摘要:本文主要從混凝土裂縫的成因出發(fā),結(jié)合作者實踐經(jīng)驗,對大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的成因及控制措施進行了分析,最后,總結(jié)了混凝土裂縫的修補方法,以供同仁參考。
關(guān)鍵詞:大體積混凝土;施工裂縫;成因;控制措施
1、混凝土裂縫的成因分析
眾所周知,在工程建設(shè)過程中,混凝土裂縫是一種十分普遍但又難于杜絕的病害現(xiàn)象,不僅容易影響建筑物的整體質(zhì)量,同時也影響著建筑的使用功能以及結(jié)構(gòu)的安全性能。因此,在施工過程中,加強對混凝土裂縫問題的探究,對于保障建筑物安全性和使用性具有重要意義。通常,大體積混凝土產(chǎn)生裂縫主要是由于以下因素導(dǎo)致。
1.1混凝土材料及配合比因素。不合理的配合比設(shè)計直接影響混凝土的抗拉強度,是混凝土開裂不可忽視的原因。不適當?shù)呐浜媳纫馕吨嘤昧窟^大,水灰比大,砂子含量不合適,骨料種類不好,外加劑不當?shù)鹊取?/p>
1.2設(shè)計不合理因素。大部分混凝土裂縫主要由不合理的設(shè)計造成的。在設(shè)計過程中,需要準確地分析樓面荷載,合理地設(shè)計樓板的配筋情況。但在設(shè)計過程中,由于計算方法和計算圖的選擇不當,往往導(dǎo)致樓板荷載計算不準確,使樓板在澆注過程中,由于受力過大而引起樓板開裂。
1.3配筋不足因素。實踐表明,在混凝土結(jié)構(gòu)中,鋼筋間距大、配筋率小的裂縫較多,無筋混凝土比鋼筋混凝土有更多的裂縫。
1.4施工不合理因素。在混凝土施工中,振動不均勻或滲漏振動會引起混凝土離析、結(jié)構(gòu)密度差和整體強度差。當混凝土中的氣泡不能完全消除時,鋼筋表面的裂紋降低了混凝土與鋼筋的粘結(jié)強度。如果鋼筋振動過大,水泥漿在鋼筋周圍密度很高,粘結(jié)強度也會大大降低。
2、混凝土裂縫的控制措施
2.1混凝土材料方面措施
2.1.1粗骨料和細骨料。前者適用于粗糙表面,級配好,孔隙率小,無堿反應(yīng)。有害物質(zhì)、土壤含量和破碎指數(shù)值符合有關(guān)規(guī)范和規(guī)格。后者以天然砂為主,宜采用粗粒小間隙的砂。運輸混凝土應(yīng)選用中砂。砂的有害物質(zhì)、混凝土含量和固體指標應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范和技術(shù)規(guī)定。
2.1.2水泥。針對不同的工程條件,選用低水化熱、高強度水泥,嚴禁使用不合格水泥。
2.1.3外摻加料。使用外加劑如減水劑、膨脹劑等,以改善混凝土的性能,降低耗水量,減少收縮。
2.2設(shè)計方面措施
2.2.1在滿足建筑要求的前提下,平面造型力求簡潔。平面復(fù)雜建筑物的附加應(yīng)力容易產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)等附加應(yīng)力,導(dǎo)致墻體和樓板開裂,控制建筑物的長高比,提高整體剛度,調(diào)整不均勻沉降能力。
2.2.2構(gòu)件加固合理,間距合理。應(yīng)設(shè)置大截面的梁。大跨度、厚現(xiàn)澆板,上部上部應(yīng)配置結(jié)構(gòu)鋼。在集中應(yīng)力作用下,主梁應(yīng)增加附加橫向鋼筋。
2.2.3為減少地基的不均勻沉降,在基礎(chǔ)設(shè)計中,可以調(diào)整地基的深度,計算不同地基的強度,采用不同的墊層厚度來調(diào)節(jié)地基的不均勻變形。
2.2.4變形縫的合理設(shè)置,位置和寬度的選擇要適當,結(jié)構(gòu)要合理。同時,合理調(diào)整承重結(jié)構(gòu)各部位的應(yīng)力,使荷載分布均勻,防止應(yīng)力過大。
2.2.5限制伸縮縫的間距。對于具有較大不均勻沉降的復(fù)雜結(jié)構(gòu),應(yīng)嚴格控制,并可與其他結(jié)構(gòu)節(jié)點相結(jié)合。
2.2.6通過設(shè)置圈梁、結(jié)構(gòu)柱,可以提高建筑物的整體性,提高砌體的抗剪強度和抗拉強度,防止或減少裂縫。
2.3混凝土配料、攪拌、運輸及澆筑措施
2.3.1應(yīng)盡可能使用低水灰比、低水泥用量和低用水。配料計量應(yīng)準確,攪拌時間應(yīng)保證,水泥用量應(yīng)予以禁止。
2.3.2在混凝土運輸過程中,轉(zhuǎn)鼓保持在6轉(zhuǎn)左右,攪拌車在施工后4~5分鐘高速運轉(zhuǎn),澆注后混凝土完全混合。如果坍落度損失可以加成,達到理想效果。最后,分層應(yīng)合理,振動均勻、適度,施工縫不可隨意留置。
2.4施工控制措施
2.4.1施工前,做好各種隱蔽驗收工作,及時了解天氣情況,避免雨雪天氣的影響。同時還要做好人員、機械、材料、保溫設(shè)施,并做好連續(xù)澆筑的夜間照明。
2.4.2基礎(chǔ)混凝土采用分段或斜分層連續(xù)澆筑,用混凝土的熱來降低大體積混凝土的溫度。為了防止供應(yīng)不及時或自然造成的混凝土的自然流動混凝土坍落度太多的冷裂紋控制小于7:1,在300mm厚度的控制,以確?;炷粮采w在上層混凝土初凝前混凝土初凝時間控制在2h ~ 3h。
2.4.3振動臺必須經(jīng)過訓(xùn)練,才能消除地層厚度、振動時間和振動標準,并能嚴格執(zhí)行。振動器應(yīng)控制布料,嚴格控制物料時間,在振動完成前無物料。同時,對振動棒的移動距離應(yīng)小于50cm,與振動器應(yīng)插入下層混凝土5cm。不得振動結(jié)晶器振動棒,不得與線圈、各種預(yù)埋件、鑄鐵件及止水帶發(fā)生碰撞。
2.5加強混凝土的養(yǎng)護
2.5.1 當混凝土初始凝結(jié)后,要應(yīng)及時噴灑保濕,應(yīng)用濕麻袋、草袋覆蓋板;在大體積混凝土或較大的混凝土。該方法可用于養(yǎng)護節(jié)約用水;對于特殊結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,不能用普通混凝土措施養(yǎng)護,可在養(yǎng)護劑表面固化。
2.5.2 作為溫室的方法或保濕方法,對于冬季施工混凝土來說,混凝土養(yǎng)護非常重要,我們必須選擇一種好的保濕保溫材料來覆蓋,混凝土在養(yǎng)護期內(nèi)必須處于潮濕狀態(tài)。
2.5.3在混凝土完成后,應(yīng)該沒有人踩踏或進行其他工作之前,其強度達不到1.2MPa。在上述混凝土強度滿足設(shè)計強度85%的情況下可以開模。對于混凝土武器或其他設(shè)備部件,嚴禁拆除或其他操作。
3、混凝土裂縫的修補技術(shù)
3.1灌漿法。注漿法主要應(yīng)用于混凝土裂縫的防滲要求或結(jié)構(gòu)完整性的修補。采用壓力設(shè)備將膠結(jié)材料壓入混凝土裂縫中,硬化后膠結(jié)材料與混凝土形成整體,起到封堵加固作用。常用的膠結(jié)材料有水泥漿、環(huán)氧樹脂、聚氨酯等化學(xué)材料。該方法應(yīng)用范圍廣,適用于從細裂紋到大裂紋的處理,效果良好。
3.2表面處理。清除混凝土表面,暴露混凝土結(jié)構(gòu),使用技術(shù)手段,使用修補材料使表面光滑。粘貼混凝土表面用角磨機打磨拋光,去除表面浮、油污和混凝土碳化層(目測或試劑檢測)等雜質(zhì),直至混凝土結(jié)構(gòu)的新表面完全暴露。
3.3涂刷底層涂料。底涂成分按比例精確稱量混合;用滾筒刷底樹脂均勻地涂在混凝土表面,直至混凝土表面完全覆蓋樹脂;干燥后自然接觸到手指表面干燥后的感覺,打磨成光滑的凸面。
3.4仿生自愈合法。是一種新的裂縫處理方法。它模仿生物組織的功能,將某些物質(zhì)分泌到受傷部位,使傷口部位愈合。在混凝土的傳統(tǒng)構(gòu)件中加入一些特殊成分,如液芯纖維或含有粘結(jié)劑的膠囊,在混凝土內(nèi)部形成智能仿生自愈神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。混凝土中出現(xiàn)裂縫時,可以釋放一些液芯纖維,使裂縫再次愈合。
3.5電化學(xué)防護法。電化學(xué)防腐是利用施加在介質(zhì)中的電場來改變混凝土或鋼筋混凝土的環(huán)境狀態(tài)的電場,和鈍化鋼筋達到防腐的目的。陰極保護、氯氣提取和堿回收是化學(xué)保護中常用的三種有效方法。該方法的優(yōu)點是保護方法受環(huán)境因素影響較小,適用于鋼和混凝土的長期腐蝕防護。它可用于有裂紋的結(jié)構(gòu)和新的結(jié)構(gòu)。
4、結(jié)語
總之,大體積混凝土結(jié)構(gòu)裂縫的控制是一個綜合性的問題,對建筑物的影響十分巨大。因此,在建設(shè)過程中我們要不斷總結(jié)過往經(jīng)驗,加強重視任何一個施工環(huán)節(jié),從整體上提高混凝土的質(zhì)量。