■杜燕輝 ■惠州市建筑學(xué)校,廣東 惠州 516000
混凝土的裂縫較為普遍,在房屋建筑工程以及其他建筑物中裂縫幾乎無處不在。盡管在施工中采取各種措施,但裂縫仍時有出現(xiàn)且原因較為復(fù)雜,從整體分析可分為結(jié)構(gòu)性裂縫與非結(jié)構(gòu)性裂縫。兩大類裂縫產(chǎn)生的原因從整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)來說也是截然不同的。結(jié)構(gòu)性裂縫的產(chǎn)生原因多與荷載及結(jié)構(gòu)本身材料參數(shù)等有關(guān):如外部荷載的變化、房屋使用用途改變及材料強度不足等原因。這類裂縫屬于結(jié)構(gòu)中較為嚴重的一類,往往預(yù)示著結(jié)構(gòu)承載能力的不足,在采取措施時也需要從結(jié)構(gòu)承載力方面進行對應(yīng)的加固;非結(jié)構(gòu)性裂縫,往往不能很好的控制結(jié)構(gòu)(超靜定結(jié)構(gòu))本身造成的變形。如果結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)部自應(yīng)力超出了混凝土的允許拉壓應(yīng)力,就極有可能導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫。此類裂縫的典型特點是裂縫的產(chǎn)生是為了滿足結(jié)構(gòu)自身的變形需要,一旦結(jié)構(gòu)的變形得到滿足裂縫即停止發(fā)展。
很多裂縫都是貫穿裂縫,它們的位置跟沉陷方向一樣。當沉降裂縫較大時,就可能發(fā)生錯位,導(dǎo)致裂縫寬度跟沉降值的正比例關(guān)系。出現(xiàn)裂縫主要是因為結(jié)構(gòu)構(gòu)件落在了松軟的地基回填土上。在澆筑混凝土后,會由于地基侵水造成不均勻沉降,最終出現(xiàn)裂縫。尤其是平臥出產(chǎn)的鋼筋混凝土構(gòu)件,因為側(cè)向剛性不強、配筋少,容易出現(xiàn)弦、腹桿和梁側(cè)面的裂縫。再者,模板剛度不強,模板支撐過大的間距或支撐底部由于拆模太早,也會常常出現(xiàn)這一類的沉降裂縫。
溫度裂縫主要是因混凝土表面和內(nèi)部的溫度存在較大的差異導(dǎo)致的?;炷猎陴B(yǎng)護時因為受到寒流的影響,導(dǎo)致表面的溫度急劇降低,就極有可能導(dǎo)致出現(xiàn)表面裂縫,但是這種裂縫一般不深,多在大約30mm,但是表層以下的結(jié)構(gòu)還是完整的。
在滑模施工,構(gòu)件運輸、堆放與吊裝的過程中,導(dǎo)致出現(xiàn)各種裂縫;因為后張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件與預(yù)制空心板抽芯操作時間沒有控制好,導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂縫或塌落;構(gòu)件在吊裝時沒有選擇好吊點;構(gòu)件堆放時,支撐墊木沒有保持在一條直線上,或者因為懸挑過長,在運輸構(gòu)件時容易受到?jīng)_擊和震動;在對地面進行施工時,高頻率的抹壓觸動導(dǎo)致表面龜裂的出現(xiàn)。
沉降裂縫常常出現(xiàn)在混凝土表面,且大多沿水平鋼筋通長方向分布,常常出現(xiàn)在拆模后的3d-7d,導(dǎo)致其出現(xiàn)的主要因素是澆搗時骨料顆粒與水泥漿的上下沉浮,會因鋼筋或大骨料的阻礙,最終分離混凝土。
一般采取的施工措施有:盡量減少混凝土施工時布點下料的位置;振搗下層鋼筋時,應(yīng)輕微振動上部鋼筋,最大程度的降低上部鋼筋上的水泥漿;在開始澆筑混凝土前,用水濕潤鋼筋或者模板,使得鋼筋和模板溫度變低;如果澆筑是在夏季,最好在清晨或晚上溫度較低時進行;一定要控制好鋼筋的施工保護層厚度。
在澆筑混凝土?xí)r,要控制好振搗的時間,確保充分振搗,且不能有太長的分層間隔。
(1)盡量減少混凝土發(fā)熱的情況。選擇低水化熱和具有較久凝聚時間的水泥,以便混凝土溫度的降低;摻入緩凝劑或者高效減水劑,以便增強混凝土強度,并節(jié)約工程的水泥和水量,盡量降低干縮的發(fā)生率;最好選擇較大粒徑、顆粒完好并且具有較好級配的粗骨料,最終節(jié)約水泥和水的用量;盡量使用低流動性混凝土,使用合適的水灰比,降低單位體積混凝土對水的需求量。(2)嚴格控制混凝土的澆筑溫度。在夏季,應(yīng)降低原材料的溫度,爭取在低溫度的清晨和晚上澆筑;運輸工具和泵送管路要做好遮蔭,避免混凝土升溫;埋設(shè)冷卻水管,借此管灌進冷水實現(xiàn)降溫。(3)做好表面的溫度和濕度保持。保持足夠時間的保暖和表面濕潤,讓混凝土表面逐漸冷卻和干燥,增加混凝土的強度,最終有效避免出現(xiàn)拉應(yīng)力開裂。養(yǎng)護方式主要有覆蓋灑水和蓄水養(yǎng)護,時間應(yīng)該在14天以上。
澆透木模板,避免脹模造成混凝土拉裂。使用翻轉(zhuǎn)脫模時要盡量保持平穩(wěn),避免發(fā)生劇烈振動,應(yīng)在平整堅實的鋪砂地面上實施操作;預(yù)應(yīng)力構(gòu)件預(yù)留孔時管芯要平直,混凝土澆筑后每隔15分鐘轉(zhuǎn)動鋼管,抽管時間以手壓混凝土表面不顯印痕為宜;構(gòu)件堆放要按支承受力狀態(tài)設(shè)置墊木,重疊堆放時,支點應(yīng)保持在一條直線上,同時做好標記;運輸中,構(gòu)件之間設(shè)置墊木并互相綁牢,避免搖動時出現(xiàn)碰撞;屋架和柱子等大構(gòu)件的吊裝,應(yīng)設(shè)置合適的吊點;當對屋架等側(cè)向剛度不好的構(gòu)件進行吊裝時,應(yīng)該使用腳手架橫向加固,并增設(shè)牽引繩,避免吊裝時發(fā)生晃動和碰撞;如果是在冬天施工,應(yīng)在混凝土中加入氯鹽早強劑和適量的亞硝酸鈉阻銹劑(質(zhì)量應(yīng)是水泥的1% -2%);必須確?;瑒幽0逭_的安裝尺寸與良好質(zhì)量,施工中如果?;瑫r間太長,應(yīng)該松開模板后再滑升,以便避免混凝土拉裂。
(1)表面處理法。這種方法就是指用環(huán)氧樹脂或水泥砂漿對混凝土構(gòu)件表面的輕微裂縫進行涂刷處理。這樣處理的表面裂縫必須是淺且細的不嚴重的裂縫,裂縫還沒達到鋼筋的表面,常常使用高標號砂漿涂抹表面。一旦發(fā)現(xiàn)表面裂縫的貫通底部發(fā)生漏水,可以在構(gòu)件的表面貼補防水片來處理。(2)填充密實法。這種方法適合處理中等寬度裂縫,先把出現(xiàn)裂縫的地方處弄成凹槽再用適當?shù)奶畛洳牧咸幚怼.斄芽p寬在0.3mm之內(nèi)時,可以使用專門的混凝土封堵材料進行處理。(3)壓力灌漿法。這種方法又叫做注漿法,這種方法能修補面層,還能在壓力的作用下把注射用膠深入到混凝土的深處,以便補強加固和粘結(jié)封閉裂縫,此法的效果良好,應(yīng)用的比較多。(4)結(jié)構(gòu)補強法。由于外部因素導(dǎo)致的裂縫,會阻礙到使用性能的發(fā)揮。如果沒有及時處理好,就會影響建筑物的安全和正常使用。如果是因為地震或者火災(zāi)等外力荷載導(dǎo)致超出原設(shè)計承載,造成的裂縫,或因為鋼筋銹蝕導(dǎo)致構(gòu)件承載力不夠?qū)е鲁霈F(xiàn)的裂縫,常常使用結(jié)構(gòu)補強法加以處理。
混凝土的開裂是目前學(xué)者和工程界關(guān)注的一個重要問題,通過以上分析可知,大體積混凝土的材料型裂縫主要是由溫度應(yīng)力和混凝土的收縮引起的,在實際施工時應(yīng)精選原材料,勤觀察、多進行比較,面對發(fā)生的問題要多分析和總結(jié),采取多種合理的方式加以處理和預(yù)防,以便真正避免出現(xiàn)裂縫。
如上所述,導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的因素是多方面的,必須采取多種方式相結(jié)合才能有效避免結(jié)構(gòu)裂縫的出現(xiàn),獲取較高的社會經(jīng)濟效益。
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