论水泥混凝土结构物的裂缝检测与控制

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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论水泥混凝土结构物的裂缝检测与控制

张伟

泰州市天衡建设工程质量检测有限公司225500

摘要:裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低结构物的抗渗能力,影响结构物的使用功能,而且会引起混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响结构物的承载能力,因此要对水泥混凝土裂缝检测进行认真研究、区别对待,采用合理的措施进行控制来预防裂缝的出现和发展,才能保证结构物安全、稳定地工作。

关键词:水泥混凝土;结构物;裂缝检测;控制

1引言

众所周知,混凝土在现代的工程建设中占有非常重要地位。但是,在各类工程中,混凝土的裂缝问题仍然是较为普遍的问题之一,往往影响着工程建设的质量和构筑物的使用寿命。尽管我们安徽水利在施工中采取各种措施以避免相关问题的发生和扩大,但裂缝问题仍然时有出现,难以完全避免。如何避免和预防混凝土裂缝的发生,以及如何解决已经产生的裂缝问题成为现代工程建设中比较重要的课题之一。作者根据多年的经验对施工中这个问题做一探讨。

2水泥混凝土结构物质量缺陷的检测

2.1混凝土结构检测常用方法的分类和特点

(1)检测结构构件混凝土内部缺陷如混凝土裂缝、不密实区和孔洞、混凝土结合面质量;

(2)检测结构构件混凝土强度值;

(3)检测几何尺寸如钢筋位置、钢筋保护层厚度、板面、道面、墙面厚度等;

(4)结构工程混凝土强度质量的匀质性检测和控制;

2.2钢筋混凝土结构检测方法的选择

钢筋混凝土结构检测集中在混凝土基体强度等级和缺陷,主要对钢筋保护层厚度和位置、混凝土构件的几何尺寸和壁厚等进行检测。对混凝土构件强度的检测,可采用回弹法、超声――回弹综合法等检测方法。一般工程优先采用回弹法,对大型工程如采用回弹法检测仍达不到设计要求或对回弹法检测有怀疑时,应采用超声―回弹综合法检测。对构件混凝土内部不密实区、空洞等缺陷的位置和范围的检测,可采用带有波形显示功能的超声波检测仪,测量超声脉冲波在混凝土中的传播速度、首波幅度和接收信号主频率等声学参数,并根据这些参数及其相对变化,判定混凝土缺陷。

2.3裂缝检查及成因分析

裂缝成因调查是为裂缝原因分析提供依据,包括对材质、施工质量、设计计算与构造,使用环境与荷载等方面的调查。材质,主要是水泥品种及安定性,砂石质量,是否存在碱性骨料,外加剂性能及用量。施工质量,主要是混凝土的强度、密实性、养护情况,钢筋位置及数量,模板刚度及支撑情况。材质与施工质量调查方法,主要是核查保证资料、有针对性地辅以现场检测核对。使用环境与荷载,主要是分析结构在使用中的温度、湿度变化,是否存在有害介质作用。

裂缝成因分析是为裂缝危害性评定及修补方案提供依据,若不经分析或忽略成因分析就进行裂缝处理,往往会导致决策错误,使本不需要加固的结构而花费了大量的人力、物力去补强加固,使己处在危险状态、本应该拆除的结构,却因草率处理而潜藏着突发事故的危险。

3裂缝的防控措施

3.1设计方面的防控措施

针对建筑工程的建设目的和使用要求,充分考虑混凝土构件在未来的使用过程中可能受到的永久荷载与可变荷载的最大值,进行满足使用要求的科学、规范设计;对混凝土构件在符合力学和空间美观设计的要求下合理的进行分缝分块设计;注意直径和强度的协调,合理选择主筋,钢筋要做适筋设计;通过对地基进行多次夯实以及合理设计,将不均匀沉降对混凝土构件和建筑物带来的不利影响降到最低。

3.12控制浇筑混凝土结构时的内部温度

控制浇筑混凝土结构时的内部温度可以避免产生温度应力裂缝。在施工中,可以通过改善混凝土配料,或者其他物理性措施以达到减小混凝土内部温度应力的目的。

根据作者的实际施工经验,有三种方式改善混凝土配料:

(1)改善混凝土的配合比,采用干硬性混凝土,掺混合料,例如加气剂、减水剂[2]、和缓凝剂等,前两者可以减少混凝土中的水泥用量,后者可以延长混凝土硬化时间,这三种混合料都可以有效地减少单位时间内水泥水化释放的热量,从而减小温度应力;

(2)采用低水化热的水泥品种,在浇筑大型混凝土结构中常采用矿渣水泥、粉煤灰水泥等;

(3)在拌合混凝土时,加冰或冷水,或者将沙石冷却以降低混凝土的浇筑温度。

其他的控制混凝土结构内部温度的物理性措施包括:

(1)在大型混凝土结构内部布设散热管,以保证混凝土内部通风散热,后期可以将散热管浇筑水泥进行封闭;

(2)采用碾压方式浇筑大型混凝土结构,这种方法避免了在水泥的水化过程,可以将用水量降至最低,最大程度上减小水化热;

(3)避免在极端温度下浇筑混凝土,如夏季的正午或者冬季严寒天气,以保证混凝土硬化过程中的正常散热。

3.3在混凝土结构早期养护时控制外部湿度和温度

混凝土的早期养护对于混凝土结构的强度和寿命有着至关重要的影响,在这一阶段,需要施工者重点注意保持其适宜的温度和湿度环境。由于蒸发、或者木制、砖制模板的易吸水特点等原因,新浇筑的混凝土常常发生水分的过度损失,从而阻止水泥的水化过程,混凝土结构的表面蒸发作用最显著,所以也最容易产生这种问题。合理的早期养护可以使得混凝土结构一直处于适宜的温湿环境中,水泥水化过程能够顺利进行,从而防止产生早期裂缝、外部温度变化产生的裂缝。

(1)对于浇筑暴露在外的混凝土结构,例如混凝土路面或者小型混凝土块时,尤其要注意在炎热的夏季采取适当的覆盖和洒水措施;

(2)对于需要维持模板一定时间的混凝土结构时,如梁、柱等,在拆除模板后仍需要及时在其表面覆盖一层保温材料,如塑料膜、泡沫、海绵等。同时,对于这种混凝土工程设施,需要合理地安排拆模时间,避免气温突然变化引起的混凝土表面急剧温度变化;

(3)对于在夏季浇筑大型的混凝土结构,可采用减少浇筑厚度、增加浇筑次数的方法来避免裂缝的产生。同时,在施工中需要注意避免高温施工和太阳曝晒。

3.4改善混凝土结构的外部约束条件

改善混凝土结构的外部约束条件可以预防由于地基沉陷、支撑下沉或者模板变形产生的裂缝,并在一定程度上减少外力裂缝。一般有如下四种解决办法。

(1)对于大型混凝土结构,或者广场、路面等工程时,要进行合理的分缝分块,防止混凝土热胀冷缩产生裂缝;

(2)夯实模板基础避免地基起伏、地基沉陷过大导致的模板变形,从而造成混凝土裂缝;

(3)增加模板和支撑的强度,避免因模板或支撑变形造成的混凝土裂缝;

(4)合理的安排施工工序、人员和机械,避免混凝土浇筑仓面荷载过大人为造成的地基、模板和支撑变形。

4结论

混凝土裂缝是施工中常见问题,往往影响工程设施的结构强度和使用寿命,降低其抗渗性能,而且可能造成内部钢筋的锈蚀,以及混凝土的碳化,因此要认真地对待混凝土裂缝问题,采取合理有效的措施积极避免其产生,提高工程设施的质量和人员安全。此外,在施工中,要依靠观察和比较,总结分析各种混凝土裂缝的成因,积极寻求多种预防和解决措施,认真避免混凝土裂缝的形成。

参考文献:

[1]黄浩,田桥.浅析混凝土裂缝产生的原因、防治及补救[J].科技资讯,2010(7):65-66.

[2]阳露.浅析混凝土裂缝产生的原因与防治对策[J].品牌(下半月),2014(12):164.

[3]郭凯峰.房屋建筑工程混凝土裂缝成因及控制对策[J].黑龙江科技信息,2014(1):200.

[4]刘端阳,谢文良.水泥混凝土裂缝的成因与处理[J].河南水利与南水北调,2010,(6):109-110