水泥混凝土结构物裂缝成因与防治

来源:公路监理工程师    发布时间:2013-04-01    公路监理工程师辅导视频    评论

    在桥梁、隧道及房屋结构物工程中,混凝土构件是桥梁、房屋的主要承重结构,而水泥混凝土构件发生裂缝带有一定的普遍性,如不引起重视和及时治理,对混凝土结构的使用寿命会造成很大的伤害。
    一、混凝土构件裂缝成因分析
    1.设计方面
    结构物的形式和尺寸应根据结构物的受力状态、周围环境及施工方法等因素具体设计。由于设计缺陷造成混凝土厚度局部薄弱和钢筋混凝土承载能力计算不足,使受力状态改变形成裂缝。其次,环境变化过大、施工方法不当,致使混凝土在外界环境温差及混凝土本身内部应力的作用下形成裂缝。
    2.人员、材料、环境、施工方法
    片面追求施工进度,随意提前脱模时间,使混凝土在低强度状态下过早过量地承受荷载,破坏了混凝土构件结构,并且脱模后对混凝土没有进行充分的潮湿养护,从而形成裂缝。
    混凝土原材料质量差、配合比设计不合理。水泥品种选择不当,稳定性不好,碎石、砂级配不合理,含泥量超标、碎石中石粉含量大、针、片状物过多,影响了水泥与骨料的胶结;在进行配合比设计时,忽视水泥用量增多对混凝土品质的影响,错误认为水泥用量越多混凝土强度越高;对拌和料外加剂的选择缺乏专业技术人员的指导原因,也可造成了混凝土构件裂缝。
    夏季施工时砂、石露天堆放,无切实有效的降温措施,使混凝土拌和料入模温度高。冬季施工时采取的防寒保温措施不力和不到位,致使混凝土浇注温度不符合要求,也可形成混凝土构件裂缝。
    混凝土振捣不均匀、漏振或没按规范要求振捣,造成混凝土密实度不理想,收缩变形也可致使混凝土构件出现裂缝。
    二、裂缝的防治措施
    1.设计与动态施工相结合
    设计时应根据混凝土结构物所处环境、位置、形状、结构受力状态等情况,正确选择结构尺寸,以确保混凝土有足够的承载能力,保证结构安全。如在施工中发生了环境情况有变化或与设计不符时,应及时变更设计,调整结构尺寸和受力配筋,使之符合要求。混凝土设计时,按规范要求正确选择结构形式、断面、尺寸及原材料品种,并且在施工中严格按照设计要求操作。
    2.加强混凝土拌和运输及浇注振捣
    混凝土拌和时投料顺序为:开机运转→石子→砂子→水泥→外加剂→水。其中水可按体积称量,其余均应按重量称重。预制场或拌和站集中拌制的混凝土,细、粗集料称量允许偏差为±2%,水、水泥、外加剂的称量允许偏差为±1%。
    混凝土的运输要及时并保持连续性,时间间隔不宜超过1.5h,运距较远或炎热天气施工,可掺入缓凝剂以减少坍落度损失。
    混凝土浇注时自由落距应控制在2m以内,浇注的最大间隙时间:当混凝土强度等级≤C30,气温<250C时为210min,气温>250C时为180min;当混凝土强度等级>C30,气温<250C时为180min,气温>250C时为150min;掺用外加剂时,混凝土浇注最大间隙时间,则应按现场条件试验确定。
    混凝土振捣时要均匀,密实,不漏振、不欠振,不过振,确保每一振点的振捣时间长短、振动棒的间距和插入深度应符合施工规范要求。其中,振捣应在浇注点和新混凝土面上进行,振捣器插入混凝土或拨出时速度要慢,以免产生空洞。振捣器要垂直地插入混凝土内,并要插至前一层混凝土,以保证新浇混凝土与先浇混凝土结合良好,插入深度一般为50~100mm。插入式振捣器移动间距不得超过有效振动半径的1.5倍,表面式振捣器移动间距,应使振动器平板能覆盖已振实部分100mm左右。当使用插入式振捣器时,应尽可能地避免与钢筋和预埋件相接触。混凝土捣密实的标志是混凝土停止下沉、不冒气泡、泛浆、表面平坦。混凝土捣实后1.5h到24h之内,不得受到振动。
    3.控制混凝土的脱模及养生
    混凝土浇注完成,表面收缩后应尽快进行养生。洒水养生应不少于7d(掺外加剂混凝土应不少于14d),特别是大体积混凝土,应针对结构断面、材料选用、施工工艺、周围环境等条件,采取有效技术措施降低水化热,控制涨凝土中心温度与表面温度差符合要求,防止裂缝出现。混凝土拆模时强度必须符合设计或规范要求,严禁未经试验人员同意提前脱模,并且脱模时不得损伤混凝土,脱模后加强养生。
    4.及时做好裂缝的治理
    干燥收缩裂缩治理,初期加强覆盖和洒水养护,及时正确调整和严格控制混凝土配合比,降低单位用水量,提高混凝土抗裂度,不良地基引起的裂缝,采用小导管或中空锚杆注水泥浆加固地基,偏压引起的裂缝,加设偏压支撑或采取回填方式处理。    

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