佟波
【摘 要】混凝土做為一種即常見又重要的建筑材料被廣泛大量地使用。然而混凝土又較其它建筑材料不同,因?yàn)樗怯啥喾N材料混和而成,又有一個(gè)嚴(yán)格的使用時(shí)間范圍,還要經(jīng)過一系列工序才能轉(zhuǎn)化為成品,這就為控制混凝土的質(zhì)量帶來難度。
【關(guān)鍵詞】混凝土;裂縫;原因;預(yù)防;處理
現(xiàn)今由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅猛,建筑業(yè)更是如火如涂,如房地產(chǎn)、工業(yè)廠房發(fā)展最為高速,而且這些建筑大都以鋼筋混凝土材料為主建設(shè),這更突顯了混凝土的重要性,由于裂縫的存在和發(fā)展會(huì)使內(nèi)部的鋼筋產(chǎn)生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力,影響建筑物的使用壽命及安全?;诖耍疚木鸵曰炷亮芽p為主談一談其產(chǎn)生的原因、和如何預(yù)防及如何處理以保證建筑物能夠安全地使用。
1.混凝土出現(xiàn)裂縫的原因分析
1.1混凝土自身原因產(chǎn)生的裂縫
1.1.1混凝土塑性收縮產(chǎn)生裂縫
混凝土塑性收縮是此種材料本身固有的一種屬性,通常出現(xiàn)在混凝土澆筑完成后的初期 (終凝前)。現(xiàn)在施工多以商品混凝土為主,為了滿足運(yùn)輸、泵送的要求增大了水灰比、砂率,提高了坍落度,在表面失水過快時(shí),混凝土內(nèi)部的水向表面移動(dòng)過程中產(chǎn)生很多毛細(xì)管,毛細(xì)管作用產(chǎn)生的負(fù)壓使混凝土開始收縮,收縮力大于混凝土抗拉強(qiáng)度時(shí),就會(huì)出現(xiàn)裂縫,此種裂縫大多順鋼筋方向出現(xiàn)。
1.1.2混凝土干燥收縮產(chǎn)生裂縫
混凝土終凝后由于水分蒸發(fā)表面濕度小收縮大,而內(nèi)部濕度大收縮小,從而使表面出現(xiàn)裂縫,多表現(xiàn)不規(guī)則網(wǎng)狀小烈紋,水灰比越大越易發(fā)生。對(duì)于此種裂縫如不加以重視,其可能不斷發(fā)展變大近而使其內(nèi)部鋼筋接解到空氣產(chǎn)生銹蝕,影響結(jié)構(gòu)使用壽命。有資料顯示骨料含量對(duì)混凝土干縮起抑制作用,在水灰比相同時(shí),單位體積骨料含量從71%增加到74%混凝土的收縮可降低約20%。相對(duì)濕度越低,水泥漿體干縮越大,干縮裂縫越易產(chǎn)生。
1.1.3混凝土化學(xué)收縮產(chǎn)生裂縫
由于混凝土中水泥與水反應(yīng)產(chǎn)生新物質(zhì)后其體積較原來有所減小從而引起混凝土的自身收縮。溫度高,水泥用量大、細(xì)度越細(xì)水化反應(yīng)越快,其收縮量越快,早期混凝土強(qiáng)度低時(shí)易出現(xiàn)裂縫。如C3A與水反速度快,反應(yīng)后其體積可收縮23.79%。選擇水泥時(shí)要注意。
1.2施工不當(dāng)產(chǎn)生裂縫
混凝土澆筑完成后覆蓋養(yǎng)護(hù)不及時(shí)、澆筑前木模板未充分澆水濕潤(rùn)致使混凝土失水過快,產(chǎn)生干燥收縮產(chǎn)生裂縫;混凝土強(qiáng)度不高時(shí)模板支撐剛度不夠、下沉產(chǎn)生裂縫;混凝土未達(dá)到足夠強(qiáng)度就開始上料,且集中堆放使混凝土出現(xiàn)裂縫;混凝土沒有及時(shí)二次振搗和抹面,使其出現(xiàn)的塑性收縮、干縮裂縫。
1.3設(shè)計(jì)不當(dāng)引起出現(xiàn)裂縫
1.3.1設(shè)計(jì)本身原因
梁板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)鋼筋間距過大;斷面突變;洞口處缺少加強(qiáng)筋;陽(yáng)角處無放射筋;長(zhǎng)墻水平抗拉筋少;板面不設(shè)控制溫度變形鋼筋,都會(huì)使混凝土產(chǎn)生裂縫。
1.3.2設(shè)計(jì)對(duì)施工考慮不周
還有一種情況是設(shè)計(jì)時(shí)沒有充分考慮到施工,如將一此較重設(shè)備設(shè)計(jì)到二層中部,放置設(shè)備的房間樓面承載力能夠滿足,但是在設(shè)備到場(chǎng)后由外墻吊裝口吊入設(shè)備,向設(shè)備間移動(dòng)設(shè)備時(shí),其經(jīng)過路徑的結(jié)構(gòu)承載力不足產(chǎn)生裂縫等。
2.混凝土裂縫的預(yù)防
2.1控制好混凝土攪拌的質(zhì)量
2.1.1選擇好原材料
水泥 要選擇細(xì)度適中不能過細(xì),細(xì)度越細(xì)水化越快使水的消耗過快,從而引起混凝土的干縮裂縫;還要選擇含堿量低的水泥由其控制C3A含量(有資料顯示C3A的水化減縮率可達(dá)23.79%。
砂。要選擇含泥量小,細(xì)度模數(shù)2.8-3.0的中砂為宜。
石子。含泥量高會(huì)影響石子與砂漿之間的粘結(jié)力,從而影響混凝土的抗拉強(qiáng)度,易出現(xiàn)裂縫。石子的含泥應(yīng)量應(yīng)不大于1%。
2.1.2設(shè)計(jì)好配合比
確定好水灰比。水灰比越大其收縮越大,抗拉強(qiáng)度降低。有數(shù)據(jù)顯示水灰比為0.6的混凝土比水灰比為0.4的混凝土的收縮率大40%。
對(duì)水泥用量加以控制。水泥用量越大其水化后產(chǎn)生的收縮量越大,所以使用商品混凝土?xí)r,在滿足泵送及施工要求的前提下減小水泥用量。
合理確定外加劑摻量。外加劑過量使用會(huì)使混凝土假凝或藥物離析,從而使混凝土出現(xiàn)裂縫;還會(huì)使混凝土在收面壓光時(shí)外加劑上浮,造成面層強(qiáng)度降低、起砂開裂。
如遇一次澆筑面積大,方量大的重要工程應(yīng)進(jìn)行混凝土澆筑實(shí)驗(yàn),待確認(rèn)其配合比能夠滿足施工要求時(shí),再進(jìn)行大量生產(chǎn)使用,可避免造成工期和經(jīng)濟(jì)損失。
2.2做好混凝土施工
A:在大風(fēng)、高溫、爆曬天氣澆筑混凝土?xí)r,必須做好混凝土養(yǎng)護(hù)準(zhǔn)備工作,防止水分損失過快(風(fēng)速為16m/s時(shí)混凝土中水分損失速度為無風(fēng)時(shí)4倍)。如果混凝土面層要一次壓光成活所需時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)要多配人工降低澆筑速度,如有必要應(yīng)有遮陽(yáng)、防風(fēng)措施,收面完成后必須及時(shí)履蓋保濕養(yǎng)護(hù),不得在爆曬后用自來水養(yǎng)護(hù),避免表面爆裂。如遇施工面積大,遮陽(yáng)、防風(fēng)實(shí)施困難時(shí),為保質(zhì)量應(yīng)等待適宜天氣施工。B:有時(shí)混凝土泵送困難、鋼筋較密,難下料時(shí),工人暗地里向混凝土中注水提高坍落度,造成水灰比過大,甚至離析,產(chǎn)生開裂。在施工中要嚴(yán)格禁止此種做法。C:在流水施工時(shí),頂板混凝土終凝后強(qiáng)度還很低時(shí),不要為趕進(jìn)度就開始上料且重量大,且集中堆放,造成混凝土開裂。要采取一次少上料,分開放置,放置點(diǎn)下部加強(qiáng)支撐等措施。D:模板不要拆除過早、模板下土地必須夯實(shí)防止模板產(chǎn)生下沉,導(dǎo)致混凝土開裂。
2.3正確設(shè)計(jì)
在結(jié)構(gòu)易發(fā)生應(yīng)力集中的部位:洞口處、截面變化處、拐角處等增加構(gòu)造筋;地下長(zhǎng)墻增配水平抗拉筋;及采取減小鋼筋間距的方法以抵抗混凝土干縮裂縫的出現(xiàn)。
較重設(shè)備應(yīng)盡量設(shè)計(jì)在底層,如在二層以上放置較重設(shè)備時(shí),應(yīng)將設(shè)備室設(shè)計(jì)到邊跨,或?qū)⒃O(shè)備在樓面移動(dòng)路線上的結(jié)構(gòu)承載力提高。
3.混凝土裂縫的處理
3.1重新澆筑
如混凝土裂縫非常嚴(yán)重,加固費(fèi)用較高時(shí)可采取將混凝土完全剔除,重新澆筑來處理。
3.2表面修復(fù)法
此方法用于修補(bǔ)對(duì)結(jié)構(gòu)影響不大的靜止裂縫,通過密封裂縫來防止外界化學(xué)物質(zhì)侵入,腐蝕鋼筋,破壞結(jié)構(gòu)。具體方法是將裂縫周圍清理干凈后在表面涂抹水泥漿、環(huán)氧膠泥或在混凝土表面涂刷油漆、瀝青等材料進(jìn)行封閉裂縫,并加鋪玻璃纖維布增大拉力,防止二次開裂。
3.3干嵌填法
用手工將低水灰比的砂漿連續(xù)嵌入裂縫,形成與原有混凝土結(jié)構(gòu)緊密連接的密實(shí)砂漿。先在裂縫表面開槽,大約2㎜寬、25㎜深,清理后涂刷界面劑、連續(xù)嵌入低水灰比的砂漿,封閉裂縫,并做好養(yǎng)護(hù)。
3.4灌注法
將裂縫中的雜物用氣泵吹干凈后,用稀釋完成的環(huán)氧樹脂灌入,如板面為通透裂縫,在灌入前應(yīng)將下面裂縫滿刮環(huán)氧樹脂混合水泥而成的環(huán)氧膠泥加以封閉;或利用壓力設(shè)備將水泥漿、環(huán)氧樹脂、聚氨酯等材料壓入混凝土的裂縫中與混凝土形成一個(gè)整體,從而起到封堵加固的目的。
4.結(jié)論
混凝土裂縫是現(xiàn)代建筑中最容易出現(xiàn)的,他的存在會(huì)引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,會(huì)影響結(jié)構(gòu)的使用功能,降低材料的耐久性,抗?jié)B性,影響建筑物的承載能力和安全,因此在混凝土施工之前施工單位要與混凝土供應(yīng)單位對(duì)預(yù)防裂縫出現(xiàn)進(jìn)行認(rèn)真研究,選擇好原材料、外加劑,設(shè)計(jì)好配合比;在施工中采取有效的預(yù)防措施來防止裂縫的出現(xiàn),保證建筑物質(zhì)量安全。