探讨如何提高混凝土的耐久性及其防腐应采取的措施

  混凝土在现代工程建设中占有重地位,然而混凝土裂缝问题是个普遍存在而又难以解决的工程实际问题。裂缝的出现对结构使用功能、耐久性产生不利影响,严重者甚会危及结构的安全,造成建筑物的严重破坏和倒塌。为了防止和减轻混凝土裂缝对建筑物的损害,特别是尽可能减少有损害的混凝土裂缝的产生,最好的办法就是提前采取预防措施,从混凝土裂缝产生的原因入手,采用各种具体的预防措施,下面就常见混凝土裂缝出现的原因进行分析,并介绍相应预防措施和处理措施。
  关键词混凝土;裂缝;预防措施
  中图分类号TU5 文献标识码 B 文章编号1009-9166(2011)0014(C)-0143-01
  
  一、干缩裂缝
  (一)原因分析。干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右。水泥浆中水分的蒸发会产生干缩,且这种收缩是不可逆的。干缩裂缝的产生主是由于混凝土内外水分蒸发程度不同而导致变形不同的结果。相对湿度越低,水泥浆体干缩越大,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0.05—0.2mm。混凝土干缩主和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
  (二)预防措施。1、选用收缩量较小的水泥,一般采用中低热水泥和粉煤灰水泥,降低水泥用量。2、混凝土的干缩受水灰比的影响较大,水灰比越大,干缩越大,因此在混凝土配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用,同时掺加合适的减水剂。3、严格控制混凝土搅拌和施工中的配合比,混凝土的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。4、加强混凝土的早期养护,并适当延长混凝土的养护时间。冬季施工时适当延长混凝土保温覆盖时间。
  二、塑性收缩裂缝
  (一)原因分析。塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的收缩。塑性收缩裂缝一般在干热或大风天气出现,裂缝多呈中间宽、两端细且长短不一,互不连贯状态。较短的裂缝一般长20—30cm,较长的裂缝可达2—3m,宽1—5mm。其产生的主原因为混凝土在终凝前几乎没有强度或强度很小,或者混凝土刚刚终凝而强度很小时,受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快,造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩,因此产生龟裂。
  (二)预防措施。1、选用干缩值较小早期强度较高的硅酸盐或普通硅酸盐水泥。2、严格控制水灰比,掺加高效减水剂来增加混凝土的坍落度和和易性,减少水泥及水的用量。3、浇筑混凝土之前,将基层和模板浇水均匀湿透。4、及时覆盖塑料薄膜或者潮湿的土工布等,保持混凝土终凝前表面湿润。
  三、沉陷裂缝
  (一)原因分析。沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质不匀、松软,或回填土不实或浸水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足,模板支撑间距过大或支撑底部松动等导致,特别是在冬季,模板支撑在冻土上,冻土化冻后产生不均匀沉降,致使混凝土结构产生裂缝。此类裂缝多为深进或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关,一般沿与地面垂直或呈30°—45°角方向发展,较大的沉陷裂缝,往往有一定的错位,裂缝宽度往往与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小。地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。
  (二)预防措施。1、对松软土、填土地基在上部结构施工前应进行必的夯实和加固。2、保证模板有足够的强度和刚度,且支撑牢固,并使地基受力均匀。3、防止混凝土浇灌过程中地基被水浸泡。4、模板拆除的时间不能太早,且注意拆模的先后次序。5、在冻土上搭设模板时注意采取一定的预防措施。
  四、温度裂缝
  (一)原因分析。温度裂缝多发生在大体积混凝土表面或温差变化较大地区的混凝土结构中。混凝土浇筑后,在硬化过程中,水泥水化产生大量的水化热,(当水泥用量在350—550kg/m3,每立方米混凝土将释放出17500—27500kJ的热量,从而使混凝土内部温度升达70℃左右甚至更高)。由于混凝土的体积较大,大量的水化热聚积在混凝土内部而不易散发,导致内部温度急剧上升,而混凝土表面散热较快,这样就形成内外的较大温差,较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同,使混凝土表面产生一定的拉应力。当拉应力超过混凝土的抗拉强度极限时,混凝土表面就会产生裂缝,这种裂缝多发生在混凝土施工中后期。温度裂缝的走向通常无一定规律,大面积结构裂缝常纵横交错;梁板类长度尺寸较大的结构,裂缝多平行于短边;深入和贯穿性的温度裂缝一般与短边方向平行或接近平行,裂缝沿着长边分段出现,中间较密。此种裂缝的出现会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低混凝土的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。
  (二)预防措施。1、尽量选用低热或中热水泥,如矿渣水泥、粉煤灰水泥等。2、减少水泥用量,将水泥用量尽量控制在450kg/m3以下。3、降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。4、改善骨料级配,掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量,降低水化热。5、改善混凝土的搅拌加工工艺,在传统的“三冷技术”的基础上采用“二次风冷”新工艺,降低混凝土的浇筑温度。
  五、碱骨料反应裂缝
  (一)原因分析。混凝土拌和后会产生一些碱性离子,这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现中混凝土结构使用期间,一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措施进行预防。
  (二)预防措施。1、选用碱活性小的砂石骨料。2、选用低碱水泥和低碱或无碱的外加剂。3、选用合适的掺和料抑制碱骨料反应。
  作者单位华润新能源控股有限公司