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探討混凝土裂縫的防治措施
摘要:混凝土裂縫是施工中不可避免的現(xiàn)象,針對施工中普遍存在的裂縫問題,闡述了裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施,希望從設(shè)計、施工、使用等多方面加以控制和防治,以期減少因裂縫整治帶來的經(jīng)濟(jì)與社會聲譽(yù)的損失。
關(guān)鍵詞:混凝土裂縫;原因;防治措施
1 混凝土裂縫產(chǎn)生機(jī)理
混凝土作為一種復(fù)合建筑材料,由于其組成材料的多樣化以及各組成材料間物理化學(xué)作用的多變化,致使混凝土的物理力學(xué)性能與很多因素有關(guān),混凝土抗壓性能良好而抗拉性能很差,抗拉強(qiáng)度只有抗壓強(qiáng)度的1/8—1/20,并且不與抗壓強(qiáng)度成比例地增加,其極限拉伸變形很小,因而極易產(chǎn)生裂縫。通過近代儀器已經(jīng)發(fā)現(xiàn)混凝土在受荷載以前,在硬化后的混凝土內(nèi)部,尤其是在膠結(jié)料與骨料的界面上總是存在著大量的微觀裂縫,其分布有隨機(jī)性,而這些裂縫在外界荷載作用下或環(huán)境變化時會發(fā)展而形成可見宏觀裂縫,目前規(guī)范或規(guī)程按計算控制的主要是宏觀裂縫。
2 混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及防治措施
2、1 由變形引起的裂縫
2、1、1 水泥干縮產(chǎn)生的裂縫
這種裂縫出現(xiàn)在混凝土的表面,比較細(xì)小。水泥是水硬性材料,具有干縮性,在硬化初期如果養(yǎng)護(hù)不當(dāng)造成水份不足則可能產(chǎn)生裂縫。
主要預(yù)防措施:
(1)選用收縮量較小安定性好的水泥,一般采用礦渣水泥和粉煤灰水泥,提高水泥標(biāo)號,控制水泥的用量300kg/m3—500kg/m3。
(2)混凝土的干縮受水灰比(w/c)的影響較大,水泥用量一定時,水灰比選用越大,干縮越大,因此在混凝土配合比設(shè)計中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用。同時摻加合適的減水劑。
2、1、2 溫差變化,由熱脹冷縮效應(yīng)引起的裂縫
這種裂縫一般出現(xiàn)在溫差變化較大的環(huán)境及面積或長度較大,而又未在適當(dāng)?shù)牟课涣粼O(shè)伸縮縫的構(gòu)件。主要預(yù)防措施:(1)盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。(2)減少水泥用量。將水泥用量盡量控制在500kg/m3及以下。(3)降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。(4)改善骨料級配,摻加粉煤灰或高效減水劑來減少水泥用量,降低水化熱。(5)改善混凝土的攪拌加工工藝,對骨料或水進(jìn)行事前溫度調(diào)整降低水化熱。(6)在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌合物的和易性,降低水化熱,調(diào)整熱峰的出現(xiàn)時間。(7)高溫季節(jié)澆筑時可以采用搭設(shè)遮陽板,12h后及時澆水養(yǎng)護(hù)等輔助措施控制混凝土的溫升,降低澆筑混凝土的溫度。(8)大體積混凝土的溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān);炷两Y(jié)構(gòu)尺寸越大,溫度應(yīng)力越大,因此要合理安排施工工序,分層、分塊澆筑,以利于散熱,減小約束。
2、1、3 不均勻沉降引起的裂縫
由于地基的不均勻沉降造成基礎(chǔ)或圈梁、大梁及其它構(gòu)件拉力過大而出現(xiàn)裂縫。
主要預(yù)防措施:(1)對松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實和加固。(2)保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻。(3)防止混凝土澆灌過程中地基被水浸泡。(4)模板拆除的時間按強(qiáng)制性條文規(guī)定的強(qiáng)度拆模,特別是大跨度、懸挑構(gòu)件不能太早,且要注意拆模的先后次序。(5)在凍土上搭設(shè)模板時要注意采取一定的預(yù)防措施。
2、2 施工操作不當(dāng)引起的裂縫
具體來說,較為普遍存在的因素包括:(1)施工中,在混凝土初凝階段因模板振動、變形或移位會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。(2)加荷過早產(chǎn)生的裂縫。施工時因拆模過早,混凝土強(qiáng)度未達(dá)到設(shè)計要求而提前加荷,使構(gòu)件過載而出現(xiàn)裂縫。(3)施工縫處理不好則可能在施工縫部位出現(xiàn)裂縫。(4)混凝土預(yù)制構(gòu)件,在脫模、運輸、堆放、起吊過程中因各種原因使構(gòu)件受壓區(qū)處于受拉狀態(tài),都可能使構(gòu)件產(chǎn)生裂縫。
控制裂縫的措施:
(1)加強(qiáng)施工中鋼筋、模板、混凝土配料、振搗的質(zhì)量控制檢查,確保結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼筋位置,安裝支撐系統(tǒng)、支撐位置正確,混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求。
(2)澆注混凝土?xí)r,考慮天氣因素。
(3)保證混凝土在早期盡可能少的產(chǎn)生收縮,可以通過控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護(hù)來實現(xiàn)。對于大體積混凝土,有條件時宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時間為14小時—28小時,為了確保混凝土的降溫和保溫工作宜在表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫。
(4)正確掌握拆模時間,避免過早拆模。
(5)嚴(yán)格控制施工臨時堆載,構(gòu)件堆放、運輸、吊裝時保持支承和吊點位置正確穩(wěn)定。避免振動碰撞。
2、3 外荷載引起的裂縫
2、3、1 粱的裂縫控制
粱易產(chǎn)生裂縫的部位有:粱受拉區(qū)裂縫,梁在支座附近的斜裂縫,粱受壓區(qū)裂縫。經(jīng)過調(diào)查分析,確認(rèn)裂縫在不降低承載力的情況下,采取表面處理法、灌漿嵌縫封堵法等簡易的處理方法。
如果粱的裂縫情況影響了粱的承載能力,就應(yīng)更慎重研討,分析比較,采用經(jīng)濟(jì)高效的方法,達(dá)到加固的目的,可采用的方法有:(1)鋼箍加固法。(2)粘貼加固法。(3)梁的三面或四面加做圈套法。(4)粱的單面加大截面法。
裂縫控制措施有:(1)提高原材料的質(zhì)量。(2)嚴(yán)格控制混凝土拌制。(3)提高混凝土運輸、澆筑要求。(4)加強(qiáng)混凝土施工的過程控制。(5)加強(qiáng)對混凝土的養(yǎng)護(hù)及成品保護(hù)。
2、3、2 現(xiàn)澆混凝土板的裂縫控制
現(xiàn)澆混凝土板裂縫主要表現(xiàn)為龜裂,縱向、橫向裂縫以及斜向裂縫等問題。
預(yù)防措施如下:
(1)嚴(yán)格控制混凝土施工配合比,對于商品混凝土的塌落度應(yīng)加強(qiáng)檢查。
(2)在樓板澆搗過程中派專人護(hù)筋,避免踩下負(fù)筋的現(xiàn)象發(fā)生。
(3)混凝土澆筑前先將基層和模板澆水濕透,澆筑完畢后應(yīng)采取有效的養(yǎng)護(hù)措施,并滿足以下要求:①應(yīng)在澆筑完畢后12小時以內(nèi)對混凝土加以覆蓋并保濕養(yǎng)護(hù);⑦混凝土澆水養(yǎng)護(hù)時間:對采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥拌制的混凝土,不得少于7天,對摻用緩凝型外加劑或有抗?jié)B要求的混凝土,不得少于14天;③澆水次數(shù)應(yīng)能保持混凝土處于濕潤狀態(tài);④采用塑料布覆蓋養(yǎng)護(hù)的混凝土,其敞露的全部表面應(yīng)覆蓋嚴(yán)密并應(yīng)保持塑料布內(nèi)有凝結(jié)水。
(4)在一定的時間段(一般自混凝土澆筑完成后2年內(nèi))保持空置房間內(nèi)的相對濕度與室外相對濕度基本一致并不宜低于85%,這一要求可采用經(jīng)常開窗的方法得以實現(xiàn),有條件的地方定期灑水增加濕度則效果更好。
(s)混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2N/m2前,不得在其上踩踏或堆放材料、安裝模板及支架,以免由于振動等原因產(chǎn)生裂縫。
3 結(jié)語
雖然裂縫是一種人們可以接受的材料特征,但科學(xué)的要求應(yīng)是將有害程度控制在允許范圍內(nèi)。如果不對其加以控制,嚴(yán)重時不僅會影響結(jié)構(gòu)的整體性和剛度,還會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗?jié)B能力,所以要
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