人防地下工程混凝土結(jié)構(gòu)裂縫淺析

1、<p>　　人防地下工程混凝土結(jié)構(gòu)裂縫淺析</p><p>　　【摘 要】就我國目前所能達(dá)到的技術(shù)水平，人防地下工程混凝土結(jié)構(gòu)裂縫問題是較難得到良好解決的質(zhì)量問題，同時(shí)也是建筑行業(yè)普遍關(guān)心與擔(dān)憂的熱點(diǎn)問題。要克服這一質(zhì)量通病，對混凝土結(jié)構(gòu)中裂縫產(chǎn)生的原因的精準(zhǔn)把握以及如何采取合理科學(xué)又經(jīng)濟(jì)易行的防治措施來控制裂縫尤為關(guān)鍵。本文結(jié)合在工程實(shí)踐中總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)以及對人防地下工程混凝土結(jié)構(gòu)裂縫產(chǎn)生原因的淺析，提出

2、合理的防治方法。 </p><p>　　【關(guān)鍵詞】地下工程；混凝土；裂縫 </p><p>　　混凝土裂縫問題是人防地下工程中的常見問題，同時(shí)研究與實(shí)踐證明，混凝土結(jié)構(gòu)裂縫不可避免。究其本質(zhì)，混凝土有多種不同屬性的材料混合而成，本身就是一種脆性材料。在一定的溫度、壓力或者不同的外部條件的作用下，裂縫極易出現(xiàn)。而在人防地下工程中，混凝土結(jié)構(gòu)的防水問題一向被視為施工的關(guān)鍵控制要素，滲透質(zhì)量的提

3、高有賴于工程過程中對裂縫的有效預(yù)防和及時(shí)控制，這對人防地下工程混凝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和持久性具有重要意義，同時(shí)是現(xiàn)在擺在建筑行業(yè)面前亟待解決的問題。 </p><p>　　一、人防地下工程混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因淺析 </p><p>　　1. 施工工藝不合理 </p><p>　　當(dāng)混凝土倒振不足或過振時(shí)，會(huì)使得混凝土局部出現(xiàn)不勻質(zhì)的狀況，甚至出現(xiàn)離析泌水的情況，這造成混凝土

4、局部塑性收縮不均勻，以致出現(xiàn)裂縫。而在一些工程的前期，往往就出現(xiàn)混凝土裂縫，這種裂縫往往沿著鋼筋開裂，V字形的裂口深淺不一。這通常是由于施工過程中過度關(guān)注混凝土坍塌度的提高，使其易于攤平鋪展，在混凝土運(yùn)抵施工現(xiàn)場后，工人私自向混凝土中注入水，同時(shí)混凝土過振使得混凝土的蓋板部位出現(xiàn)了裂縫。[1] </p><p>　　2. 養(yǎng)護(hù)措施不完善 </p><p>　　通常來說，混凝土澆筑完畢的前幾

5、個(gè)小時(shí)是進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的關(guān)鍵時(shí)期，尤其對于高溫環(huán)境下的混凝土，及時(shí)的保濕養(yǎng)護(hù)可以有效避免由于混凝土早期失水過多而產(chǎn)生的收縮性裂縫，這是一種表面開裂，也是施工過程中常遇到的。 </p><p>　　二、地下工程混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的分類 </p><p>　　1. 以裂縫成因?yàn)橐罁?jù) </p><p>　　（1）變形引發(fā)混凝土開裂：前面對混凝土結(jié)構(gòu)裂縫成因的淺析中提到，一定的溫度、

6、壓力或者其他外部條件下混凝土容易產(chǎn)生收縮、膨脹和局部的沉陷。這種裂縫的主要特點(diǎn)是發(fā)生變形，外部的約束或限制使其產(chǎn)生一定的內(nèi)應(yīng)力，這種內(nèi)應(yīng)力不斷增大達(dá)到一定的數(shù)值后裂縫產(chǎn)生，變形的要求得到滿足，同時(shí)內(nèi)應(yīng)力減小。這種裂縫通常具有較大的寬度，較小的內(nèi)應(yīng)力，不影響荷載但會(huì)使耐久性大大降低。 </p><p>　?。?）由外部的動(dòng)、靜荷載直接或次應(yīng)力引發(fā)的裂縫。國內(nèi)外的調(diào)查研究均顯示，在人防地下工程中，變形引發(fā)的混凝土開裂

7、和荷載引發(fā)的混凝土開裂比例達(dá)到8：2。 </p><p>　　2. 根據(jù)裂縫的形狀不同 </p><p>　　混凝土的裂縫形狀往往大相徑庭，既有表面的裂縫，又有深入的裂縫，有連續(xù)的裂縫也有斷開的裂縫，按照方向還有橫向、縱向與斜向，根據(jù)對角線來看還可以分為上寬下窄、上窄下寬、外寬內(nèi)窄和外窄內(nèi)寬等。 </p><p>　　3. 裂縫所處的狀態(tài)不一 </p>

8、<p>　　不同環(huán)境下，裂縫所處的狀態(tài)往往不一樣。它可能是運(yùn)動(dòng)著的、不穩(wěn)定的，也可能是閉合的、極為穩(wěn)定的。當(dāng)裂縫處于運(yùn)動(dòng)著不穩(wěn)定的狀態(tài)時(shí)，通常考慮對其周圍的加固來補(bǔ)救和控制，而通常來說，閉合的穩(wěn)定的裂縫是可以持久應(yīng)用的。 </p><p>　　三、管窺混凝土抗裂能力的影響因素 </p><p>　　在工程的實(shí)踐過程中，澆灌的混凝土的體積往往非常龐大，擁有足夠的用量和較大的厚度，

9、由于必須符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，因而不同地方的厚度跨度較大。像這樣的地下工程，主要有以下幾個(gè)方面的因素會(huì)對其混凝土的抗裂能力產(chǎn)生影響。 </p><p><b>　　1. 抗拉指數(shù) </b></p><p>　　對于大體積的混凝土來說，抗拉指數(shù)是衡量其抗裂能力的重要參數(shù)，它主要由兩部分組成，一是水泥漿的抗拉指數(shù)，二為與骨料的膠結(jié)能力的強(qiáng)弱。從理論上來說，混凝土結(jié)構(gòu)的抗拉指

10、數(shù)與混凝土的抗裂能力成正相關(guān)。[2] </p><p><b>　　2. 彈性模量 </b></p><p>　　所謂混凝土的彈性模量，事實(shí)上是混凝土產(chǎn)生形變時(shí)單位面積內(nèi)需要的應(yīng)力大小。骨料的彈性模量和混凝土的灰漿率是決定混凝土的彈性模量的重要因素。理論來上講，混凝土擁有越高的彈性模量，混凝土的抗裂能力反而越低。在實(shí)踐總結(jié)中我們發(fā)現(xiàn)，我們可以基本假定混凝土的拉伸彈性模

11、量與壓縮彈性模量是相同的，而事實(shí)上，前者略小與后者。 </p><p><b>　　3. 關(guān)于徐變 </b></p><p>　　混凝土的徐變通過對混凝土溫度應(yīng)力的影響來改變其抗裂能力?；炷恋男熳兣c溫度應(yīng)力成反比。當(dāng)徐變增大時(shí)，溫度應(yīng)力隨之減少，此時(shí)混凝土的抗裂能力增強(qiáng)。而影響混凝土的徐變的因素也是多樣的，諸如混凝土的溫度、水泥的品種類別、灰漿率以及粉煤灰摻量等。與

12、混凝土的彈性模量相似，其拉伸徐變略小與壓縮徐變。若之看其早齡期時(shí)，拉伸徐變通常保持在壓縮徐變的0.8。 </p><p>　　4. 線膨脹系數(shù)的影響 </p><p>　　混凝土線的膨脹系數(shù)影響其溫度形變，相應(yīng)的溫度應(yīng)力發(fā)生改變以此來影響混凝土的抗裂系數(shù)。一般來說，混凝土的線膨脹系數(shù)變小時(shí)，溫度變形也減小，溫度應(yīng)力隨之減小，此時(shí)混凝土的抗裂能力增強(qiáng)。而混凝土的線膨脹系數(shù)與骨料的線膨脹系數(shù)密

13、切相關(guān)。骨料的線膨脹系數(shù)根據(jù)巖性的不同而不同，按照從大到小可以排序?yàn)槭①|(zhì)、砂巖、花崗巖、玄武巖、石灰?guī)r。通常來說，水泥凈漿的線膨脹系數(shù)要大于骨料的線膨脹系數(shù)，由此來說，用較多的水泥時(shí)混凝土的線膨脹系數(shù)大，而若用較多的骨料相應(yīng)的混凝土的線膨脹系數(shù)較小。[3] </p><p>　　四、地下工程混凝土裂縫的防治 </p><p>　　1. 關(guān)于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu) </p><p&g

14、t;　　首先，混凝土膨脹加強(qiáng)帶的設(shè)置不容忽略，使用混凝土膨脹加強(qiáng)帶的連續(xù)澆筑，換句話說，將混凝土膨脹加強(qiáng)帶澆筑在收縮應(yīng)力相對較大的地方，以增大該地的膨脹量，對混凝土的收縮進(jìn)行補(bǔ)償，以提高混凝土的抗裂能力。其次，防裂鋼筋的設(shè)置可以有效防治混凝土裂縫的產(chǎn)生。構(gòu)造筋的增加可以有效地提高混凝土的抗裂性能。對于人防地下室的外墻筋的采用要注意直徑小、間距小，以使得構(gòu)造筋達(dá)到一定的條件發(fā)揮溫度筋的功效，從而提高抗裂性能。 </p>&l

15、t;p>　　2. 把握好混凝土的配合比 </p><p>　　首先是水泥的選用，選用低水化熱值的水泥，以復(fù)合硅酸鹽為主要材料，對單位水泥用量進(jìn)行控制。第二，對粉煤灰的選用。使用優(yōu)質(zhì)的礦物摻合料的一級(jí)粉煤灰來替代百分之三十的水泥，可以降低混凝土的水化熱峰值，對細(xì)粉料進(jìn)行補(bǔ)充，提高包漿率，對混凝土的和易性進(jìn)行改善，為泵送減小難度，同時(shí)對增加混凝土的耐久性、密實(shí)度具有重要作用，減小開裂的風(fēng)險(xiǎn)。此外，泵送劑的使用首

16、選萘系高效減水劑，可以將混凝土的單位用水量有效降低，從而提高混凝土拌合物的和易性，加大坍落度與混凝土的流動(dòng)，防止水分缺失引起的開裂。最后，膨脹劑的選擇。將摻UEA型混凝土膨脹劑摻入混凝土，不僅有效降低了水熱化溫度，同時(shí)完成了補(bǔ)償收縮。 </p><p>　　3. 控制好施工工藝 </p><p>　　加固模板，強(qiáng)化支撐避免模板的變形；控制澆筑時(shí)拌合物的自由落差，注意分段進(jìn)行，避免出現(xiàn)施工縫

17、；保濕養(yǎng)護(hù)措施必須及時(shí)的進(jìn)行，塑料薄膜頂漿覆蓋可以使膨脹劑的功效得到更好的發(fā)揮；最后要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的是對關(guān)鍵部位的控制，首先是對施工縫的處理技巧，采用混凝土膨脹加強(qiáng)帶的方法，對施工縫進(jìn)行一次性施工，同時(shí)將止水鋼板設(shè)置在水平施工縫，橡膠止水帶置于止水鋼板兩側(cè)，在澆筑新的混凝土前不要忽視清理工作。其次，對于每一個(gè)預(yù)埋件都要加焊止水環(huán)，不能出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，混凝土的澆筑過程中，將混凝土振搗好，以防蜂窩現(xiàn)象的發(fā)生。 </p><p&

18、gt;<b>　　五、結(jié)語 </b></p><p>　　分析研究來看，人防地下工程混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的產(chǎn)生原因是多元的，也是不唯一的。裂縫的產(chǎn)生機(jī)理復(fù)雜又多樣。伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的騰飛與科技水平的不斷提高，人們對這一課題的認(rèn)識(shí)與探究定會(huì)不斷深入，混凝土裂縫問題的解決也會(huì)在實(shí)踐的豐富中不斷成熟。這對于我國地下工程的完善和發(fā)展具有非凡的意義。 </p><p><b>

19、;　　參考文獻(xiàn)： </b></p><p>　　[1]富文權(quán)， 韓素芳. 混凝土工程裂縫分析與控制[ M]. 中國鐵道出版社，2008. </p><p>　　[2]王鐵夢. 超長大體積混凝土裂縫控制， 混凝土工程新技術(shù)[M]. 北京： 中國建材工業(yè)出版社， 2009. </p><p>　　[3]吳中偉. 補(bǔ)償收縮混凝土的新動(dòng)向， 建筑物裂滲控制新技術(shù)