¿Explorando las causas y medidas preventivas de las grietas en el hormigón armado?

1 Descripción general

El hormigón es un material no homogéneo compuesto por piedra de cemento, arena (árido fino) y piedra (árido grueso). Dado que existen bolsas de aire, microporos y microfisuras durante el proceso de endurecimiento de la piedra de cemento, desde una perspectiva microscópica, el hormigón es una combinación de múltiples fases de piedra de cemento, arena, piedra y microporos y microfisuras llenas de aire y agua. Las microfisuras en sí mismas no causan mucho daño a las funciones de carga, anti-filtración y otras funciones funcionales del concreto. Sin embargo, cuando el hormigón se somete a grandes cargas y diferencias de temperatura, las microfisuras seguirán expandiéndose y conectándose, formando eventualmente grietas visibles a simple vista, que a menudo se denominan grietas en la ingeniería del hormigón. Desde la perspectiva de la aplicación práctica, un número considerable de grietas no causarán mucho daño a la tensión y al uso normal del edificio. Sin embargo, la existencia de grietas afectará la integridad y durabilidad del edificio, provocará corrosión en las barras de acero. y producir estrés durante toda la vida. Fenómeno de concentración, por lo tanto, se debe prestar atención a todos los aspectos para evitar la aparición de grietas o controlar las grietas dentro del rango permitido.

2 Causas de las grietas

Las razones de las grietas en el hormigón armado son relativamente complejas e incluyen principalmente factores materiales y climáticos, construcción inadecuada, diseño y construcción inadecuados, cambios en la función de uso o uso irrazonable. uso, etc. Se puede resumir en los siguientes aspectos:

2.1 Razones de diseño

(1) El cambio repentino de la sección estructural durante el diseño conduce a la concentración de tensiones en los componentes. y la aparición de grietas en los componentes.

(2) Se aplica un pretensado inadecuado a los componentes durante el diseño, provocando grietas en los componentes (excentricidad, tensiones excesivas, etc.). grietas (excentricidad, tensión excesiva, etc.).

(3) La configuración de las barras de acero estructural en el diseño es demasiado pequeña o demasiado gruesa, lo que provoca grietas en los componentes.

(4) La deformación por contracción de los miembros de hormigón no se consideró completamente en el diseño.

(5) Cuando la casa es larga no se instalan juntas de dilatación, provocando grietas por contracción en los eslabones débiles. (Según el American Concrete Institute, el hormigón tiene dos tipos: contracción seca y deformación por temperatura. La deformación por contracción seca se contrae aproximadamente 19 mm cada 30,48 m. La deformación causada por el cambio de temperatura es de aproximadamente 19 mm de contracción o extensión cada 30,48 m a una temperatura cambio de 37°C Doméstico Algunas personas creen que la contracción longitudinal de una losa de piso de 40 m de largo debido al endurecimiento y solidificación es de 8 a 20 mm)

2.2 Razones materiales

( 1) El contenido de lodo del agregado grueso y fino es demasiado grande, lo que provoca que aumente la contracción del concreto. Una mala gradación de las partículas de agregado o una gradación discontinua inapropiada pueden causar fácilmente que el concreto se contraiga y provoque grietas.

(2) La selección inadecuada de aditivos y aditivos para concreto puede aumentar seriamente la contracción del concreto.

(3) Debido al tipo de cemento, la contracción del cemento Portland de escoria es mayor que la del cemento Portland ordinario, el valor de contracción de las cenizas volantes y el cemento de alúmina es menor y el valor de contracción del cemento de endurecimiento rápido es más grande.

(4) Razones para el grado de cemento y el grado de resistencia del concreto: cuanto mayor sea el grado de cemento, más fina será la finura y cuanto mayor sea la resistencia inicial, mayor será el impacto en el agrietamiento del concreto. Cuanto mayor sea el nivel de resistencia de diseño del hormigón, más frágil será el hormigón y más fácil será de agrietarse.

2.3 Razones para la proporción de mezcla de concreto

(1) Selección inadecuada del grado de cemento o variedad en el diseño.

(2) La proporción agua-cemento en la proporción de mezcla es demasiado grande.

(3) La selección inadecuada de la proporción de arena y la proporción de agua-cemento en el diseño de la mezcla causará una desviación de la trabajabilidad del concreto, lo que resultará en separación del concreto, sangrado, mala retención de agua y un mayor valor de contracción.

(4) Cuanto mayor es la cantidad de cemento y agua utilizada en el hormigón unilateral, mayor es el volumen de la lechada de cemento, mayor es el asentamiento, mayor es la contracción y más fácil es producir grietas.

(5) La cantidad de agente de expansión del concreto en el diseño de la mezcla está seleccionada incorrectamente.

2.4 Razones para la construcción y el mantenimiento en el sitio

(1) Al verter concreto en el sitio, el vibrador vibra o se inserta incorrectamente, la vibración tiene fugas, vibra demasiado o El vibrador se retira a una velocidad excesiva, pronto afectará la compacidad y uniformidad del hormigón, provocando la aparición de grietas.

(2) Para proyectos de hormigón de gran volumen, la falta de dos revoques puede provocar fácilmente grietas por contracción en la superficie.

(3) Durante el vertido de hormigón de gran volumen, el cálculo del calor de hidratación es inexacto y no se realizan trabajos de aislamiento y enfriamiento del hormigón en el sitio, lo que resulta en una diferencia excesiva de temperatura entre los dentro y fuera del concreto, y el concreto es propenso a sufrir grietas por temperatura.

(4) No existen medidas de mantenimiento en el sitio y la deshidratación temprana del concreto causa grietas por contracción.

2.5 Motivos relacionados con el uso

La causa de las grietas en el uso de edificios y plantas industriales es el cambio de funciones de uso. Por ejemplo, algunas plantas industriales se diseñaron originalmente como plantas industriales ligeras, pero una vez terminadas y puestas en funcionamiento, se convirtieron en plantas de equipos. La carga de diseño original era liviana, pero la introducción de una gran cantidad de equipos de producción produjo una. peso que era el doble o incluso varias veces la carga original. Estas son las principales causas de las grietas en los edificios de las fábricas.

3 Medidas de control de grietas

3.1 Medidas de diseño

(1) Configure los refuerzos estructurales de acuerdo con las especificaciones para mejorar la resistencia a las grietas. Los refuerzos de los componentes deben ser de pequeño diámetro. Pequeño espaciamiento. La proporción de refuerzo de toda la sección debe estar entre 0,3% y 0,5%. Cuando se utilizan barras de acero de pequeño diámetro, aumentar adecuadamente la relación de refuerzo puede aumentar la deformación última por tracción del hormigón.

(2) Evite la concentración de tensiones. La concentración de tensiones se producirá alrededor de agujeros, esquinas de secciones variables, esquinas, etc. debido a los cambios de temperatura y la contracción del hormigón, lo que provocará grietas. Para ello se pueden agregar barras de acero diagonales y mallas de acero alrededor de los orificios para evitar cambios bruscos de sección en la sección de cambio, se pueden realizar tratamientos locales para realizar la transición gradual de la sección y se pueden agregar barras de acero antifisuras en las secciones; al mismo tiempo.

(3) Instale vigas ocultas en las áreas de los bordes donde es probable que se produzcan grietas para aumentar la relación de refuerzo en esta área y mejorar las propiedades finales de tracción del concreto.

(4) En el diseño estructural, se deben considerar plenamente las características climáticas durante la construcción y la cinta de posvertido debe instalarse de manera razonable. En condiciones normales de construcción, la cinta de posvertido debe estar correctamente. instalación, el espacio entre las juntas post-fabricadas es de 25 a 30 m, y el tiempo de retención generalmente no es inferior a 60 días. Si las condiciones específicas durante la construcción no se pueden predecir, el diseño se puede cambiar temporalmente según las condiciones específicas.

3.2 Medidas de construcción

(1) Controlar estrictamente la calidad y los estándares técnicos de las materias primas del hormigón, seleccionar cemento de bajo calor de hidratación y controlar el contenido de lodo de los agregados gruesos y finos. al 1% tanto como sea posible ~1,5% o menos.

(2) Analice cuidadosamente la proporción de agregados de concreto, controle la relación agua-cemento del concreto, reduzca el asentamiento del concreto y agregue racionalmente plastificantes y agentes reductores de agua.

(3) El tiempo de vertido debe programarse por la noche o cuando la temperatura sea baja para minimizar la temperatura de fraguado inicial del hormigón. Cuando la temperatura es alta durante la construcción, se deben instalar instalaciones simples de sombra en el patio de arena y piedra, y se debe rociar agua fría sobre el agregado cuando sea necesario. Al bombear hormigón, cubra las tuberías de la bomba horizontal y vertical con bolsas de paja y rocíe agua fría.

(4) Fortalecer el vertido y la vibración del hormigón para mejorar la densidad; utilizar múltiples técnicas de vibración para mejorar la resistencia del hormigón y mejorar la resistencia al agrietamiento.

(5) El tiempo de retirada del encofrado de hormigón debe programarse lo más tarde posible y la temperatura de la superficie del hormigón no debe descender más de 10 ℃ después de retirar el encofrado.

(6) De acuerdo con las características específicas del proyecto, se utiliza la tecnología de hormigón compensador de retracción UEA.

(7) Para hormigón de alta resistencia, se debe utilizar cemento de microexpansión de temperatura media tanto como sea posible, mezclado con polvo mineral ultrafino y agente de expansión, y un agente reductor de agua de alta eficiencia. debe usarse.

4 Tratamiento de grietas

4.1 Método de reparación de superficies

El método de reparación de superficies es principalmente adecuado para el tratamiento de grietas superficiales que son estables y tienen poco impacto en la superficie. capacidad de carga estructural. El método de tratamiento habitual es aplicar pegamento epoxi sobre la superficie de la grieta o pintura, asfalto y otros materiales anticorrosivos sobre la superficie del concreto mientras se protege, para evitar que el concreto continúe agrietándose bajo la influencia de diversos efectos. También se puede pegar vidrio en la superficie de la grieta.

4.2 Método de lechada

El método de lechada es principalmente adecuado para reparar grietas de hormigón que tienen un impacto en la integridad estructural o tienen requisitos anti-filtración. Utiliza equipos de presión de aire para presionar la cementación. materiales en En las grietas del concreto, el material cementante se endurece y forma un todo con el concreto, logrando así el propósito de sellar y fortalecer. Los materiales cementantes comúnmente utilizados incluyen lechada de cemento, resina epoxi, metacrilato, poliuretano y otros materiales químicos.

4.3 Método de calafateo y sellado

El método de calafateo es el método más utilizado para sellar grietas. Por lo general, implica cortar ranuras a lo largo de las grietas y rellenar las ranuras con plástico o sellador de agua rígido. Material para sellar grietas. Los materiales plásticos de uso común incluyen masilla de cloruro de polivinilo, ungüento plástico, caucho butílico, etc., los materiales rígidos impermeabilizantes de uso común son el mortero de cemento polimérico.

4.4 Método de refuerzo estructural

El refuerzo estructural se puede adoptar para grietas causadas por sobrecarga, durabilidad reducida del hormigón causada por grietas que no se tratan durante mucho tiempo, grietas causadas por fuego, etc. Ley.

Los métodos de refuerzo estructural incluyen el método de refuerzo de secciones, el método de refuerzo de anclaje, el método de pretensado, etc.

5 Conclusión

Las grietas en las estructuras de hormigón armado son inevitables, pero se pueden minimizar tomando medidas de control. Este artículo analiza las diversas causas de grietas en estructuras de hormigón desde los aspectos de diseño, construcción y deformación del material de construcción, y propone medidas técnicas para el control de grietas desde los aspectos de materiales, diseño y construcción para discusión.

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