現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁裂縫原因分析及控制措施

魏利猛

摘 要：在現(xiàn)代的工程建設(shè)體系當(dāng)中混凝土是非常重要的建筑材料，但是，如今的情況是混凝土?xí)l(fā)生裂縫的現(xiàn)象，而且這種現(xiàn)象非常普遍。在橋梁工程以及其它建筑工程中都可以見到混凝土裂縫。雖然采取一些措施加以改善，但是效果并不明顯。這其中的根本原因，就是對(duì)于混凝土溫度應(yīng)力的變化狀態(tài)沒(méi)有足夠的重視。分析現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁發(fā)生裂縫現(xiàn)象的原因，并探討出預(yù)防這種裂縫現(xiàn)象發(fā)生的有效措施。

關(guān)鍵詞：混凝土；水池池壁；裂縫現(xiàn)象；產(chǎn)生原因；控制措施

中圖分類號(hào)：TB

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2017.18.089

溫度的應(yīng)力以及對(duì)于溫度的控制在體積比較大的混凝土施工當(dāng)中是非常重要的。而造成混凝土裂縫現(xiàn)象的原因是，在工程施工的過(guò)程中所用到的混凝土溫度及溫度控制與施工實(shí)際要求出現(xiàn)一定偏差，從而影響到整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的耐久性以及安全性。在進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)到整個(gè)過(guò)程中，溫度的變化對(duì)于工程結(jié)構(gòu)的應(yīng)力狀態(tài)有著非常重大的影響作用。在大型的現(xiàn)澆鋼筋混凝土的水池池壁的具體施工當(dāng)中，經(jīng)常發(fā)生溫度裂縫的現(xiàn)象。所以，本文將以大型的現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁的裂縫現(xiàn)象為例，分析在進(jìn)行施工的過(guò)程中混凝土發(fā)生裂縫現(xiàn)象的原因，并總結(jié)防治措施。

1 混凝土裂縫的形成原因

1.1 關(guān)于混凝土溫度應(yīng)力的一些分析研究

在整個(gè)建筑工程的施工過(guò)程中，對(duì)于混凝土的溫度應(yīng)力的掌握極其重要。根據(jù)溫度應(yīng)力形成的整個(gè)過(guò)程可以分為三個(gè)階段。

1.1.1 早期階段

從現(xiàn)澆鋼筋混凝土開始一直到水泥完成基本的放熱程序?yàn)橹?，這整個(gè)過(guò)程大概需要30天。在早期階段其有自己的特點(diǎn)，首先，水泥完成基本的放熱程序，在這個(gè)過(guò)程中會(huì)釋放出非常多的水化熱。其次，混凝土的彈性模量會(huì)發(fā)生非常巨大的轉(zhuǎn)變。正是由于混凝土的彈性模量的巨大轉(zhuǎn)變，在溫度應(yīng)力的早期階段，混凝土?xí)纬蓺堄嗟膽?yīng)力。

1.1.2 中期階段

在溫度應(yīng)力形成的中期階段，由于水泥會(huì)產(chǎn)生放熱的作用，等待這種放熱作用基本完成的時(shí)候一直到混凝土發(fā)生冷卻的現(xiàn)象，并且冷卻到相當(dāng)穩(wěn)定的溫度為止，在整個(gè)中期階段，混凝土的溫度應(yīng)力主要是由外界的氣溫變化以及混凝土的冷卻現(xiàn)象而產(chǎn)生的。產(chǎn)生的這些溫度應(yīng)力和在早期階段形成的溫度應(yīng)力融合到一起。所以，在中期階段混凝土的彈性模量不會(huì)發(fā)生很大的變化。

1.1.3 晚期階段

溫度應(yīng)力形成的晚期階段，主要是一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)期，是在混凝土完全冷卻以后才進(jìn)入的階段。這個(gè)時(shí)期的溫度應(yīng)力產(chǎn)生的原因主要是外界的變化的氣溫，并與早期以及中期階段產(chǎn)生的應(yīng)力進(jìn)行疊加。

1.2 裂縫產(chǎn)生的原因，以大型的現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁裂縫為例

會(huì)有各種各樣的原因?qū)е禄炷廉a(chǎn)生裂縫的現(xiàn)象，其中包括外界環(huán)境的溫度以及濕度的不斷變化，不合理的結(jié)構(gòu)，混凝土本身具有的脆弱性以及不合格的原材料等原因。

在混凝土逐漸硬化的過(guò)程中，會(huì)有非常多的水化熱從水泥當(dāng)中放出，導(dǎo)致混凝土的內(nèi)部溫度升高，從而引起表面的拉應(yīng)力。在后期階段，會(huì)進(jìn)行降溫的處理，但是有一定的約束條件，這種約束條件就來(lái)自于混凝土，所以，拉應(yīng)力也會(huì)出現(xiàn)在混凝土的內(nèi)部。由于氣溫不斷地降低，會(huì)導(dǎo)致比較大的拉應(yīng)力出現(xiàn)在混凝土的表面。由于拉應(yīng)力逐漸增加甚至超出了混凝土本身的抗裂縫的能力，這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生大量的裂縫。

在一些混凝土的內(nèi)部濕度不會(huì)發(fā)生很大的變化，但是由于外界環(huán)境的干擾，混凝土表面的濕度就會(huì)比內(nèi)部的濕度變化大得多。比如，對(duì)于混凝土沒(méi)有進(jìn)行周全的養(yǎng)護(hù)，混凝土的表面有時(shí)候非常干燥，有時(shí)候非常潮濕，在混凝土的表面會(huì)發(fā)生形變的現(xiàn)象，而受到了約束作用，這樣也會(huì)促使混凝土發(fā)生裂縫現(xiàn)象。

混凝土本身具有脆性的特點(diǎn)，混凝土的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上抗壓強(qiáng)度。由于選取不合格的原材料，并且在進(jìn)行施工的過(guò)程中水和灰的比例非常的不穩(wěn)定，在運(yùn)輸和澆筑的整個(gè)過(guò)程中也不注意保護(hù)，所以，同一塊混凝土中具有非常不均勻的抗拉強(qiáng)度，這時(shí)裂縫就會(huì)出現(xiàn)在混凝土抗壓能力非常弱的部位。

在現(xiàn)澆鋼筋混凝土當(dāng)中，拉應(yīng)力指的是鋼筋來(lái)承擔(dān)的拉應(yīng)力，而混凝土只是處于承受壓應(yīng)力的范圍。但是，在混凝土的某些部位如果出現(xiàn)了拉應(yīng)力，就要完全依靠混凝土進(jìn)行承擔(dān)。所以在工程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，是不允許混凝土出現(xiàn)拉應(yīng)力的。但是，在具體的施工過(guò)程中混凝土溫度由高到低，最后穩(wěn)定。所以由于溫度的巨大變化就會(huì)在混凝土的內(nèi)部引起相應(yīng)的拉應(yīng)力，這種情況之下混凝土是無(wú)法承擔(dān)的，就會(huì)發(fā)生裂縫的現(xiàn)象。

2 水池池壁的裂縫防治措施，以大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土為例

2.1 對(duì)基礎(chǔ)的地基進(jìn)行加固

對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)地基進(jìn)行加固，可以有效地減少地基基礎(chǔ)下沉的現(xiàn)象從而可以在很大程度上提高地基的整體的承載能力。加固基礎(chǔ)地基的方法可以通過(guò)換填法來(lái)實(shí)現(xiàn)，所謂換填法指的就是運(yùn)用砂石進(jìn)行墊層的地基加固方法，通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)地基的加固可以有效保證其柔性均勻的發(fā)生沉降。

2.2 內(nèi)外的防水處理

2.2.1 在大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁的迎水面噴涂有機(jī)硅防水劑

這種有機(jī)硅防水劑必須是水性高效的這JK2050防水劑。這種水性高效的有機(jī)硅防水劑噴涂在混凝土水池池壁的表面，從而促使這種防水劑滲透到混凝土表面之內(nèi)，滲透的程度為5毫米到8毫米之間。通過(guò)防水劑與混凝土的交合固化作用會(huì)促使混凝土表面的水化熱形成一種具有永久性的不透水層，從而有效地保證了大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁的抗?jié)B透能力。

2.2.2 在大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池的外側(cè)池壁涂抹氰凝

除了對(duì)大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池的內(nèi)側(cè)池壁進(jìn)行防水處理之外，對(duì)于池壁的外側(cè)也應(yīng)該進(jìn)行相應(yīng)的處理。在池壁的外側(cè)應(yīng)該涂刷氰凝防水劑，在池壁外側(cè)以下的墊層面涂抹一種改良的氰凝防水劑，可以有效地將混凝土的池壁和地下水進(jìn)行阻隔。這種類型的防水劑具有非常優(yōu)良的抗?jié)B透性能，可以很好地承受沖刷作用，且具有非常優(yōu)秀的抗裂性能。對(duì)于腐蝕的現(xiàn)象，也可以做到有效防治。所以，這種類型的防水劑非常適合在大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土的水池外側(cè)池壁進(jìn)行涂抹。除此之外，應(yīng)該注意涂抹的頻率以及厚度。

在對(duì)大型現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁的內(nèi)側(cè)和外側(cè)進(jìn)行防水劑處理的過(guò)程中，必須應(yīng)該先對(duì)基層進(jìn)行相關(guān)的處理，從而可以保證混凝土的表面沒(méi)有附著物以及孔隙，在保證混凝土表面非常干凈的狀態(tài)下再進(jìn)行防水劑處理。

2.3 對(duì)混凝土的配合比進(jìn)行優(yōu)化處理

有一些混凝土發(fā)生裂縫的原因是因?yàn)樽陨碛袧B漏現(xiàn)象。為了防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，必須要采用抗?jié)B透性能良好的混凝土，由于現(xiàn)澆鋼筋混凝土的體積是非常大的，所以非常容易出現(xiàn)一種收縮裂縫。因此在抗?jié)B透的混凝土中應(yīng)該加入適量的HEA高效防水劑，這樣就可以有效地對(duì)混凝土的抗裂性能進(jìn)行提高。除此之外，也應(yīng)該設(shè)置恰當(dāng)?shù)拇怪鄙炜s縫間距，以減少收縮裂縫的發(fā)生率。

第一，HEA高效防水劑有著非常大的活性，所以非常不容易對(duì)混凝土的強(qiáng)度以及坍落度進(jìn)行控制，因?yàn)檫@樣的高效防水劑會(huì)產(chǎn)生比較大的稱量誤差。因此，在拌和混凝土的過(guò)程中必須按照相關(guān)要求控制好誤差。

第二，對(duì)于混凝土的養(yǎng)護(hù)工作也是非常重要的，在混凝土開始凝固之后就應(yīng)該進(jìn)行澆水處理，并且應(yīng)該用麻袋覆蓋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)工作。養(yǎng)護(hù)的時(shí)間至少為14天。這種情況之下，應(yīng)該保證混凝土的表面一直保持著濕潤(rùn)的狀態(tài)。

第三，由于HEA高效防水劑本身具有減少水分的作用。所以，在對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌的時(shí)候，應(yīng)該注意攪拌的時(shí)間，應(yīng)該比一般的攪拌時(shí)間延長(zhǎng)30秒到60秒。

第四，在對(duì)混凝土進(jìn)行振搗處理的時(shí)候，應(yīng)該注意振搗必須是密實(shí)的。并且應(yīng)該對(duì)工作人員進(jìn)行專業(yè)的分組，從而可以及時(shí)的確?；炷敛幻芭莶⑶议_始泛漿。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文對(duì)于大型的現(xiàn)澆鋼筋混凝土水池池壁抗裂現(xiàn)象的原因以及防治措施的研究，對(duì)于混凝土裂縫的防治有了明顯的效果。這在很大程度上避免了工期拖延現(xiàn)象的發(fā)生，也節(jié)約了一定的人力、物力以及財(cái)力，并且在防治裂縫的過(guò)程中積累了豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)今后的工作具有重要的參考意義。

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