及降低水灰比,从而减少干缩裂缝目的;控制最佳砂率,混凝土的干燥收缩随着砂率的增大而增大;控制混凝土外加剂使用,在选用外加剂时选用干燥收缩小的外加剂;正确选择养护时间和方法,保证混凝土因表面干燥过快,产生较大的收缩,导致产生拉应力而开裂。

三、对已经出现的混凝土裂缝进行修复

非强度原因而造成现浇混凝土裂缝处理措施有化学灌浆法,其方法为采取环氧类的化学浆液或水泥浆液对裂缝进行灌注填充,既提高了结构的整体性,又能有效阻止钢筋的进一步锈蚀;迭合层法,对原有混凝土楼面凿毛清理,铺设钢筋网,重新浇筑一层细石混凝土整浇层,从力学角度来提高楼板的刚度和整体抗变形性能;整体处理法,通过增设构件、改变传力途径、地基处理、结构补强等整体方法提高现浇楼板的抗裂性能,针对已出现的裂缝,视具体情况对其采取封堵或约束的方案。

四、结语

在工程中,现浇混凝土结构特别是板面的裂缝现象是不可避免的,要求我们在现场施工中要尽量做到科学合理,采取有效的措施是能够减少裂缝现象产生的;对于施工中已经产生的裂缝,在分析其发生的原因后,进行科学的处理和加固补强措施,使现浇混凝土结构能够满足正常使用条件下的安全性和耐久性要求。■

作者:陈川宁

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