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        論混凝土裂縫的產(chǎn)生與防治

        2011-12-20 03:49:24劉紹敬劉守闊
        城市建設(shè)理論研究 2011年23期
        關(guān)鍵詞:裂縫原因處理方法防治措施

        劉紹敬 劉守闊

        摘要:了解混凝土裂縫產(chǎn)生原因,就是要在工作中有目的預(yù)防裂縫出現(xiàn)。如果混凝土出現(xiàn)裂縫,對裂縫使用安全性及結(jié)構(gòu)耐久性是決定是否對裂縫進(jìn)行治理如何治理的關(guān)鍵。

        關(guān)鍵詞:裂縫原因,防治措施,處理方法

        混凝土裂縫的產(chǎn)生是建筑施工過程較普遍存在的問題。下面就混凝土裂縫的成因與控制談?wù)勔恍┛捶ā?/p>

        1裂縫產(chǎn)生的形式和種類

        1.1設(shè)計(jì)原因

        1.1.1設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中斷面突變,導(dǎo)致應(yīng)力集中所產(chǎn)生的構(gòu)件裂縫。

        1.1.2設(shè)計(jì)中對構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力不當(dāng),造成構(gòu)件的裂縫。

        1.1.3設(shè)計(jì)中構(gòu)造鋼筋配置過少或過粗等引起構(gòu)件裂縫(如墻板、樓板)。

        1.1.4設(shè)計(jì)中未充分考慮混凝土構(gòu)件的收縮變形。

        1.2材料原因

        1.2.1粗細(xì)集料含泥量過大,造成混凝土收縮增大。集料顆粒級配不良或采取不恰當(dāng)?shù)拈g斷級配,容易造成混凝土收縮的增大,誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。

        1.2.2混凝土外加劑、摻和料選擇不當(dāng)、或摻量不當(dāng),導(dǎo)致混凝土收縮嚴(yán)重,也是產(chǎn)生裂縫的重要原因。

        1. 2.3水泥品種原因,礦渣硅酸鹽水泥收縮比普通硅酸鹽水泥收縮大,粉煤灰及礬土水泥收縮值較小,快硬水泥收縮大。

        1.2.4水泥等級及混凝土強(qiáng)度等級原因:水泥等級越高、細(xì)度越細(xì)、早強(qiáng)越高對混凝土開裂影響越大。混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級越高,混凝土脆性越大,越易開裂。

        1.3混凝土配合比原因

        1.3.1設(shè)計(jì)中水泥等級或品種選用不當(dāng)。

        1.3.2配合比中水灰比(水膠比)過大。

        1.3.3單方水泥用量越大、用水量越高,表現(xiàn)為水泥漿體積越大、坍落度越大,收縮越大。

        1.3.4配合比設(shè)計(jì)中砂率、水灰比選擇不當(dāng)造成混凝土和易性偏差,導(dǎo)致混凝土離析、泌水、保水性不良,增加收縮值。

        1.3.5配合比設(shè)計(jì)中混凝土膨脹劑摻量選擇不當(dāng)。

        1.4施工及現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)原因

        1.4.1現(xiàn)場澆搗混凝土?xí)r,振搗或插入不當(dāng),漏振、過振或振搗棒抽撤過快,均會影響混凝土的密實(shí)行和均勻性,誘導(dǎo)裂縫的產(chǎn)生。

        1.4.2對大體積混凝土工程,缺少兩次抹面,易產(chǎn)生表面收縮裂縫。

        1.4.3大體積混凝土澆注,對水化計(jì)算不準(zhǔn)、現(xiàn)場混凝土降溫及保溫工作不到位,引起混凝土內(nèi)部溫度過高或內(nèi)外溫差過大,混凝土產(chǎn)生溫度裂縫。

        1.4.4現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)措施不到位,混凝土早期脫水,引起收縮裂縫。

        2裂縫的防治措施

        2.1設(shè)計(jì)方面

        2.1.1在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)處理好構(gòu)件中“抗”與“放”的關(guān)系。所謂“抗”就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu),沒有足夠的變形余地時(shí),為防止裂縫所采取的有力措施;而所謂“放”就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)下,有足夠變形余地時(shí)所采取的措施。

        2.1.2設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。

        2.1.3積極采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。常見混凝土裂縫中,相當(dāng)部分是由于混凝土收縮而造成的。要解決此問題,可在混凝土中摻用膨脹劑來補(bǔ)償混凝土的收縮。

        2.1.4重視對構(gòu)造鋼筋的認(rèn)識。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視對于構(gòu)造鋼筋的配置,特別是樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋直徑和數(shù)量。

        2.2選材和配合比設(shè)計(jì)方面

        2.2.1根據(jù)結(jié)構(gòu)要求選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強(qiáng)高的水泥。

        2.2.2選用級配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。

        2.2.3積極采用摻和料和混凝土外加劑。

        2.2.4正確掌握好混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法。對膨脹劑應(yīng)充分考慮不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應(yīng)通過大量的試驗(yàn)確定膨脹劑的最佳摻量。

        2.2.5配合比設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場,依據(jù)施工現(xiàn)場的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況,合理選擇好混凝土的設(shè)計(jì)坍落度,針對現(xiàn)場的砂、石原材料質(zhì)量情況及時(shí)調(diào)整施工配合比,協(xié)助現(xiàn)場搞好構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)工作。

        2.3施工操作方面

        2.3.1澆搗工作:澆搗時(shí),振搗棒要快插慢拔,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間,避免過振或漏振,應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù),以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。

        2.3.2混凝土養(yǎng)護(hù):混凝土裂縫防治工作中,新澆混凝土早期養(yǎng)護(hù)尤為重要,可保證混凝土在早期盡可能產(chǎn)生收縮。

        2.3.3混凝土的降溫和保溫工作:對于厚大體積混凝土,施工時(shí)應(yīng)充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施(埋設(shè)散熱孔、通水排熱等),避免水化熱高峰的集中出現(xiàn),降低峰值。澆搗成型后,應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以防治由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫度裂縫。

        2.3.4避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土。

        2.3.5夏季應(yīng)注意混凝土的澆搗溫度,采用低溫入模、低溫養(yǎng)護(hù),必要時(shí)經(jīng)試驗(yàn)可采用冰塊,以降低混凝土原材料的溫度。

        3裂縫的處理

        了解混凝土裂縫產(chǎn)生原因,就是要在工作中有目的預(yù)防裂縫出現(xiàn)。如果混凝土出現(xiàn)裂縫,對裂縫使用安全性及結(jié)構(gòu)耐久性是決定是否對裂縫進(jìn)行治理如何治理的關(guān)鍵。當(dāng)裂縫出現(xiàn)后,應(yīng)請有關(guān)人員到現(xiàn)場查看裂縫發(fā)生的部位,實(shí)測實(shí)量其深度和寬度,再經(jīng)過一段時(shí)間察看裂縫是否繼續(xù)發(fā)展,是否有析出物,甚至可以演算對承載力是否有影響,找出裂縫發(fā)生的原因,預(yù)測發(fā)展后對結(jié)構(gòu)造成的影響,結(jié)合建筑物環(huán)境位置和功能做出評估。對有害裂縫必須做出治理方案。

        涂抹:以涂為主,在裂縫表面涂抹新型高分子防水涂料,這種涂料是以合成橡膠或者合成樹脂作為成膜材料,效果很好。目前常有聚氨脂,環(huán)氧樹脂、丙烯酸橡膠、聚酯樹脂防水涂料。

        封堵:多用于水平面上的裂縫,其寬度大于0.3mm。裂縫較小時(shí),采用低粘度樹脂;在干燥自然環(huán)境下可采用的材料很多,如高分子涂料,聚合物水泥砂漿及摻有速凝劑的防水砂漿等;在滲漏潮濕環(huán)境下必須進(jìn)行封堵再進(jìn)行表面處理,封堵用堵漏靈、堵漏王、水不漏等速凝材料;在漏水情況下可采用PBM—7聚合物混凝土封堵。

        嵌縫:在裂縫處鑿八字形槽,并在槽內(nèi)嵌填不同材質(zhì)的密封材料處理。

        灌漿:適用于修補(bǔ)較深的裂縫和混凝土內(nèi)部有空洞、疏散等情況。

        增大截面加固法:用同等級混凝土,加大原結(jié)構(gòu)截面,以達(dá)到滿足承載力的要求。

        外包角鋼加固法:用角鋼鑲嵌在四角,并用扁鋼將角鋼箍緊,以提高結(jié)構(gòu)承載能力。

        粘鋼加固法:在混凝土表面用結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板,以提高混凝土承載力。

        增設(shè)支點(diǎn)加固法:用增設(shè)支點(diǎn)減少結(jié)構(gòu)跨度,達(dá)到減少結(jié)構(gòu)受力。

        增設(shè)剪力墻加固法:結(jié)構(gòu)在地震作用下,其強(qiáng)度與變形不能滿足規(guī)范要求時(shí),還可以在房屋適當(dāng)位置增設(shè)剪力墻以抵抗地震作用。

        外加力加固法:采用外加力或壓力、改變原結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)或減少原結(jié)構(gòu)薄弱處的受力,以提高結(jié)構(gòu)的總體承載能力。

        綜上所述,對于混凝土裂縫的控制是一個(gè)綜合性的問題,施工過程中需要設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工及使用方等多方面的配合。隨著當(dāng)今我們對混凝土耐久性研究的不斷深入,材料科學(xué)的不斷發(fā)展和建筑技術(shù)水平的不斷提高,相信混凝土裂縫問題將會逐步妥善地得到改善。

        [參考文獻(xiàn)][1] 混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 GB 50204-2002[S].[2] 混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn) GB 50164-92[S]

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