鄭加利賈遠(yuǎn)彬
(1.遼寧寶立房產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽(yáng) 110023 ; 2.遼寧誠(chéng)發(fā)招標(biāo)有限公司,遼寧 沈陽(yáng) 110020)
論鋼筋混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施
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(1.遼寧寶立房產(chǎn)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司,遼寧 沈陽(yáng) 110023 ; 2.遼寧誠(chéng)發(fā)招標(biāo)有限公司,遼寧 沈陽(yáng) 110020)
建筑工程中,裂縫問(wèn)題是經(jīng)常遇到且較難解決的問(wèn)題。本文就混凝土在施工過(guò)程中裂縫出現(xiàn)的成因進(jìn)行討論和分析,并提出了一些針對(duì)性的預(yù)防措施。
混凝土 裂縫 預(yù)防措施
鋼筋混凝土作為結(jié)構(gòu)材料,在房屋建筑和土木工程中廣泛應(yīng)用,并隨著我國(guó)城市化建設(shè)的進(jìn)程,在材料、設(shè)計(jì)方法、制作工藝、施工技術(shù)等方面有很大發(fā)展。所以研究混凝土的性能和特點(diǎn)就成為一項(xiàng)非常重要的工作。由于其材料性能的原因,在施工中,混凝土在凝結(jié)過(guò)程中和工作狀態(tài)不可回避的要出現(xiàn)裂縫。如果混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫,降低建筑物的承載力、耐久性及抗?jié)B能力,將導(dǎo)致鋼筋等材料受到腐蝕導(dǎo)致建筑物使用壽命大大縮短。本文就混凝土在施工過(guò)程中裂縫出現(xiàn)的成因加以分析,并提出了相應(yīng)的預(yù)防措施。
1. 干縮裂縫混凝土干燥過(guò)程中由外而內(nèi)的逐步擴(kuò)展,養(yǎng)護(hù)結(jié)束一段時(shí)間后,因水分蒸發(fā)的程度不同而導(dǎo)致變形不同,出現(xiàn)表面收縮大、內(nèi)部收縮小的不均勻狀況,較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部的約束,產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力而導(dǎo)致表面開(kāi)裂,形成干縮裂縫。
干縮裂縫的影響因素及預(yù)防:
1)混凝土配合比。嚴(yán)格控制混凝土配合比及攪拌時(shí)間?;炷恋母煽s受水灰比的影響較大,水灰比越大干縮越大,因此要控制好水灰比,并摻入合適且適量的減水劑。
2)水泥。水泥細(xì)度越大,干縮越大。選用質(zhì)量?jī)?yōu)且穩(wěn)定、干縮較小的水泥。盡量選用水化熱低、凝結(jié)時(shí)間長(zhǎng)的,優(yōu)先采用中低熱水泥和粉煤灰水泥,保證混凝土強(qiáng)度的前提下,降低水泥的用量。
3)骨料。改善骨料級(jí)配。粗骨料宜選用多級(jí)連續(xù)級(jí)配,應(yīng)選潔凈、強(qiáng)度高、彈性系數(shù)小的骨料。細(xì)骨料宜選用中砂。
4)溫、濕度和養(yǎng)護(hù)時(shí)間。合適的溫濕度環(huán)境中,構(gòu)件的變形小。加強(qiáng)早期養(yǎng)護(hù),適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間,保持混凝土表面濕潤(rùn),并注意氣溫的變化,注意保溫。
5)設(shè)置適當(dāng)?shù)氖湛s縫。
6)混凝土表面收光要恰到好處。最后一道收光要用力反復(fù)揉搓,達(dá)到最密實(shí)的程度。
2. 溫度裂縫及預(yù)防措施
混凝土具有熱脹冷縮的性質(zhì)?;炷翝仓?,由于水泥的水化反應(yīng),在凝結(jié)和硬化階段,溫度上升。內(nèi)部蓄積的熱量不能很快通過(guò)混凝土表面散發(fā)到外圍空氣中去,尤其是大體積混凝土,形成從構(gòu)件核心區(qū)到表面的溫度梯度。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)硬化初期混凝土較低的抗拉強(qiáng)度時(shí),將產(chǎn)生不規(guī)則的龜裂。這種裂縫深度只有幾毫米或幾厘米。受其他裂縫的影響可能將這種裂縫加大,產(chǎn)生穿透構(gòu)件的嚴(yán)重性破壞。采用低水化熱品種水泥,減少水泥用量,降低攪拌時(shí)混凝土溫度,以及采取控制硬化過(guò)程中的施工工藝可減少裂縫出現(xiàn)的幾率。
3.塑性收縮和塑性下沉產(chǎn)生裂縫及預(yù)防措施
新澆筑的混凝土在澆筑2-16小時(shí)內(nèi),表面水分蒸發(fā)速度超過(guò)泌水速度時(shí),產(chǎn)生裂縫。1)表面的干燥速度是影響塑性收縮裂縫的主要原因。在表面形成寬度1-2mm的裂縫。例如氣溫高、風(fēng)大、相對(duì)濕度低等都是促使這種裂縫的產(chǎn)生。加強(qiáng)養(yǎng)護(hù),減少蒸發(fā)是防止該裂縫產(chǎn)生的有效措施。2)塑性下沉裂縫是混凝土澆筑后,經(jīng)振搗壓實(shí)后,在重力的作用下,質(zhì)量重的固體顆粒下沉而水上浮的泌水現(xiàn)象。鋼筋在這種裂縫產(chǎn)生時(shí)是不起作用的,減小塌落度和采用較小直徑的鋼筋也可以減少塑性下沉裂縫出現(xiàn)的幾率。保護(hù)層的厚度是影響這種裂縫的重要因素,增加保護(hù)層厚度是避免這種裂縫出現(xiàn)最有效的方法?;炷两K凝前要保持表面濕潤(rùn),在其表面及時(shí)覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊子、麻片等,或者在混凝土表面進(jìn)行噴灑養(yǎng)護(hù)。
4.支撐沉降裂縫及預(yù)防措施
由于地質(zhì)不均、土質(zhì)松軟,回填土不實(shí)或浸水等原因造成結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)不均勻沉降;或者因模板剛度不足、模板支撐間距過(guò)大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致,尤其是冬季,模板支撐在凍土上,化凍后產(chǎn)生土層沉降,使建筑物混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沉降裂縫。采取對(duì)填土、松軟土地基要加強(qiáng)在施工前的夯實(shí)和加固;防止混凝土澆筑過(guò)程中地基被水浸泡;保證模板有足夠的強(qiáng)度及剛度,支撐點(diǎn)牢固,地基受力均勻。
1. 混凝土澆筑前,將模板澆水均勻濕透。模板過(guò)于干燥,則會(huì)大量吸收混凝土中的水分,引起混凝土收縮。模板接縫要嚴(yán)密,嚴(yán)禁出現(xiàn)模板漏漿現(xiàn)象。
2. 了解混凝土的級(jí)配情況,不要過(guò)度振搗,避免產(chǎn)生離析和泌水,注意振搗速度,要“快插慢拔”,上下振搗均勻。同時(shí)也要注意不要漏振。
3. 控制混凝土的澆筑速度。澆筑速度太快,導(dǎo)致內(nèi)部振搗不足,混凝土無(wú)法達(dá)到密實(shí)。
4. 混凝土表面抹平要得當(dāng),合理掌握抹平時(shí)間及遍數(shù),抹平不少于2遍。
5. 拆模時(shí)注意先后順序,不過(guò)早拆模。施工機(jī)械不要和材料不要集中堆放在樓板上,避免造成較大的荷載使未達(dá)到強(qiáng)度的混凝土樓板產(chǎn)生裂縫。
裂縫形成若不處理可能會(huì)繼續(xù)開(kāi)展,后期會(huì)影響結(jié)構(gòu)的使用功能,引起使用者的不安。裂縫修補(bǔ)前要進(jìn)行檢測(cè)與分析,確定裂縫部位、開(kāi)裂程度和裂縫產(chǎn)生的原因,要根據(jù)裂縫的性質(zhì)和相應(yīng)的情況做具體修補(bǔ)方案。下面為幾種常見(jiàn)的修補(bǔ)方式:
1. 表面修補(bǔ)法
表面修補(bǔ)法是一種簡(jiǎn)單、常見(jiàn)的修補(bǔ)方法。用于那些穩(wěn)定、對(duì)結(jié)構(gòu)承載力沒(méi)有影響的表面裂縫進(jìn)行處理。在結(jié)構(gòu)的表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥、瀝青等防腐材料,對(duì)現(xiàn)有裂縫進(jìn)行防護(hù)處理,封閉裂縫通道、遮蓋裂縫。防止裂縫在其他因素的作用下繼續(xù)開(kāi)展,可用玻纖網(wǎng)格布貼于裂縫表面。
2. 灌漿、嵌縫封堵法
灌漿修補(bǔ)用于有防滲要求或裂縫影響結(jié)構(gòu)整體性的裂縫。將修補(bǔ)材料利用壓力設(shè)備壓入結(jié)構(gòu)的混凝土裂縫中,修補(bǔ)材料硬結(jié)后與混凝土形成一體,達(dá)到閉合裂縫進(jìn)行加固的目的。常用的膠結(jié)材料有水泥、環(huán)氧樹(shù)脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化學(xué)原料。嵌縫封堵用水泥砂漿等材料修補(bǔ)對(duì)裂縫進(jìn)行充填封堵,可事先將裂縫清理干凈,然后再進(jìn)行充填。
3. 結(jié)構(gòu)加固法
當(dāng)裂縫影響到混凝土結(jié)構(gòu)性能的時(shí)候,就要考慮采取加固法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理。采取外包鋼加固、預(yù)應(yīng)力加固、增加支點(diǎn)加固、噴射混凝土補(bǔ)強(qiáng)加固等常用的方法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,以保證結(jié)構(gòu)性能的安全。
4. 混凝土置換法。
混凝土置換法是處理混凝土嚴(yán)重?fù)p壞的一種有效的方法。此法是將混凝土損壞部分清除,然后再補(bǔ)充新的混凝土或其他修補(bǔ)材料。例如:普通混凝土、水泥砂漿、聚合物或改性聚合物等。
混凝土裂縫的危害是巨大的,它直接影響工程的質(zhì)量、安全、使用功能和觀瞻,加速鋼筋內(nèi)部的銹蝕,影響結(jié)構(gòu)的耐久性、安全使用年限,給人們的使用帶來(lái)危害。因此,我們必須高度重視混凝土裂縫的預(yù)防及尋求有效的解決方法。只要采取合理有效的控制措施,就能大大減少裂縫產(chǎn)生的可能性,或?qū)⒘芽p數(shù)量控制在最小程度范圍內(nèi)。要防治兼施,從而確保工程的施工質(zhì)量,提高建筑的安全性,讓給使用者更安心。
[1] 滕智明,朱金銓.《混凝土結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)》(上).中國(guó)建筑工業(yè)出版社.
[2] 孫志國(guó).論混凝土裂縫產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施.《城市建設(shè)》.2010年第71期.
[3] 謝旭生.混凝土裂縫成因及預(yù)防措施淺析.《城市建設(shè)》.2010年第68期.
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1007-6344(2015)04-0341-01