民房建筑混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的形成與治理探討

杜世濤

摘 要:混凝土裂縫問(wèn)題一直嚴(yán)重困擾著混凝土的施工質(zhì)量,在混凝土生產(chǎn)以及施工過(guò)程中有針對(duì)性地采取預(yù)防措施,盡可能采取有效的技術(shù)措施控制裂縫,使結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫,或盡量減少裂縫的數(shù)量和寬度,特別是避免有害裂縫的出現(xiàn),以確保工程質(zhì)量,使建筑物具備良好的耐久性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞:混凝土裂縫;施工質(zhì)量;耐久性;穩(wěn)定性

中圖分類(lèi)號(hào):TP278.39文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3198(2009)18-0282-02

1 混凝土裂縫類(lèi)型及成因

(1)塑性沉降裂縫:此類(lèi)裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土骨料沉降時(shí)受到阻礙(如鋼筋、模板、而產(chǎn)生的。這種裂縫大多出現(xiàn)在混凝土澆注后0.5小時(shí)至3小時(shí)之間,混凝土尚處在塑性狀態(tài),混凝土表面消失水光時(shí)立即產(chǎn)生,沿著梁及板上面鋼筋的走向出現(xiàn),主要是混凝土塌落度大、沉陷過(guò)高所致。另外在施工過(guò)程中如果模板綁扎的不好、模板沉陷、移動(dòng)時(shí)也會(huì)出現(xiàn)此類(lèi)裂縫。

(2)塑性收縮裂縫:此類(lèi)裂縫產(chǎn)生的主要原因是混凝土澆筑后,在塑性狀態(tài)時(shí)表面水分蒸發(fā)過(guò)快造成的。這類(lèi)裂縫多在表面出現(xiàn),形狀不規(guī)則、長(zhǎng)短寬窄不一、呈龜裂狀,深度一般不超過(guò)50mm。產(chǎn)生的原因主要是混凝土澆注后3—4小時(shí)左右表面沒(méi)有被覆蓋,特別是平板結(jié)構(gòu)在炎熱或大風(fēng)天氣混凝土表面水分蒸發(fā)過(guò)快,或者是基礎(chǔ)、模板吸水過(guò)快,以及混凝土本身的水化熱高等原因造成混凝土產(chǎn)生急劇收縮,此時(shí)混凝土強(qiáng)度趨近于零,不能抵抗這種變形應(yīng)力而導(dǎo)致開(kāi)裂?；炷林姓舭l(fā)和吸收水分的速度越快,塑性收縮裂縫越容易產(chǎn)生,而商品混凝土由于為了滿足可泵性、流動(dòng)性、出機(jī)時(shí)混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多,早期強(qiáng)度低所以其水分特別容易散失,表面容易形成裂縫。

(3)溫度應(yīng)力裂縫:此類(lèi)裂縫產(chǎn)生的主要原因是由于混凝土澆筑后,聚積在內(nèi)部的水泥水化熱不易散發(fā),造成混凝土的內(nèi)部溫度升高,而混凝土表面散熱較快,這樣形成較大的內(nèi)外溫差,使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生壓應(yīng)力,表面產(chǎn)生拉應(yīng)力。如果在混凝土表面附近存在較大的溫度梯度,就會(huì)引起較大的表面拉應(yīng)力,此時(shí)混凝土的齡期很短,抗拉強(qiáng)度很低,如果溫差產(chǎn)生的表面拉應(yīng)力,超過(guò)此時(shí)的混凝土極限抗拉強(qiáng)度,就會(huì)在混凝土表面產(chǎn)生表面裂縫。這種裂縫一般產(chǎn)生很早,多呈不規(guī)則狀態(tài),深度較淺,屬表面性質(zhì)。表面裂縫易產(chǎn)生應(yīng)力集中,能促使裂縫進(jìn)一步開(kāi)展。

(4)施工工藝質(zhì)量引起的裂縫:裂縫出現(xiàn)的部位和走向、裂縫寬度因產(chǎn)生原因而異,比較典型且常見(jiàn)的如下:①鋼筋混凝土保護(hù)層過(guò)厚,或亂踩綁扎的上層鋼筋,使承受負(fù)彎矩的鋼筋保護(hù)層加厚,導(dǎo)致構(gòu)件的有效高度減小,形成與受力鋼筋垂直方向的裂縫。②混凝土震搗不密實(shí)、不均勻,出現(xiàn)蜂窩、麻面、空洞,導(dǎo)致鋼筋銹蝕或形成其它荷載裂縫的起源點(diǎn)。③混凝土澆注過(guò)快,混凝土流動(dòng)性較低在硬化前因混凝土振搗不足,硬化后沉實(shí)過(guò)大,容易在澆注數(shù)小時(shí)后發(fā)生裂縫,即塑性收縮裂縫。④混凝土攪拌、運(yùn)輸時(shí)間過(guò)長(zhǎng),水分蒸發(fā)過(guò)多,引起混凝土塌落度過(guò)低,使得在混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則的收縮裂縫。⑤用泵送混凝土施工時(shí),為保證混凝土的流動(dòng)性,增加水和水泥用量,或因其它原因加大了水灰比,導(dǎo)致混凝土凝結(jié)硬化時(shí)收縮量增加,混凝土表面出現(xiàn)不規(guī)則裂縫。⑥混凝土分層或分段澆注時(shí),接頭部位處理不好,易在新、舊混凝土和施工縫之間出現(xiàn)裂縫。⑦混凝土早期受凍,使構(gòu)件表面出現(xiàn)裂紋,或局部剝落,或脫模后出現(xiàn)空鼓現(xiàn)象。⑧施工時(shí)模板剛度不足,在澆注混凝土?xí)r,因側(cè)向壓力的作用使得模板變形,產(chǎn)生與模板變形一致的裂縫。⑨施工時(shí)拆模過(guò)早,混凝土強(qiáng)度不足,使得構(gòu)件在自重或施工荷載作用下產(chǎn)生裂縫。

(5)原材料質(zhì)量引起的裂縫:混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加劑組成?；炷了捎貌牧系馁|(zhì)量不合格,可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫。①砂石含泥量超過(guò)規(guī)定,不僅降低混凝土的強(qiáng)度和抗?jié)B性,還會(huì)使混凝土干燥時(shí)產(chǎn)生不規(guī)則的網(wǎng)狀裂縫。②拌和用水及外加劑拌和用水或外加劑中氯化物等雜質(zhì)含量較高時(shí)對(duì)鋼筋銹蝕有較大影響。采用海水或含堿泉水拌制混凝土,或采用含堿的外加劑,可能對(duì)堿骨料反應(yīng)有影響。

2 混凝土裂縫常見(jiàn)預(yù)防措施

(1)塑型沉降裂縫預(yù)防措施:此類(lèi)裂縫預(yù)防的措施如下:①在滿足泵送和施工的前提下盡可能減小混凝土塌落度;②保證混凝土均質(zhì)性,攪拌運(yùn)輸卸料前先高速運(yùn)轉(zhuǎn)20—30秒,然后反轉(zhuǎn)卸料;③施工過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常觀察模板的位移和混凝土澆搗的密實(shí)情況,不能漏振、過(guò)振使混凝土離析分層;④施工過(guò)程中嚴(yán)禁隨意加水。

(2)塑性收縮裂縫預(yù)防措施:此類(lèi)裂縫預(yù)防的措施如下:①施工單位在澆注混凝土后要及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù),增加環(huán)境濕度;②商品混凝土公司在滿足可泵性、和易性的前提下盡量減小出機(jī)塌落度、降低砂率、嚴(yán)格控制骨料的含泥量。

(3)溫度應(yīng)力裂縫預(yù)防措施:此類(lèi)裂縫預(yù)防措施如下:①降低混凝土發(fā)熱量。②降低混凝土澆筑溫度。在高溫季節(jié)要降低原材料溫度,在環(huán)境溫度較低的早晚澆筑;避免吸收外部環(huán)境熱量,運(yùn)輸工具、泵送管路盡量遮蔭,防止混凝土升溫;埋設(shè)冷卻水管,通入冷水降溫。③分層分塊澆筑。④表面保溫與保濕。要盡量長(zhǎng)時(shí)間地保溫和保持混凝土表面濕潤(rùn),讓其表面慢慢冷卻、干燥,使混凝土能夠增長(zhǎng)強(qiáng)度以抵抗開(kāi)裂拉應(yīng)力。主要有蓄水養(yǎng)護(hù)和覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)兩種方式,養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般不少于14d。

(4)施工方面原因造成的裂縫預(yù)防措施:此類(lèi)裂縫預(yù)防措施如下:①加強(qiáng)模板施工的過(guò)程管理。模板及其支架必須有足夠的承載能力、剛度和穩(wěn)定性,在振搗過(guò)程中派專(zhuān)人進(jìn)行看模,防止松扣下沉現(xiàn)象發(fā)生;試塊強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)允許值時(shí)方能拆模。②混凝土的成品保護(hù)。對(duì)澆筑好的板面,必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2N/MM2 后方可上人。③鋼筋綁扎施工加強(qiáng)對(duì)負(fù)彎矩筋的管理。加密支撐馬凳的間距、確保板面負(fù)彎矩筋的保護(hù)層厚度。④振搗方式方法必須正確。振搗易快插、慢拔。振搗時(shí)間過(guò)短,混凝土不均勻;時(shí)間過(guò)長(zhǎng),易導(dǎo)致嚴(yán)重浮漿。

3 混凝土裂縫常見(jiàn)補(bǔ)救措施

(1)表面處理法:包括表面涂抹和表面補(bǔ)貼法。表面涂抹適用范圍是漿材難以灌入的細(xì)而淺的裂縫,深度未達(dá)到鋼筋表面的發(fā)絲裂縫,不漏水的縫,不伸縮的裂縫以及不再活動(dòng)的裂縫。表面貼補(bǔ)(土工膜或其它防水片、法適用于大面積漏水(蜂窩麻面等或不易確定具體漏水位置、變形縫、的防滲堵漏。

(2)灌漿法:此法應(yīng)用范圍廣,從細(xì)微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果好。

(3)填充法:用修補(bǔ)材料直接填充裂縫,一般用來(lái)修補(bǔ)較寬的裂縫,作業(yè)簡(jiǎn)單,費(fèi)用低。寬度小于0.3mm,深度較淺的裂縫、或是裂縫中有充填物,用灌漿法很難達(dá)到效果的裂縫、以及小規(guī)模裂縫的簡(jiǎn)易處理可采取開(kāi)V型槽,然后作填充處理。

(4)結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法:因超荷載產(chǎn)生的裂縫、裂縫長(zhǎng)時(shí)間不處理導(dǎo)致的混凝土耐久性降低、火災(zāi)造成的裂縫等影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度可采取結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)法。包括斷面補(bǔ)強(qiáng)法、錨固補(bǔ)強(qiáng)法、預(yù)應(yīng)力法等混凝土裂縫處理效果的檢查包括修補(bǔ)材料試驗(yàn);鉆心取樣試驗(yàn);壓水試驗(yàn);壓氣試驗(yàn)等。

4 結(jié)語(yǔ)

大量的工程和實(shí)踐理論分析表明,鋼筋混凝土構(gòu)件基本上都是帶裂縫工作的,只是有些裂縫很細(xì),甚至肉眼看不見(jiàn)(縫寬<0.5mm,一般對(duì)結(jié)構(gòu)的使用無(wú)大的危害,允許其存在),有些裂縫在使用荷載或外界物理及化學(xué)因素作用下,不斷產(chǎn)生和發(fā)展引起混凝土碳化、保護(hù)層剝落及鋼筋銹蝕,使鋼筋混凝土強(qiáng)度和剛度受到削弱,耐久性降低,嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生垮塌事故,危害結(jié)構(gòu)的正常使用,必須加以控制,因此研究商品混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施是非常重要而迫切的。

參考文獻(xiàn)

[1]@孫凱.淺析鋼筋砼結(jié)構(gòu)的裂縫[J].甘肅科技,2004.

[2]@王亮平.住宅樓墻體裂縫的原因分析及防治措施[J].太原科技,2003.

[3]@李磊,程云杉.高層混凝土結(jié)構(gòu)中幾個(gè)主要受力部位的裂縫分析及控制[J].河南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2002.