混凝土裂缝的产生原因及采取的措施(5篇)

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第一篇:混凝土裂缝的产生原因及采取的措施

混凝土裂缝的产生原因及采取的措施

摘 要

随着建筑业的发展,混凝土应用极其广泛,特别大体积混凝土一般结构受力复杂,施工技术要求高另外由于构件体积大,水泥的水化热量大易产生塑性裂缝以及混凝土在收缩时产生温度裂缝和使用不合格的材料产生表面产生龟裂,给结构的安全和正常使用带来隐患。混凝土是一种非均质脆性材料,由骨料、水泥石以及其中的气体和水组成。在温度和湿度变化的条件下,硬化并产生体积变形,由于各种材料变形不一致,互相约束而产生初始应力,造成在混凝土内出现微裂缝。这种微细裂缝的分布不规则且不连贯,在荷载或应力作用下,裂缝开始扩展,并逐渐互相贯通,从而出现较大的肉眼可见的裂缝,称为宏观裂缝,即通常所说的裂缝。

钢筋混凝土工程是现代建筑常见的工程项目,在建筑结构中起主要作用。钢筋混凝土结构开裂后,其性能的改变严重影响结构的长期安全和耐久运行,直接影响整个工程的质量与使用寿命。本文分析了混凝土结构裂缝产生的原因,并究其原因提出了预防措施和处理方法。

关键词:混凝土 裂缝 防裂措施 混凝土浇筑

一、引言.........................................………………………………………1 1 混凝土的定义............................…………………………………… 1 2 混凝土裂缝的定义....................…………………………………….1 二、混凝土裂缝产生原因..........……………………………………… 2 1混凝土产生裂缝的外因..............………………………………………2 2混凝土产生裂缝的内因..................……………………………………4

三、防止措施.........................................……………………………………7 1设计措施...........................................…………………………………7 2原材料控制措施....................................………………………………7

3、施工工艺措施.................................…………………………………8

四、结论.............................……………………… ……………………9 致谢.............................……………………………………………… 10 参考文献.............................…………………………………………… 11

一、引言

1混凝土

在建筑中钢筋、混凝土、模板是主要材料由于建设规模的迅速扩大,高层、超高层、深基础不断的出现混凝土的用量也增加。混凝土是一种由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而形成的非均质脆性材料。其中大体积混凝土已大量用于工业与民用建筑中。所谓大体积混凝土是指:结构断面最小尺寸为1~3m,同时水化热引起混凝土内的最高温度与外界气温之差,预计超过25℃的混凝土。具有结构厚、体型大、混凝土数量多、工程条件复杂施工技术要求高,体积较大又就地浇筑、成型、养护的特点。

2混凝土裂缝

在大由于混凝土施工和本身变形、约束等一系列问题,硬化成型的混凝土中存在着众多的微孔隙、气穴和微裂缝,正是由于这些初始缺陷的存在才使混凝土呈现出一些非均质的特性。微裂缝通常是一种无害裂缝,对混凝土的承重、防渗及其他一些使用功能不产生危害。但是在混凝土受到荷载、温差等作用之后,微裂缝就会不断的扩展和连通,最终形成我们肉眼可见的宏观裂缝,也就是混凝土工程中常说的裂缝。尤其大体积混凝土结构施工中,混凝土裂缝的控制是一个很重要的课题,裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力,因此要对混凝土裂缝进行认真研究、区别对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。混凝土的裂缝是指混凝土浇筑过程中,混凝土结构由于内外因素(配比、天气等)的作用,凝固后出现裂缝裂缝宽度大于规范规定的尺寸,裂缝是混凝土结构物承载能力、耐久性及防水性降低的主要原因。

混凝土裂缝产生的原因很多,有变形引起的裂缝:如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂缝;有外载作用引起的裂缝;有养护环境不当和化学作用引起的裂缝等等。在实际工程中要区别对待,根据实际情况解决问题。

二、混凝土裂缝产生原因

实际上,钢筋混凝土结构裂缝的成因复杂而繁多,甚至多种因素互相影响,但每一条裂缝均有其产生的一种或几种原因。钢筋混凝土结构的裂缝产生的原因主要分为三个:(1)由于结构的实际工作状态与设计模型的差异而产生的结构次应力引起的裂缝;(2)由外部荷载引起的裂缝缝隙,按常规计算的各种荷载而引起的;(3)由温度差、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素产生的变形应力而引起的裂缝,施工中可以采取措施避免。(4)大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化释放的水化热能产生很大的温度变化和收缩作用,是导致大体积混凝土裂缝的主要原因。也可根据因素的不同分为混凝土自身原因和外部原因两大类。在此,我们就按此分类谈谈常见裂缝的成因。

(一)混凝土产生裂缝内因

2.1.1 收缩裂缝

收缩裂缝顾名思义其产生原因就是混凝土硬化后水份蒸发体积收缩。从理论上讲,当混凝土在无任何约束而处于自由收缩时,不会产生裂缝,而实际工程中,混凝土总是受到各种约束的,如两端的约束、内部配制钢筋的约束等。由于混凝土收缩过程中受到约束,因而内部产生拉应力,当拉应力大于混凝土的抗拉强度时,就会产生收缩裂缝。一般来讲,混凝土受到的约束越大,其产生的收缩裂缝越多或越宽。由于混凝土体积收缩是因为水份蒸发、干燥导致的,因而收缩裂缝也通常称为干缩裂缝。因为混凝土中的水份蒸发通常情况下主要在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右时间内完成的,尤其在硬化过程中水份蒸发速率相对较大;因而,相应地收缩裂缝出现的时间一般在混凝土浇捣后的硬化过程中和硬化早期一个月左右的时间内,通常情况下,混凝土拆模时收缩裂缝就已基本形成,有时只是因为裂缝太细、太窄不易被发觉,之后随着混凝土水份的进一步蒸发,其收缩裂缝逐渐变粗,或者由于产生渗漏等情况,才被发觉。一般情况下,几个月以后,混凝土体内多余水份蒸发已基本完成,混凝土内湿度与环境湿度基本趋于一致,因而收缩裂缝的宽度发展也趋于停止,处于相对稳定状况。当然,之后还将随着环境湿度和温度的变化而略有变化,当环境湿度变大时,混凝土将吸取空气中的水份,而收缩裂缝变窄些,反之当环境湿度变小时,混凝土收缩裂缝将变宽些。另外,还随着环境温度变化,混凝土也将产生热胀冷缩现象,因而收缩裂缝也会随着环境温度的升高而变窄些,反之,随着环境温度的降低而变宽些。这种变化可分为:早期体积变化、硬化过程的体积变化、硬化后的体积变化。

如果混凝土的体积变化受到束约,且混凝土自身抵抗这种变形的抗拉性能过低时,就会产生开裂。可以说,混凝土自身收缩是其固有的物理特性,而由此类原因产生的收缩裂缝,占常见裂缝的绝大多数。

2.1.1.1 干燥收缩

由于水泥混凝土的脱水干燥,其长度或体积会有所减少,称干燥收缩。混凝土的干燥收缩主要是由于水泥石的干缩引起的;水泥石的收缩比混凝土大,约为普通混凝土的1d的龄期为基准,相对湿度70 %左右的环境下,最终的收缩变形为左右。影响其干缩变形的主要原因可分为内外两方面原因: 内因涉及单方水泥用量、用水量、水灰比、骨料(品种和单方用量)以及构件大小(厚度);外因则涉及环境相对湿度、干燥时间等。

2.1.1.2 混凝土自身收缩

所谓自身收缩,是指在外部无水分供应时,水泥浆的骨架形成后,伴随着水泥水化反应的逐步完成,水泥浆中的水被消耗,会形成弯液面而发生负压,出现的收缩现象。

2.1.1.3 水化收缩

水泥和水反应后生成物体积,会比反应前水泥和水的体积减小;水化反应的同时,绝对体积也会减少,即产生水化收缩。其产生的机理为:

(1)大体积混凝土结构的截面尺寸较大,在施工过程中,由水泥水化过程中释放出大量水化热量,由于混凝土体积大,热量散发不易,造成温升较大,从而导致混凝土体积增大。当这种变形不受约束时,混凝土结构内部不会产生应力。但实际上这种变形肯定会受到约束,约束有两种。一是混凝土与外部环境温度差异引起的约束;另一种是由于内部的条件而不同产生的约束,以上两种约束产生的应力为温度应力。

(2)其次,湿度变化引起的混凝土内部各单元体之间相互约束,产生的应力为干缩应力。因为湿度传导率远小于热度传导率(约为1/1600),所以,它主要

产生在混凝土表面附近:另外,混凝土自身体积变形不能自由伸缩所产生的应力,称为自身体积变形应力;还有地基不均匀沉降、模板走样也会产生相应的变形应力。在以上非结构荷载的作用下所产生的应力中,主要是温度应力和变形应力。对于大体积混凝土结构施工中,当混凝土浇筑体的边界无约束时(如底、顶板顶面),在早期水化热的温度迅速升高阶段,由于混凝土内、外散热条件不同,形成温度梯度,表面受拉,内部受压。当拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土表面就产生裂缝。在混凝土的降温阶段,混凝土的温差引起的变形加上混凝土的体积收缩变形,受到地基和结构边界条件的约束时,在浇筑体的中央断面产生了内部拉应力,当该拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土整个截面就产生了贯穿裂缝。

(3)现浇钢筋混凝土结构梁、板产生裂缝的原因,综合归纳起来可以分为两大类:一是由于设计失误、实际施工不当等原因导致的结构性裂缝;二是由于混凝土本身的收缩和温差作用所产生的非结构性裂缝。有关资料统计及大量的工程实践表明,一般工程中结构性裂缝约占20%,大部分为收缩和温差裂缝约占80%,这些非结构性裂缝可以通过设计和施工阶段采取相应的技术措施进行预防,从而将其控制在现行规范所允许的范围之内。从大量的工程实践中我们可以发现,建筑结构中混凝土的收缩和温差裂缝所出现的位置与构件部位和形状关系的规律基本相同或类似。

2.1.1.4 干湿引发的体积变化

硬化后混凝土结构虽然是稳定的,但在水中或者高湿度的地方,会由于吸水而产生膨胀,称之为润湿膨胀。影响其膨胀率的主要原因有:混凝土中单方用水量、水泥用量、水灰比、骨料以及构件的大小(厚度)、混凝土浸水前的干燥状态以及水中存放期限等。

2.1.2 温度应力裂缝

温度应力裂缝产生的主要原因是由于混凝土浇筑后,聚积在内部的水泥水化热不易散发,造成混凝土的内部温度升高,而混凝土表面散热较快,这样形成较大的内外温差,使混凝土内部产生压应力,表面产生拉应力。如果在混凝土表面附近存在较大的温度梯度,就会引起较大的表面拉应力,此时混凝土的龄期很短,抗拉强度很低,如果温差产生的表面拉应力,超过此时的混凝土极限抗拉强度,就会在混凝土表面产生表面裂缝。这种裂缝一般产生很早,多呈不规则状态,深

度较浅,属表面性质。表面裂缝易产生应力集中,能促使裂缝进一步开展。

其形成过程可以分为以下三个阶段:

(1)初期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约需30天。这个阶段有两个特征,一是混凝土弹性模量的急剧变化,二是水泥放出大量的水化热。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成了残余应力。

(2)中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个过程时间中,温度应力主要是由于混凝土的冷却和外界气温的变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在这个期间混凝土的弹性模量变化不大。

(3)后期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是由外界气温变化所引起的,这些应力与前两种的残余应力相叠加。

(4)根据温度应力引起的原因可分为两类:一是自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力的。例如,桥梁墩身、结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在结构表面出现拉应力,在结构中间出现压应力。二是约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往与混凝土的干缩所引起的应力相互共同作用。要根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较烦琐的工作。在大多数的情况下,是需要依靠模型试验或数值计算。混凝土结构的徐变使温度应力有相当大的松弛,计算温度应力时,必须考虑徐变产生的影响,具体计算这里就不再细述。

2.1.3 塑性收缩裂缝

塑性收缩裂缝产生的主要原因是混凝土浇筑后,在塑性状态时表面水分蒸发过快造成的。这类裂缝多在表面出现,形状不规则、长短宽窄不

一、呈龟裂状,深度一般不超过50mm。产生的原因主要是混凝土浇注后3—4小时左右表面没有被覆盖,特别是平板结构在炎热或大风天气混凝土表面水分蒸发过快,或者是基础、模板吸水过快,以及混凝土本身的水化热高等原因造成混凝土产生急剧收缩,此时混凝土强度趋近于零,不能抵抗这种变形应力而导致开裂。混凝土中蒸发和吸收水分的速度越快,塑性收缩裂缝越容易产生,而商品混凝土由于为了满足可泵性、流动性、出机时混凝土的塌落度和砂率比普通混凝土大很多,早期强度低所以其水分特别容易散失,表面容易形成裂缝。

2.1.4 塑性沉降裂缝

塑性沉降裂缝产生的主要原因是由于混凝土骨料沉降时受到阻碍(如钢筋、模板)而产生的。这种裂缝大多出现在混凝土浇注后0.5小时至3小时之间,混凝土尚处在塑性状态,混凝土表面消失水光时立即产生,沿着梁及板上面钢筋的走向出现,主要是混凝土塌落度大、沉陷过高所致。另外在施工过程中如果模板绑扎的不好、模板沉陷、移动时也会出现此类裂缝。

(二)混凝土产生裂缝的外因

2.2.1 化学反应影响产生的裂缝

碱骨料反应裂缝和钢筋锈蚀引起的裂缝是钢筋混凝土结构中最常见的由于化学反应而引起的裂缝。混凝土拌和后会产生一些碱性离子.这些离子与某些活性骨料产生化学反应并吸收周围环境中的水而体积增大,造成混凝土酥松、膨胀开裂。这种裂缝一般出现在混凝土结构使用期间.一旦出现很难补救,因此应在施工中采取有效措越进行预防。由于混凝土浇筑、振捣不良或者是钢筋保护层较薄,有害物质进入混凝土使钢筋产生锈蚀,锈蚀的钢筋体积膨胀,导致混凝土胀裂,此种类型的裂缝多为纵向裂缝,沿钢筋的位置出现。钢筋在混凝土中腐蚀是电化学(原电池)的反应过程。决定钢筋腐蚀反应的基本因素是电位差、水和氧缺一不可,实际腐蚀速度大多不是受制于氧的供应。cl¯ 是钢筋腐蚀反应的最强烈的活化剂, cl¯ 能破坏钢筋表面钝化膜从而引发腐蚀,也能增高溶液导电性、增大电位差、加速腐蚀反应;所以当混凝土中掺有氯盐或掺入cl¯ 时就容易引发钢筋锈蚀,现实工程中的钢筋锈蚀病害大多起因于此。混凝土中钢筋表层腐蚀或铁锈后,体积可增加几倍,挤压其外侧混凝土并使之产生垂直于径向胀压力的拉应力,拉应力超过混凝土的承耐能力就将在混凝土的保护层上引发出顺沿钢筋的纵向裂缝。裂缝出现后,外面的水、气(氧)可沿缝渗入并进一步加速腐蚀,如是发展下去,裂缝将更增宽、延长,甚至混凝土保护层大片破裂剥落。钢筋截面可随着锈蚀发展而相应减小,细径钢筋甚至可被锈断并对工程结构的安全性、耐久性造成恶劣的影响。

2.2.2 结构受荷裂缝

结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用中都可能出现裂缝。如:拆模过早或方法不当、构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉预应力值过大等等均可能产生裂缝。而最常见的是钢筋混凝土梁、板等受弯构件,在使用荷载作用下往往出现不同程度的裂缝。普通钢筋混凝土构件在承受了30%~40%的设计荷载时,就可能出现裂缝,肉眼一般不能察觉,而构件的

极限破坏荷载往往在设计荷载的1.5倍以上。所以在一般情况下钢筋混凝土构件是允许带裂缝工作的(这类裂缝有的文献称之为无害裂缝)。在钢筋混凝土设计规范中,分别不同情况规定裂缝的最大宽度为0.2mm~0.3mm,对那些宽度超过规范规定的裂缝,以及不允许开裂的构件上出现裂缝,则应认为有害,需加以认真分析,慎重处理。

2.3 施工工艺及流程造成的裂缝

施工过程是一个非常复杂的过程,其形成裂缝的环节也比较多。在钢筋混凝土结构浇注、构件制作、起模、运输、堆放、拼装及吊装过程中,若施工工艺不合理,施工质量低劣,可能产生各种形式的裂缝,特别是细长薄壁结构更容易出现裂缝。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生原因而异,比较典型且常见的如下:(1)钢筋混凝土保护层过厚,或乱踩绑扎的上层钢筋,使承受负弯矩的钢筋保护层加厚,导致构件的有效高度减小,形成与受力钢筋垂直方向的裂缝。(2)混凝土震捣不密实、不均匀,出现蜂窝、麻面、空洞,导致钢筋锈蚀或形成其它荷载裂缝的起源点。(3)混凝土浇注过快,混凝土流动性较低在硬化前因混凝土振捣不足,硬化后沉实过大,容易在浇注数小时后发生裂缝,即塑性收缩裂缝。(4)混凝土搅拌、运输时间过长,水分蒸发过多,引起混凝土塌落度过低,使得在混凝土表面出现不规则的收缩裂缝。(5)用泵送混凝土施工时,为保证混凝土的流动性,增加水和水泥用量,或因其它原因加大了水灰比,导致混凝土凝结硬化时收缩量增加,混凝土表面出现不规则裂缝。(6)混凝土分层或分段浇注时,接头部位处理不好,易在新、旧混凝土和施工缝之间出现裂缝。(7)混凝土早期受冻,使构件表面出现裂纹,或局部剥落,或脱模后出现空鼓现象。(8)施工时模板刚度不足,在浇注混凝土时,因侧向压力的作用使得模板变形,产生与模板变形一致的裂缝。(9)施工时拆模过早,混凝土强度不足,使得构件在自重或施工荷载作用下产生裂缝。

2.4 原材料质量引起的裂缝

混凝土主要由水泥、砂、骨料、拌和水及外加剂组成。混凝土所采用材料的质量不合格,可能导致结构出现裂缝。

(1)砂石含泥量超过规定,不仅降低混凝土的强度和抗渗性,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝。砂石的级配差,或砂颗粒过细,用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝。碱骨料反应。骨料中含有泥性硅化物质与碱性物质相遇,水、硅反应会生成膨胀的胶质,吸水后造成局部膨胀和拉应力,则构件产生爆裂状裂缝,在潮湿的地方较为多见。

(2)拌和用水及外加剂拌和用水或外加剂中氯化物等杂质含量较高时对钢筋锈蚀有较大影响。采用海水或含碱泉水拌制混凝土,或采用含碱的外加剂,可能对碱骨料反应有影响。

三、防止裂缝的措施

要控制混凝土的裂缝及杜绝有害的裂缝,必须从混凝土产生裂缝的几个主要原因着手,才能有效地将裂缝控制在允许范围内。混凝土自身的干缩变形确是无法完全避免的,因为它是混凝土本身固有的特性,而我们只有通过改善各种影响混凝土干缩变形的因素,才能减少和减小混凝土的裂缝产生和宽度。一般可分为两个控制阶段:设计阶段和施工阶段。设计阶段由设计人员对混凝土强度等级、钢筋的品种、规格、建筑物的结构形式等统筹设计,有效的进行裂缝的控制。施工阶段则采取加入外加剂的方式改善混凝土性能、降低水泥水化热、降低混凝土内外温差、结构中设置施工缝或变形缝、加强混凝土中的配筋率等措施来减少混凝土的收缩,防止混凝土产生有害裂缝。

对混凝土裂缝的控制方法,应该以预防为主,同时在施工过程做好过程控制,尽量做到按设计和施工规范进行操作,如果发现微小裂缝存在,应及早进行处理补救。现针对现场实际可能出现的情况,提出以下控制措施和建议。

(一)设计措施

1、精心设计混凝土配合比。在保证混凝土具有良好工作性的情况下,应尽可能降低混凝土的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水胶比)二掺(掺高效减水剂和高性能引气剂)一高(高粉煤灰掺量)”的设计准则,生产出“高强、高韧性、中弹、低热和高抗拉值”的抗裂混凝土。

2、增配构造筋,提高抗裂性能。应采用小直径、小间距的配筋方式,全截面的配筋率应在0.3~0.5%之间。

3、避免结构突变产生应力集中。在易产生应力集中的薄弱环节采取加强措施。

4、在易裂的边缘部位设置暗梁,提高该部位的配筋率,提高混凝土的极限抗拉强度。

5、在结构设计中应充分考虑施工时的气候特征,合理设置后浇缝,在正常施 工条件下,后浇缝间距20~30m,保留时间一般不小于60天。如不能预测施工时的具体条件,也可临时根据具体情况作设计变更。

(二)原材料控制措施

(1)尽量选用低热或中热水泥(如矿渣水泥、粉煤灰水泥),或利用混凝土的后期强度(90 d~180d)以降低水泥用量,减少水化热(因为每加减10 kg水泥,温度会相应增减1 ℃,水化热与水泥用量成正比)。在条件许可的情况下,应优先选用收缩性小的或具有微膨胀性的水泥。因为这种水泥在水化膨胀期(1~5 d)可产生一定的预压应力,而在水化后期预压应力可部分抵消温度徐变应力,减少混凝土内的拉应力,提高混凝土的抗裂能力。

(2)适当搀加粉煤灰。混凝土中掺用粉煤灰后,可提高混凝土的抗渗性、耐久性,减少收缩,降低胶凝材料体系的水化热,提高混凝土的抗拉强度,抑制碱骨料反应,减少新拌混凝土的泌水等。

(3)选择级配良好的骨料。骨料在大体积混凝土中所占比例一般为混凝土绝对体积的80%~83%,因此在选择骨料时,应选择线膨胀系数小、岩石弹模较低、表面清洁无弱包裹层、级配良好的骨料。一般来说,可以选用粒径4 mm~40mm的粗骨料,尽量采用中砂,严格控制砂、石子的含泥量(石子在1 %以内,砂在2 %以内)。控制水灰比在0.6 以下。还可以在混凝土中掺缓凝剂,减缓浇筑速度,以利于散热。另外还可以考虑在大体积混凝土中掺加坚实无裂缝、冲洗干净、规格为150mm~300mm的大块石。掺加大块石不仅减少了混凝土总用量,降低了水化热,而且石块本身也吸收了热量,使水化热能进一步降低,对控制裂缝有一定好处。

(4)适当选用高效减水剂和引气剂,这对减少大体积混凝土单位用水量和胶凝材料用量,改善新拌混凝土的工作度,提高硬化混凝土的力学、热学、变形、耐久性等性能起着极为重要的作用。

(三)混凝土的施工工艺 加强混凝土的振捣

加强混凝土的浇灌振捣,可以提高密实度,最好是采用两次振捣技术,可以大大改善混凝土的强度,提高抗裂性。加强混凝土的养护及测温工作

混凝土浇筑完毕后,应及时按温控技术措施的要求进行保温养护,保温养护是大体积混凝土施工的关键环节,其目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力;其次是降低大体积混凝土浇筑块体的

降温速度,充分利用混凝土的抗拉强度,以提高混凝土块体的抗裂能力,同时,在养护过程中保持良好的湿度和抗风条件,使混凝土在良好的环境下养护。具体应使混凝土浇筑块体的里外温差及降温速度满足温控指标的要求,保温养护的持续时间应根据温度应力加以控制、确定,保温覆盖层的拆除应分层逐步进行;在保温养护过程中,应保持混凝土表面的湿润。施工人员需根据事先确定的温控指标的要求,来确定大体积混凝土浇筑后的养护措施,如采用蓄水法保温养护等。严格把关材料质量和配比关系

为了有效控制现浇混凝土结构中收缩和温差裂缝的出现,我们在施工阶段更应该加倍重视,采取有效控制措施。首先要对所选用的各种材料进行严格的检查和验收,不合格材料一律禁止使用。同时,要按规定的各项技术标准做好混凝土配比设计,并进行试配试验。施工时选用良好级砂石骨料和低热或中热水泥,严格把关砂石含泥量和外加剂的掺用量,避免使用过量粉砂,严格控制水灰比和坍落度。切实做好混凝土的搅拌、运输、浇筑及养护等细节性工作

(1)混凝土的搅拌要严格按照规范进行,搅拌时间必须充足,配有外加剂的更要搅拌均匀,否则可能造成同一块板中混凝土的性质不同,收缩凝结不均匀而引起开裂。另外,使用外加剂的量必须计算准确,用法正确,要对各种外加剂与不同水泥的相容性匹配关系有明确标识。混凝土的运输、浇筑和振捣必须在初凝前完成并确保板厚,保持构件中各种钢筋的正确位置,专人负责振捣。混凝土浇筑后应防止过早在其上进行施工、堆积物料等活动。

(2)施工缝应按审批合格后的施工方案预留位置。雨季施工应采取防护措施,避免随意停工留缝。施工接茬处应该用钢丝刷清洗干净缝口,并扫水泥浆,必要时还要在接茬处设置钢丝网或采取其他可行措施防止产生收缩裂缝。混凝土的养护对控制混凝土的收缩裂缝起着举足轻重的作用。因此,混凝土浇筑完成后,必须掌握好养护时间,在规定时间内保持混凝土的湿度,控制其表面温度,避免混凝土的内外温差过大而导致裂缝。重视后浇带的施工

(1)关于后浇带的施工,还应该注意以下事项。后浇带的相邻板块两侧的模板应支撑牢固,模板在后浇带浇筑前不得拆除,且必须在后浇带补浇混凝土的强度达到设计强度后方可拆除支撑模板。另外,对后浇带施工缝部位的处理,要将施工缝两侧的旧混凝土表面凿毛,用水彻底冲刷干净,使旧混凝土充分湿润,再

扫两次水泥浆后方能浇筑新混凝土,混凝土初凝后必须覆盖养护。后浇带施工缝的新浇混凝土的时间应根据工程的实际情况而定,一般应距原浇混凝土的时间不小于40天,补浇混凝土的强度应比原设计强度提高一级,并加入 10%膨胀剂。

(2)由于收缩和温差变形这两大因素所产生的非结构性裂缝,在一般情况下尚不至于造成明显的危害,但对工程质量和建筑结构的耐久性都有一定影响,因此这些裂缝应当引起我们的足够的重视。我们应该在实际工程中针对裂缝产生原因和容易发生的部位,采取有效的设计控制措施及施工技术防范措施,从各个环节上下功夫,将非结构性裂缝严格控制在国家规范允许的范围之内,以确保我们施工的建筑“万年常青”。

四、结论

钢筋混凝土结构裂缝是影响建筑物满足安全性、适用性和耐久性的一个非常重要的因素,建筑物的结构或构件常常由于各种不同的原因导致各种裂缝出现是不可避免的,但当采取有效的措施后其有害程度是可以控制的。因此加强钢筋混凝土结构出现裂缝原因的分析是非常重要的,设计、材料、施工等方面因素对钢筋混凝土结构开裂的影响是相互联系、相互制约的,必须全面系统的考虑。从裂缝的分类入手,弄清裂缝出现的原因,对裂缝采取措施加以正确的处理,能够避免钢筋混凝土结构裂缝的产生或者使裂缝尽可能将其有害程度控制在允许范围之内,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,有效处理已有的裂缝问题,钢筋混凝土结构裂缝问题将会逐渐得到圆满的解决。保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

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参考文献

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第二篇:现浇混凝土板裂缝产生原因及整改措施

车库现浇混凝土底板裂缝原因及预防措施

致:定西陇中监理公司华城国际项目部

我项目部在10月24日地下车库T~X/8轴构造底板混凝土施工完毕后,发现在板面出现不规则细小裂缝,项目部组织现场施工人员进行现场分析,对裂缝的产生及以后的预防制定以下措施。

一、车库T~X/8轴构造底板裂缝产生原因:

1、混凝土入模时水灰比过大,混凝土浇筑后产生泌水现象。

2、沙石的含泥量不稳定,有时大有时小。

3、施工过程中有过振和漏振现象。

4、施工过程中抹面次数太少,抹面时间掌握不当。

5、在施工过程中局部钢筋被踩踏,导致钢筋保护层过大或过小而出现裂纹。

二.构造底板裂缝预防措施:

1、严格控制混凝土的水灰比;对进场的砂石料严格把关。

2、浇筑后若发现混凝土面有积水,及时清理出混凝土表面,以防发生泌水而产生裂缝。

3、在混凝土浇筑4~6小时内采用二次振捣,让塑性沉降裂缝和干缩裂缝及时得到愈合。二次振捣可以消除因塑性沉降而引起的内分层,阻断因泌水而留下的连贯通道,改善骨料界面结构,提高混凝土强度和抗渗透能力。

4、进行二次以上抹面,采用手扶抹压机,可以有效提高因泌水而消弱的混凝土表面强度,消除“被子”现象,使混凝土因水分蒸发而引起的塑性裂缝及时得到愈合

5、浇筑后对混凝土加强养护,出现负温时要采取保温措施。

6、混凝土板面成型后,用塑料薄膜覆盖,防止水分蒸发产生裂缝。

三、关于甲方及监理提出在混凝土中加抗裂外加剂问题解答:

现车库构造底板混凝土等级为C30S6,属于自防水混凝土,加入的外加剂有高效缓凝减水剂、防腐阻锈剂、膨胀剂。我项目部在实验室提出重新委托加抗裂外加剂配合比时,实验室专业人员讲,膨胀剂就具有抗裂作用,他们目前为止没有以上四种外加剂同时使用的先例,做不出以上四种外加剂同时使用时的化学变化分析结果,所以我项目部不敢私自加入抗裂剂,请甲方及监理研究决定。

针对这次构造底板混凝土裂缝的质量缺陷,项目部组织各施工人员及全体混凝土工在现场开会,再次给混凝土进行技术交底,要求今后浇注混凝土时,严格按照规范施工,混凝土塌落度不符合要求时,立即报值班施工员停止混凝土浇筑,等塌落度调整合适后再浇筑。振捣人员要认真操作,防止漏振和过振。严格掌握二次振捣和多次抹面的时间,浇筑混凝土时项目部派专人值班。要求混凝土班组向项目部书面保证,保证类似的质量问题不再出现。

甘肃中瀚建筑工程有限公司

华城国际住宅小区工程项目部

2011年10月30日

冬季施工方案

根据实际现场气温情况,为了加快施工进度,缩短工期,经甲方同意,决定提前进入施工阶段,故特采取冬季施工方案,以保证工程质量。

一、工程概况:

本楼建筑面积为为结构,按要求于2004年3月5日开始进行主体砌筑。

二、冬施准备:

由于气温早晚温差太大,如果采用在这一时间内进行施工,砖砌体砂浆会产生冻裂、吐缝而无法保证其后期强度,圈梁砼强度达不到稳定增长,为了保证不出现上述情况,特采取如下方案:

1、搅拌用水水箱,2m3左右,离地2.0m左右,下部距地0.4m处安置炭火使水温达到保证(50℃以下),购买储备煤炭。

2、买加厚塑料布3000m2、篷布1000m2备用。

3、砂浆、砼拌合料的适用外加剂(早强剂、防冻剂等),按水泥用量的2--3%计,其使用说明书、合格证必须齐全。4、15支温度计挂贴在操作实际施工区内。

5、围护区内设取暖炉4处,确保施工区周围温度在10左右,提高整体砌体表面温度。

6、施工用水管道采用钢管并进行保温处理。

7、根据气候情况,砌体四周周边生火保温,用废旧油桶1割2加工火炉20个,8、当温度差别太大时,应将砌体的砌筑现场整体进行围护来保护其砌体砂浆的强度均匀稳定的增强。

三、冬期施工措施

施工规范规定,冬季临近时,当连续5天日平均气温稳定低于摄氏5度,则砌体施工进入冬期砌体施工。

冬期砌体的实质是在自然负温环境中要创造各种可能的养护条件,使砌体的强度增长稳定并得到设计要求。

1、圈梁施工方法:首先清理施工部位内的杂物并对钢筋进行整形、支模完毕后,经验收符合要求并保温措施得到要求后再进行浇灌。

根据冬施要求,砼提高一级标号进行浇灌,因此采用素浆一道--C25砼浇灌,当温差不大小5℃时(搅拌水必须加温到50℃以上并加入水泥重3%的防冻剂和2%的早强剂),当温差大于5℃时,除采用上述措施外,还应再将原材料加温,即用钢板炒热粗细骨料--浇灌完毕抹面成型后,采取保护措施防止冻裂(用加厚塑料布和稻草帘覆盖),室温保证措施后附。

2、在各结构层平面砌体施工中:首先用塑料布将整体大面积进行围护,并用篷布在四周结构平面的上空间形成封闭顶篷,以保证各层结构平面内砌体均匀温度。

3、在施工现场,制作同期砂浆试块,并进行同条件养护,用来检测后期强度是否满足设计要求。详细计划如下:

(一)从3月5日以后开始施工的砌体均采用围护结构用以保证空间内部循环温度的办法,进行砌筑。

1、粘土砖停止提前浸水,防止热胀冷缩。

2、采用颗粒大的砂子和普硅水泥来降低水灰比,提高砌筑砂浆的标号,由M5..0变为M7.0。

3、在砌筑时,按计划进行砂浆拌合,不留置隔夜灰,应随时做到工完场清。

4、按规范要求砌筑完毕后,应进行墙面清理,灰缝内砂浆的饱和度大于80%,并不得游丁走缝,竖向灰缝垂直误差不超过1cm,水平灰缝误差不超过5mm,砌体的垂直度小于4mm,平整度小于5mm。

5、对必须留设的接槎部位,应尽快进行补砌,避免影响砌体的整体强度。

6、在砌体施工区,分点放置温度计,派专人察看温度,以便于随时加大生火范围,提高温度,保证质量。

7、对添加的外加剂应配比合理,严格执行施工规范和材料使用标准。

(二)当连续5天日平均气温稳定低于5度时进入简冬期施工:

1、砼圈梁及构造柱搅拌用水加热,温度35~60度时,第一盘砼搅拌前,先用热水预热搅拌机2分钟。

2、浇筑现场准备及振捣时间要求。

搅拌前,浇筑工具人员到位,模板内不得有杂物,不浇水,砼运到现场后15分钟内振捣完毕,砼入模温度不低于5度。

3、防冻剂

防冻剂宜选用硝酸钙(含加气、减水组分更好)掺量按使用说明书用量为3%,由定量容器加入,不得多加或少加。

4、砼保温养护

砼表面收抹完后,立即用塑料面覆盖,上铺稻草莲,上部再覆盖加厚塑料布一层,砼不得洒水养护,保持草莲干燥。

5、在砼圈梁施工区,分点放置温度计,派专人察看温度,以便于随时加大生火范围,提高温度,保证质量。

(三)当室外最低气温低于-10度时,砼施工停止。

值班人员时刻注意加煤和火势确保以浇灌砼的温度,并且防止息火和火灾事故的发生。(四)配合比比原施工配合比提高一个标号,坍落度控制在170㎜左右,骨料含泥量<2%,砂<3%来控制质量。

(五)梁及构造柱整体模板不拆除,其侧模板待强度增长到75%时,再进行拆除。

(六)砼的表面用塑料布架空10-20cm,进行保护,再平均温度5℃以下时,不得进行洒水养护。

(七)对砼梁、构造柱产生的表面泌水现象,引起表皮起皱,当气温回升稳定后,采取用钢丝刷凿掉表面脱落的浮皮,用1:2.5素浆满刮一遍的办法,进行处理。

(八)砌体的保温围护结构,待气温回升到正常温度或砌体强度达到75%后,拆除,开始进入第二段施工阶段。后附详细的材料及费用计划 1、42.5水泥:T*

价格=

2、钢筋:T*

价格=

3、防冻剂:T*

价格=

4、早强剂:T*

价格=

5、保温塑料布:m2*

价格=

6、覆盖草莲:块*

价格=

7、生火用油桶:*

价格=

8、生火用炭:T*

价格=

9、取暖用火炉:*

价格=

10、实施取暖、保温增加人工费用: *天班*

人*

/人=

11、其它费用:元。

综上所述,共计投入费用为:元。

第三篇:混凝土结构裂缝产生的原因及控制措施

混凝土结构裂缝产生的原因及控制措施

摘 要:大体积混凝土开裂后,其性能与原状混凝土性能相差很大,严重影响结构的长期安全和耐久运行。本文分析了混凝土结构裂缝产生的原因和机理,从各个环节提出了预防裂缝的综合措施,以确保混凝土质量,减少裂缝的发生。关键词:混凝土 裂缝 水泥水化热 温度应力

一、混凝土结构裂缝产生的原因

钢筋混凝土结构的裂缝产生的原因主要有三种:(1)由外部荷载引起的裂缝隙,按常规计算的各种荷载引起的;(2)由于结构的实际工作状态与设计模型的不同而产生的结构次应力引起的裂缝;(3)由温度、收缩、膨胀、不均匀沉降等因素产生的变形应力引起的裂缝,施工中可采取措施避免。(4)大体积混凝土结构中,由于结构截面大,水泥用量多,水泥水化释放的水化热能产生很大的温度变化和收缩作用,是导致大体积混凝土温度裂缝的主要原因。

1.水化热产生裂缝的机理

大体积混凝土结构的截面尺寸较大,在施工过程中,由水泥水化过程中释放出大量水化热,由于体积大,热量不易散发,造成较大温升,从而导致体积增大。当这种变形不受约束时,混凝土结构内部不会产生应力。但实际上这种变形肯定会受到约束,约束有两种。一是混凝土与外部环境温度差异引起的约束;另一种是由于内部的条件不同产生的约束,以上两种约束产生的应力为温度应力。

其次,湿度变化引起的混凝土内部各单元体之间相互约束,产生的应力为干缩应力。因为湿度传导率远小于热度传导率(约为1/1600),所以,它主要在混凝土表面附近:另外,混凝土自身体积变形不能自由伸缩所产生的应力,称为自身体积变形应力;还有地基非均匀沉降、模板走样也会产生变形应力。在以上非结构荷载作用下所产生的应力中,主要是温度应力和变形应力。对于大体积混凝土结构施工,当混凝土浇筑体边界无约束时(如底、顶板顶面),在早期水化热温度迅速升高阶段,由于混凝土内、外散热条件不同,形成温度梯度,表面受拉,内部受压。当拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土表面就产生裂缝。在混凝土的降温阶段,混凝土的温差引起的变形加上混凝土的体积收缩变形,受到地基和结构边界条件的约束时,在浇筑体中央断面产生内部拉应力,当该拉应力超过混凝土抗拉强度时,混凝土整个截面就产生贯穿裂缝。2.温度应力的分析

根据温度应力的形成过程可分为以下三个阶段:

(1)初期:自浇筑混凝土开始至水泥放热基本结束,一般约30天。这个阶段的两个特征,一是水泥放出大量的水化热,二是混凝土弹性模量的急剧变化。由于弹性模量的变化,这一时期在混凝土内形成残余应力。

(2)中期:自水泥放热作用基本结束时起至混凝土冷却到稳定温度时止,这个时期中,温度应力主要是由于混凝土的冷却及外界气温变化所引起,这些应力与早期形成的残余应力相叠加,在此期间混凝土的弹性模量变化不大。

(3)后期:混凝土完全冷却以后的运转时期。温度应力主要是外界气温变化所引起,这些应力与前两种的残余应力相叠加。根据温度应力引起的原因可分为两类:

一是自生应力:边界上没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如,桥梁墩身、结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面温度低,内部温度高,在表面出现拉应力,在中间出现压应力。

二是约束应力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而引起的应力。如箱梁顶板混凝土和护栏混凝土。这两种温度应力往往和混凝土的干缩所引起的应力共同作用。要想根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算。混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛,计算温度应力时,必须考虑徐变的影响,具体计算这里就不再细述。

二、裂缝控制的基本原理及措施

大体积混凝土的裂缝控制是指杜绝有害裂缝,同时减少或避免不影响使用的混凝土表面裂缝。裂缝控制原理是:降低混凝土外约束与非线性降温和收缩所产生的拉应力,提高混凝土相应龄期的抗拉强度和极限拉伸,以确保抗裂安全度要求。裂缝控制方法采取温差与温度应力双控制方法,避免结构物出现温度裂缝,同时调整混凝土表面湿度以防止表面干缩裂缝。结构裂缝产生的主要原因是降温和收缩。任一降温差包含水化热引起的温差和收缩当量温差,又都可以分解为均匀降温差和非均匀降温差两类。前者产生外约束力,它成为贯穿性裂缝的主要原因;后者引起自约束力,形成表面裂缝;只有同时控制好这两类降温差,才能减小和避免裂缝的产生。

控制混凝土裂缝,必须从混凝土产生裂缝的几个主要原因入手,才能有效地将裂缝控制在充许范围内。一般分为两个控制阶段,设计阶段和施工阶段。设计阶段由设计人员对混凝土强度等级、钢筋的品种、规格、建筑物的结构形式等统筹设计,有效进行裂缝控制。施工阶段采取加入外加剂改善混凝土性能、降低水泥水化热、降低混凝土内外温差、设置施工缝或变形缝、加强混凝土中的配筋率等措施来减少混凝土的收缩,防止混凝土产生有害裂缝。1.合理设计施工配合比

由于大体积混凝土各项指标要求较高,并普遍采用泵送混凝土,因此合理设计配合比是有效控制和预防混凝土裂缝发生的基础。应根据工程所处条件,对砂率、水灰比、水泥用量及掺合料用量等进行优化设计,选择最优方案。

(1)砂率的选择。适当砂率的选择对控制混凝土的裂缝有积极作用,混凝土的干燥收缩随砂率的增大而增大。由于砂率减小使粗骨料含量增大,在相同条件下混凝土的弹性模量较高,收缩量较小,而且由于粗骨料对收缩的约束作用,可减少开裂的可能。使用粗骨料,尽量选用粒径较大,级配良好的粗骨料,在厚大无筋或少筋的大体积混凝土中,掺总量不超过20%的大石块,减少混凝土的用量,以达到节省水泥和降低水化热的目的。

(2)选用中低水化热水泥,可使水泥在拌和过程中水化热释放较小,显著减少混凝土升温,如选用矿渣硅酸盐水泥,火山灰质硅酸盐水泥、普硅非早强型水泥。充分利用混凝土后期强度,减少每立方米混凝土中水泥用量。

(3)采用混凝土双掺技术,即在混凝土中加入优质粉煤灰,掺入量一般为水泥用量的20%左右,掺入缓凝型减水剂,用量为水泥用量的 1.0%左右。通过采用双掺技术,减少水泥用量,降低水化热并使混凝土在常温下延长初凝时间。

(4)加入UEA或AEA膨胀剂,用量为水泥用量的14%左右,使混凝土在凝固过程中不产生收缩,还可以提高混凝土自防水能力。2.混凝土结构原料的控制

(1)材料的选择,应优先采用水化热低的水泥配制大体积混凝土,如矿渣硅酸盐水泥。在施工中避免使用含泥量高的集料,因使用含泥量高的集料会导致集料表面与水泥石的机械粘结力降低,而且会增加混凝土拌合物的用水量,不仅增加了混凝土的收缩,同时降低了混凝土的抗拉强度,导致收缩裂缝发生。

(2)采用降低水泥用量的方法来降低混凝土的绝对温升值,可以使混凝土浇筑后的内外差和降温速度控制的难度降低。

(3)掺合料和外加剂的控制。掺合料的质量对混凝土裂缝有显著的影响,当前用的掺合料主要是粉煤灰或矿粉,它们可以提高混凝土的和易性大大改善混凝土工作性能和可靠性,粉煤灰对混凝土的早期干缩影响很大,使用细度较粗或含碳量高的粉煤灰会大幅度增加混凝土的需水量,从而加大混凝土的收缩导致开裂。外加剂主要指减水剂、缓凝剂和膨胀剂。混凝土中掺入减水剂,不仅使混凝土工作性能有了明显的改善,同时又减少拌和用水,节约水泥,从而降低了水化热。若是泵送混凝土,同时在炎热的夏天,为了延缓凝结时间,要加缓凝剂,反之凝结时间过早,将影响混凝土的输送和浇筑面的粘结,易出现层间缝隙,使混凝土防水、抗裂和整体强度下降。为了防止混凝土的初始裂缝,可掺加膨胀剂,如UEA膨胀剂等。3.浇筑时的控制措施

(1)加强混凝土的浇灌振捣,提高密实度。

(2)混凝土尽可能晚拆模,拆模后混凝土表面温度不应下降15℃以上。

(3)采用两次振捣技术,改善混凝土强度,提高抗裂性

(4)加强混凝土的养护及测温工作。混凝土浇筑完毕后,应及时按温控技术措施的要求进行保温养护,保温养护是大体积混凝土施工的关键环节,其目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的内外温差值以降低混凝土块体的自约束应力;其次是降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度,充分利用混凝土的抗拉强度,以提高混凝土块体的抗裂能力,同时,在养护过程中保持良好的湿度和抗风条件,使混凝土在良好的环境下养护。具体应使混凝土浇筑块体的里外温差及降温速度满足温控指标的要求,保温养护的持续时间应根据温度应力加以控制、确定,保温覆盖层的拆除应分层逐步进行;在保温养护过程中,应保持混凝土表面的湿润。施工人员需根据事先确定的温控指标的要求,来确定大体积混凝土浇筑后的养护措施,如采用蓄水法保温养护等。

三、结论

混凝土结构裂缝的发生的原因很复杂也是不可避免的,混凝土裂缝的防治重点在于“防”,而不在于“治”在采取了上述综合性控制措施后,由于各种原因仍可能有少量的混凝土裂缝发生。当这些裂缝发生后,必须先查明裂缝产生的原因,判明裂缝的类型,才能选择正确的处理方法,同时要通过合理设计混凝土配合比、正确选用原材料、合理设计建筑结构、加强施工监控、严格遵守施工技术规程、提高施工技术水平,这样才有可能最大程度减少混凝土裂缝的产生,把裂缝宽度控制在设计范围内,尽量减少裂缝造成的危害。

参考文献

[1] 刘继红等.大体积混凝土施工裂缝控制.[J].鞍山科技大学学报.2006.3.[2] 王海军等.文大体积混凝土温度和收缩裂缝控制措施.[J].山西建筑.2006.15.[3] 庄宇等.浅析大体积混凝土施工裂缝控制.[J].佳木斯大学学报.2006.3.[4] 江志强.大体积混凝土测温及温度裂缝控制实践.[J].福建建设科技.2006.4.

第四篇:抹灰裂缝产生原因

0 引言

抹灰工程是用胶凝材料及其砂浆以薄层涂抹在建筑物表面上直接做成饰面层的装饰工程。抹灰工程分一般抹灰和装饰抹灰,一般抹灰工程在普通等级的装饰工程上应用非常广泛。本文主要讨论室内一般抹灰的施工要点及产生室内抹灰裂缝的主要原因和控制措施。施工要点 1.1 抹灰层的层次

为了保证抹灰层质量,抹灰必须分层操作,通常分为不同构造的三个层次。①底层,主要起与基层粘结作用,并对基层进行初步找平。② 中层,主要起找平作用,使物面平整,并弥补因底层收缩出现的裂纹。③ 面层(罩面),主要起装饰作用。

底层灰的用料应根据基层材料种类的不同(如砖、混凝土或加气混凝土等)而选用不同的砂浆。一般底层灰砂浆较常用的是水泥砂浆、石灰砂浆、水泥石灰砂浆。底层灰厚度约为6.8mm。

中层灰浆的种类一般参照底层灰的选择处理,即与底层灰选择同种砂浆,配比也大致相同。厚度略厚于底层灰,约为10mm。

面层灰浆多为麻刀灰、纸筋灰、玻璃丝灰(纤维材料起良好的止裂作用)以及石灰砂浆,高级墙面用石膏灰浆。若用砂浆,配比中砂的用量要略为减少,细度要更细,以保证面层平整细腻。厚度约为2.5mm。

抹灰要分层进行的原因:①抹灰层分作用和用料不同的底层、中层和面层,当然不能一次完成。②即使各层材料相同,若要一次完成,也有不易压实的操作困难。③厚厚的一层抹灰层自重大,当它超过砂浆与基层的粘结力时,抹灰层会掉落下来。采用分层抹灰,每层薄一些,并且后一层是在前一层6-7成干后抹上,此时前一层与前物面的粘结力已相当大,而后一层与前一层的粘结力只要承受薄薄的后一层自重。④使用含石灰膏的抹灰砂浆时,由于石灰膏的硬化是其主要成分Ca(OH)2 吸收空气中的CO2。生成CaCO3和H2O(水分要蒸发)。而空气中CO2含量很少,所以石灰膏硬化很缓慢。若不分层抹灰,在厚厚的抹灰层深处,石灰膏长时间不能结硬。采用分层抹灰,每层薄一些,各层之间有一定的施工间歇,就能使各层的石灰膏有充分硬化的环境条件。1.2 抹灰层厚度控制

内墙抹灰层平均总厚度应不大于下列规定:普通抹灰—l8mm;中级抹灰—20mm;高级抹灰—25mm。抹灰层平均总厚度大于质量标准规定,不仅要增加造价,而且会影响质量。当抹灰层过厚时:①灰浆层自重大,易产生下垂现象,拉松灰浆与基层的粘结,导致出现空鼓。②抹灰层自重超过灰浆与基层的粘结力时,抹灰层脱落。③灰浆干燥收缩量大,所产生的收缩应力超过灰浆强度时,抹灰层开裂。另外,高级抹灰控制厚度要比普通抹灰大些,这是由于高级抹灰的表面平整度要求比普通抹灰要高些,即表面平整允许偏差要小些,抹灰层的表面平整是靠砂浆层厚度来调整的,表面平整度越高用以调整的砂浆层厚度应越宽裕些。1.3 施工操作

一般抹灰按质量等级的不同,施工工序也不相同,但大致可分为:基层处理、贴灰饼冲筋、抹底层、中层、面层灰等。1.3.1 基层处理

(1)对砖墙面,应清除污泥、多余的灰浆,清理干净后浇水湿润墙面即可。

(2)对混凝土墙面,由于其表面比较光滑,影响抹灰层与基层的粘结,要做表面粗糙处理。常用的方法有:①凿毛法。用扁铲或凿子把混凝土表面凿成密密麻麻的坑。②甩浆法。把水泥浆无规则地甩在墙面上,形成一个个疙瘩。③划纹法。现浇混凝土拆模后,立即用铁钩在其表面划沟,一般采用斜向交叉纹路。上述粗糙处理后,在抹灰前浇水湿润墙面。

(3)对加气混凝土墙面,有三种基层处理方法:① 浇水及刷素水泥浆。抹灰前24h墙面浇水两到三遍,抹灰前1h再浇水一到两遍,然后立即刷素水泥浆一遍,之后立刻抹灰。②刷胶水素水泥浆,刷后立即抹灰。③水泥砂浆刮糙。先刷素水泥浆一遍,然后抹水泥砂浆并用铁抹子刮糙表面。1.3.2 贴灰饼冲筋

为保证抹灰垂直平整,抹灰前要先设置标志块(即贴灰饼),和设置标筋(冲筋)。灰饼是用底层抹灰砂浆做的直径50mm左右、厚度约为中层抹灰层厚度的标志块,位置为水平方向距离两阴角100——200mm,两灰饼间距1.2——1.5m,垂直方向分别距离地面2m和150—200mm,见附图。待灰饼稍干后,用同样的砂浆做冲筋,就是在上下两个灰饼之间抹出宽度为100mm左右、厚度与灰饼一样的长条梯形灰埂,见附图。

1.3.3 底中层抹灰

待冲筋稍干后,用刷子醮水将墙面湿润,防止基层吸去砂浆中的水分,造成抹灰层与基层粘结不牢固而脱落,待基层有7—8成干时,抹底层灰,即将砂浆抹于墙面两冲筋之间,厚度要低于冲筋。待底层灰干至6—7成时,抹中层灰,先厚度稍高于冲筋,再用木杆水平放置按着冲筋由下往上移动刮平灰浆,使中层灰浆厚度与冲筋相同。接着用木抹子搓压,让表面平整密实。1.3.4 面层抹灰

待中层灰6—7成干时,即可抹面层灰。用钢抹子纵横两遍涂抹灰浆,先竖向(或横向)薄薄抹一层,使灰浆与中层紧密结合,再横向(或竖向)抹第二层,要赶平,最后再压实、抹光。室内抹灰裂缝产生原因分析

水泥砂浆收缩是引起墙面裂缝最常见的因素之一,它主要包括化学减缩、干燥收缩、自收缩、温度收缩及塑性收缩。每种收缩都有其自身特点,在引起抹灰墙面开裂时表现各不相同。

(1)化学减缩,又称水化收缩。水泥水化会产生水化热,使固相体积增加,但水泥-水体系的绝对体积减小。所有胶凝材料水化后都有这种减缩作用。大部分硅酸盐水泥浆体完全水化后体积减缩量为7%-9%,在硬化前,抹灰砂浆水化所增加的固相体积填充原来被水所占据的空间,使水泥石密实,而宏观体积减缩;硬化后的抹灰砂浆宏观体积不变,而水泥-水体系减缩后形成许多毛细孔缝,影响了抹灰砂浆的性能。

(2)干燥收缩是指抹灰砂浆停止养护后,在不饱和空气中失去内部毛细孔和凝胶孔的吸附水而发生的不可逆收缩。

(3)自收缩是指抹灰砂浆初凝后,水泥继续水化,在没有外界水分补充的情况下,抹灰砂浆因自干燥作用产生负压引起的宏观体积减小。自收缩从初凝开始,主要发生在早期。

(4)抹灰砂浆的温度收缩又称冷缩,是抹灰砂浆内部由于水泥水化温度升高,最后又冷却到环境温度时产生的收缩。温度收缩的大小与热膨胀系数、抹灰砂浆内部最高温度和降温速率等因素有关。

(5)抹灰砂浆的塑性收缩是指抹灰砂浆硬化前由于表面的水分蒸发速度大于内部从上至下的泌水速度,而发生塑性干燥收缩。抹灰砂浆表面发生塑性干缩受时间、温度、相对湿度及抹灰砂浆自身泌水特征的影响。一旦抹灰砂浆具有一定的强度,不能通过塑性流动来适应塑性收缩,此时就会发生塑性收缩开裂,抹灰砂浆的塑性收缩缝,无论是否可见,都会影响抹灰砂浆的耐久性。由于水泥砂浆的这些收缩,产生了强度增长周期短(主要强度在10多个小时便已完成)与体积收缩周期长(几个月甚至上百天,收缩率为8%-10%)的矛盾,将使抹灰墙体中产生拉应力,当拉应力超过水泥砂浆的抗拉强度时,就会出现裂缝。

3室内抹灰裂缝控制措施

(1)墙体抹灰应符合《建筑装饰工程施工及验收规范》的规定;抹灰砂浆用的水泥应有产品出厂检验报告,并经有鉴证抽样送检合格后,才能使用,不同品种水泥,不得混用;抹灰用的砂应用中砂,使用前过筛,不得含有杂物,含泥量<5%,不得超标拌合用水是不含有害物质的洁净水,禁用现场污水拌砂浆。

(2)扶灰砂浆品种应符合设计要求,其配合比、稠度、性能经检验合格后方可使用;抹灰砂浆应具有良好和易性,并有一定粘结强度,其保水性即分层度为1~2cm,过低过高均不合要求。抹灰砂浆的分层、作用及技术要求应符合下列规定:

序号

层 次

度(cm)

1底层

与基层粘结

10~12

2中层

找平

7~9

3面层

装饰

6~8 抹灰砂浆的配合比可参照下表: 抹灰砂浆的配合比(体积比)序号

品种

配合比

用途 1

水泥混合砂浆

(水泥:石灰:中砂)

1:1:6

1:0.5:内外墙抹灰

1:3:9

抹灰砂浆

(水泥:石灰:中砂)

1:1:4

1:0.5:3

内外墙中层面层抹灰 3

水泥砂浆

(水泥:中砂)

1:2

1:2.5外墙抹灰、湿度大内墙抹灰

1:胶质水泥砂浆

(水泥:细砂)

1:

1外加107胶 甩浆造毛勾缝、填塞用

(3)抹灰砂浆品种按设计要求选用,并符合下列规定:

外墙、湿度较大的房间抹灰——水泥砂浆或水泥混合砂浆;

混凝土墙的底层抹灰——水泥混合砂浆、水泥砂浆;

混凝土空心砌块、加气混凝土砌块底层抹灰——水泥混合砂浆。

抹灰层平均总厚度,不得大于下列规定:

顶棚:15mm

内墙:25mm

外墙:20mm

(4)墙体抹灰应在基体或基层的质量检验验收合格后,方可施工。其中砌块要砌完至少7d后才可进行抹灰。

(5)抹灰砂浆宜集中加工和配制,用机械拌合,不宜人工在抹灰地点分散拌合,这是保证抹灰砂浆质量的重要措施,砂浆随伴随用,在拌合后3h内用完,砂浆不得停放时间长后重新加水拌合使用。

(6)抹灰前清除基层浮灰,处理干净,结构偏差大的部位用与底层抹灰相同的砂浆填补密实,埋设暗线、暗盒等孔槽处,先用水泥砂浆填实,并用钢网作防裂处理,不同材料相接处基体表面应先铺钉200宽钢网,并绷紧牢固,钉的间距不能过大,保证钢网不变形起拱。

(7)混凝土表面抹灰宜先用1:1水泥砂浆加TG胶(水重的20%)甩浆造毛,或用界面处理剂(YJ-302)进行处理,抹灰前基体墙面浇水湿润,渗水深度8~10mm,加气混凝土砌块吸水具有先快后慢、连续时间长的特性,应提前2天浇水,每天2道。前层抹灰砂浆已干时,抹后一层前也应浇水润湿。

(8)冲筋,做灰饼的砂浆应与底层抹灰砂浆相同,防止收缩不一致开裂。

抹灰须分层进行,一次抹灰绝对不能过厚,多层抹灰间隔时间绝对不能过短,跟的太紧,这是防止砂浆收缩率大而开裂空鼓的有效措施。

水泥砂浆每遍5~7mm;

混合砂浆每遍7~9mm;

面层厚度为2~5mm。

各层间应待前一层凝结后,方可抹后一层,防止各层湿砂浆跟的紧、叠合快,造成收缩过大,水泥砂浆面层不能用撤干水泥粉或用纯水泥浆压光,应用面层原浆收光,以免龟裂。

各层抹灰砂浆配合比不能相差太大,底层砂浆与中层砂浆配合比应基本相同,中层不能高于底层,底层不能高于基层,以免在凝结过程中产生强度差的收缩应力造成开裂空鼓。

混凝土空心砌块和加气混凝土砌块因其强度低,抹灰砂浆强度不宜过高。用1:1:6水泥混合砂浆打底为宜。

(9)在前一层抹灰凝结后,再抹后一层,防止已抹的砂浆因抹后一层时扰动前一层,产生内部松动受损,准确掌握面层压光时间,面层未收水前,不准用抹子搓压,砂浆已硬化后不允许再用抹子用力强行搓抹,以免损坏抹灰层。

门窗框塞缝作为一道主工序由专人负责用小镏子将缝隙全部塞严。

水泥砂浆、混合砂浆及石灰膏不能前后覆盖交叉涂抹,水泥砂浆不得涂抹在石灰砂浆层上。

水泥砂浆踢脚线,在墙地面抹灰后,涂刷胶化或涂料前施工,防止上口交接处因涂料未清罩在其上而开裂空鼓。

抹灰完后浇水在湿润条件下养护7d,各种砂浆抹灰层,在凝结前,应防止快干,水冲,撞击和振动,凝结后,防止污染和损坏,要避免日光爆晒下抹灰,要有防晒,防雨水冲刷的措施。

对长度较长,层高较高的墙面抹灰,采用以缝制缝的方法做控制缝防裂,在抹灰层完成凝结后(一般第二天),弹线用切割机按3m×3m间距切缝,这是防止墙体抹灰层开裂,主动控制裂缝的有效措施。4 结语

内墙抹灰砂浆中胶凝材料的选用是关键,根据不同使用环境、抹灰层不同层次的不同功能,合理选择胶凝材料种类。施工要掌握好基本操作步骤,注意各施工工序间的时间间隔,控制好抹灰层各层次的厚度,此外还应根据具体情况做细节处理,合理控制抹灰裂缝的产生。

第五篇:论文:混凝土裂缝产生的原因、控制措施及修补

混凝土裂缝产生的原因、控制措施及修补

目录

一、裂缝产生的原因分析.........................................1

(一)混凝土原材料质量方面..................................1

(二)施工方面..............................................2

(三)温度和湿度的变化......................................3

二、控制措施…………………………………………………………………………………………………..3

(一)混凝土原材料质量方面..................................3

(二)施工方面..............................................4

(三)温度和湿度的变化......................................5

三、混凝土裂缝修补..............................................6

(一)、修补设计.............................................6

(二)修补方法..............................................7

四、结语........................................................9

混凝土裂缝产生的原因、控制措施及修补

摘要:混凝土是以胶凝材料、水、细骨料、粗骨料、需要时掺入外加剂和矿物掺合料,按适当比例配合,经过均匀拌制、密实成型及养护硬化而成的人工石材。在施工过程中,经常发现混凝土结构在成型后,出现各种裂缝。由于混凝土施工、本身变形和约束等一系列问题,使混凝土裂缝成了土木、水利、桥梁、隧道等工程中最常见的工程病害。轻者使内部的钢筋等材料产生腐蚀,降低钢筋混凝土材料的承载能力、耐久性等,严重的将威胁到人民的生命、财产。混凝土裂缝是混凝土的一种常见病和多发病,本文主要通过近几年来的现场实践及查阅相关的技术资料,对混凝土裂缝产生的原因、应采取的控制措施及修补方法进行简要的阐述,并针对具体情况提出了一些预防、处理措施。

关键词:混凝土裂缝 原因 控制 修补

一、裂缝产生的原因分析

(一)混凝土原材料质量方面

材料质量问题引起的裂缝较常见的原因是水泥、砂、石等质量不好,应严格控制原材料质量和配合比,避免材料不良引起的裂缝。

1、水泥。水泥水化热是混凝土产生温度应力的主要因素,宜选择中热或低热的水泥品种,严禁使用安定性不稳定的水泥,因水泥中含有生石灰或氧化镁,这些成分在和水化合后产生积膨胀,产生裂缝。

2、如果骨料中含泥量过多,则随着混凝土的干燥,会产生不规则的网状裂缝。

3、碱-骨料反应:混凝土在固化以后,其内部所含的碱与其砂、石骨料中所含的碱活性物质将发生一种化学反应。化学反应以后将产一种胶凝物质,而此种胶凝物质吸收水分会发生膨胀,尽管这一过程比较缓慢,但最终将造成混凝土楼板的裂缝。

4、水灰比、塌落度过大,或使用过量细砂。混凝土强度值对水灰比的变化十分敏感,基本上是水泥等胶凝材料计量变动对强度影响的叠加。因此,水、水

泥、外掺混合材料外加剂溶液的计量偏差,将直接影响混凝土的强度。而采用含泥量大的细砂配制的混凝土收缩大,抗拉强度低,容易因塑性收缩而产生裂缝,泵送混凝土为了满足泵送的条件:塌落度大,流动性好,易产生局部粗骨料少,砂浆多的现象,此时,混凝土脱水干缩时,就会产生表面裂缝。

(二)施工方面

在钢筋混凝土现浇楼面板的裂缝中,较多原因是由于在施工方面的原因引起的。

1、模板支设不牢引起的裂缝。模板的制作和安装质量对于保证钢筋混凝土结构和构件的外观平整、几何尺寸的准确以及结构的强度和刚度等起着重要的作用。在施工中,若模板立柱支于土质松软的土层或支于未经处理的回填土上,在施工荷载的作用下往往会引起模板立柱下陷造成钢筋混凝土裂缝。另外由于模板的支撑在施工工程中未满足足够的刚度和稳定性,从而在施工荷载的增加中使模板下塌及炸模等也会造成砼裂缝。

2、钢筋配置位置不当的裂缝。在钢筋混凝土结构中,钢筋配置位置是否正确直接关系到结构的强度、刚度和裂缝的宽度。如现浇板的钢筋位置不正确;负弯矩钢筋放置在板的下方;板的上层钢筋在施工人员的踩踏后就弯曲、变形、下坠;上层钢筋网的钢筋小撑马间距设置过大、甚至不设,会使上层钢筋跟下层钢筋重合等,从而使板在支承边附近普遍发生裂缝,严重的甚至使板有折断的危险。

3、施工质量粗糙、低劣引起的裂缝。工程施工必须严格按施工规范要求进行操作、按施工图进行施工。但某些施工单位,尤其个人承包商,为了眼前一时利益,不按规范要求而是粗制滥造,甚至偷工减料施工,有的施工人员总认为板的支座筋可以减少,从而少放甚至不放,现浇板的厚度也远远达不到设计要求,给工程质量带来了严重隐患。

4、施工材料堆放不当引起裂缝。在目前的施工过程中普遍存在质量与工期之间的较大矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为5-7天左右一层,最快时甚至不足5天一层,因此当楼层砼浇筑完毕后未达到24小时养护时间,就忙着

进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动。将材料堆放在楼面上,会使没有达到一定强度的楼面在受到材料吊卸冲击振动荷载的作用下引起不规则的受力裂缝,而这些裂缝一旦形成就难以闭合,形成永久性裂缝。

(三)温度和湿度的变化

温度和湿度的变化引起混凝土中产生的裂缝,是大体积混凝土中发生主要因素。

混凝土硬化期间水泥放出大量水热化热,内部温度不段上升,在表面引起拉应力,后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力,当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。

根据温度应力引起的原因可分为两类:

(1)自生能力:没有任何约束或完全静止的结构,如果内部温度是非线性分布的,由于结构本身互相约束而出现的温度应力。例如,桥梁墩身,结构尺寸相对较大,混凝土冷却时表面的温度低,内部温度高,在表面出现拉应力,在中间出现压应力。

(2)约束能力:结构的全部或部分边界受到外界的约束,不能自由变形而一起的应力,如箱梁顶板混凝土和护拦混凝土;这两种温度应力往往和混凝土上的干缩所引起的应力共同作用;想要根据已知的温度准确分析出温度应力的分布、大小是一项比较复杂的工作。在大多数情况下,需要依靠模型试验或数值计算,混凝土的徐变使温度应力有相当大的松弛,计算温度应力时,必须考虑徐变的影响,具体计算这里就不再细述。

二、控制措施

(一)混凝土原材料质量方面

1、材料选用

水泥:应选用水化热较低的水泥,严禁使用安定性不合格的水泥。进场时应对其品种、级别、包装或批次、出厂日期和进场数量等进行检查,并应对其强度、安定性及其它必要的性能指标进行复验。

粗骨料:宜用表面粗糙、质地坚硬的石料、级配良好、空隙率小、无碱性反应;有害物质及粘土含量不超过规定。

细骨料:宜用颗粒较粗、空隙较小、含泥量较低的中砂。

外掺加料:宜采用减水剂等外加剂,以改善砼工作性能,降低用水量, 减少收缩。

商品砼采用信誉好、质量有保证的厂商提供的产品。施工单位在订购商品砼时应根据工程的不同部位和性质对砼品质提出明确要求,不能因追求低价格忽视砼的品质。

2、配料

配合比设计:应采用低水灰比、低用水量,以减少水泥用量。禁止任意增加水泥用量。配制砼时计量应准确,要严格控制水灰比和水泥用量,搅拌均匀,离析的砼必须重新拌匀后,方可浇筑。

(二)施工方面

1、加强模板的检查。模板的支撑在施工前应先将地面土进行处理,以保证立杆支撑在施工时不会下陷。模板和支撑的选用必须经过计算,除满足强度要求外还必须有足够的刚度和稳定性;边支撑立杆与墙间距不应大于300mm,中间不宜大于800mm。在砼浇筑前,质检人员应按规范要求对模板支撑、尺寸等逐一检查,在拆模时,砼强度应满足规范的要求。

2、加强成品钢筋的保护措施。在楼面钢筋绑扎完毕、砼开始浇筑前应加强对成品钢筋网片的保护,可采取下列综合措施加以解决:尽可能合理和科学地安排好工种交叉作业时间,在钢筋绑扎后,线管预埋和模板封气囊收头应及时穿插并争取全面完成,做到不留或少留尾巴,有效减少板面钢筋绑扎后的作业人员数量。

3、在楼梯、通道等频繁和必须通行处应搭设(或铺设)临时的简易通道,以供施工人员通行。

4、安排足够数量的钢筋工在砼浇筑前及浇筑中及时进行整修,特别是支座端部受力最大处以及楼面裂缝最容易发生处,应重点整修。

5、加强对职工的思想教育及技术培训。我国现阶段建筑工人基本以农民为主,他们有部分人员没有大局观念,只片面地追求完成的工程量,而忽视工程质量,这就要求施工单位对相关人员在上岗前进行技术培训及思想教育,从而使他们在施工过程中能严格按施工规范及图纸进行施工,以保证工程质量,并且施工单位要加强施工现场的技术管理。

6、加强后继施工管理。在楼面砼浇筑完成后要确保砼获得最起码的养护时间,当砼强度小于1.2Mpa时,不应在上面进行后继施工,要科学安排楼层施工作业计划。在楼层砼浇筑完毕的24小时以前,可限于测量、定位、弹线等准备工作,不允许吊卸大宗材料,避免冲击振动;24小时以后,分批安排吊运少量小批量的柱筋进行绑扎活动,做到轻卸、轻放,以控制和减少冲击振动力。第3天方可开始吊卸钢管等大宗材料以及从事楼面的模板正常支模施工。在模板安装时,吊运(或传递)上来的材料应做到尽量分散就位,不得过多地集中堆放,以减少楼面荷重和振动。

(三)温度和湿度的变化

混凝土温度和温度变化对混凝土裂缝是极其敏感的。当混凝土从零应力温度降低到混凝土开裂温度时,混凝土拉应力超过了此时的混凝土极限拉应力。因此,应降低混凝土内水化热温度和混凝土初始温度,减少和避免裂缝风险。防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。

1、控制温度的措施如下:

(1)采用改善骨料级配,用干硬性混凝土,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少混凝土中的水泥用量;

(2)拌合混凝土时加水或用水将碎石冷却以降低混凝土的浇筑温度;(3)热天浇筑混凝土时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;(4)在混凝土中埋设水管,通入冷水降温;

(5)规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免混凝土表面发生急剧的温度梯度;

(6)施工中长期暴露的混凝土浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施;

2、改善约束条件的措施是:(1)合理地分缝分块;(2)避免基础过大起伏;

(3)合理的安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露;

三、混凝土裂缝修补

混凝土裂缝修补前,应对其成因进行研究,若是由于承载能力不足引起的裂缝,除应选择相应的方法进行修补外,尚应选用适当的加固方法进行加固。

(一)、修补设计

修补设计原则上应根据是否需要修补及补强加固的判定结果,进行恢复己开裂结构件的机能及耐久性的设计,更重要的是要选择适当的修补材料、修补工法以及在选择修补时间的基础上进行修补设计。

进行修补设计时,应考虑如下事项:

(1)根据是否需要修补的判断结果,设定修补范围及规模,还应按需要再度调查现场。

(2)掌握开裂原因、开裂状况(裂缝宽度、深度及型式等),建筑物的重要性及环境条件(一般环境、工厂地区、盐类环境、温泉地带、寒冷地带及特殊用途)。

(3)为了明确规定修补目的及恢复目标,考虑环境条件,选定最适于修补的修补材料、修补工法及修补时间。选择修补工法,可按开裂现场及开裂原因决定。另外,当构筑物处于盐类等苛刻环境时,应选择比普通环境条件高一个等级的材料及工法。如有可能,裂缝最好在稳定后再作修补;对随环境条件变化的温度裂缝,则宜在裂缝最宽时处理。

(二)修补方法

1、表面修补法

(1)利用混凝土表层微细独立裂缝(裂缝宽度ω≤0.2mm)或网状裂纹的毛细作用吸收修补胶液,封闭裂缝通道。对楼板和其它需要防渗的部位,尚应在混凝土表面粘贴纤维复合材料以增强封护作用。常用的方法为涂覆法,增加整体面层,压抹环氧胶泥,环氧浆液粘玻璃丝布,表面缝合等。

(2)涂覆法:混凝土表面出现数量较多的表面裂缝时,采用手工或机械喷涂方法,将修补材料涂覆于混凝土表面,起到表面封闭作用。涂膜厚度在0.3~2.5mm之间,厚度大者适应裂缝变化能力强。选用修补材料时应考虑使用条件(室内、室外、环境温湿度变化,介质腐蚀情况)以及裂缝活动情况等,例如,要求耐磨的地坪可选用环氧沥青涂料,聚氨酷涂料,聚氨酷沥青涂料等刚性涂料,不稳定的裂缝修补可选用聚氨酷弹性体,橡胶型丙烯酸酷涂料等弹性涂料。

(3)增加整体面层:混凝土表面裂缝数量较多,分布面较广时,常采用增加一层水泥砂浆或细石混凝土整体面层的方法处理。多数情况下,整体面层内应配置双向钢丝网。有条件时,宜采用喷射法施工水泥砂浆或混凝土整体面层。

2、局部修复法

(1)充填法

用钢钎、风镐或高速转动的切割圆盘将裂缝扩大,最终凿成V形或梯形槽,分层压抹环氧砂浆、或水泥砂浆、或聚氯乙烯胶泥、或沥青油膏等材料封闭裂缝。其中V形槽适用于一般裂缝修补;梯形槽用于渗水裂缝修补;环氧砂浆适用于有结构强度要求的修补;聚氯乙烯胶泥和沥青油膏仅适用于防渗漏的修补。

(2)预应力法

用钻机在构件上钻孔,注意避开钢筋,然后穿入螺栓(预应力钢筋),施加预应力拧紧螺帽,使裂缝减小或闭合。如条件许可时,成孔的方向应与裂缝方向垂直,钻孔方向不与裂缝垂直时,宜采用双向施加预应力。

(3)部分凿除重新浇筑混凝土

对于钢筋混凝土预制梁等构件,由于运输、堆放、吊装不当而造成裂缝的事故时有发生。这类裂缝有时可采用凿除裂缝附近的混凝土,清洗、充分湿润后,浇筑强度高一等级的混凝土,养护到规定强度的修补方法。修补后的构件仍可使用在工程上。用这种方法修补己断裂的构件应特别慎重。此外,修补前应检查钢筋的实际应力和变形状况。修补混凝土宜用微膨胀型。修复工作必须十分仔细认真,否则新老混凝土结合不良将导致失败。

3、灌浆法

将水泥或化学浆液灌入混凝土缝内,使其扩散,固化。固化后的浆液具有较高的粘结强度,与混凝土能较好地粘结,从而增强了构件的整体性,使构件恢复使用功能,提高耐久性,达到堵漏防锈补强的目的。用于结构修补的化学浆液主要有两类:一类是环氧树脂浆;另一类是甲基丙烯酸甲酷液(简称甲凝液)。用于防渗堵漏的化学浆液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸盐等。这些不溶物可充填缝隙,使之不透水并增加强度。

4、结构加固法

当裂缝影响到混凝土结构的性能时,就要考虑采取加固法对混凝土结构进行处理。结构加固中常用的主要有以下几种方法:加大混凝土结构的截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。

5、电化学防护法

电化学防腐是利用施加电场在介质中的电化学作用,改变混凝土或钢筋混凝土所处的环境状态,钝化钢筋,以达到防腐的目的。阴极防护法、氯盐提取法、碱性复原法是化学防护法中常用而有效的三种方法。这种方法的优点是防护方法受环境因素的影响较小,适用钢筋、混凝土的长期防腐,既可用于已裂结构也可用于新建结构。

6、仿生自愈合法

仿生自愈合法是一种新的裂缝处理方法,它模仿生物组织对受创伤部位自动分泌某种物质,而使创伤部位得到愈合的机能,在混凝土的传统组分中加入某些特殊组分(如含粘结剂的液芯纤维或胶囊),在混凝土内部形成智能型仿生自愈合神经网络系统,当混凝土出现裂缝时分泌出部分液芯纤维可使裂缝重新愈合。

四、结语

裂缝是混凝土结构中普遍存在的一种现象,它的出现不仅会降低建筑物的抗渗能力,影响建筑物的使用功能,而且会引起钢筋的锈蚀,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影响建筑物的承载能力。虽然混凝土裂缝产生的原因很多,现在对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但只要严格按规范规定施工,认真积极的探索裂缝产生的原因,及早采取相应的预防措施,就能有效地控制混凝土结构的裂缝,有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证建筑物和构件安全、稳定地工作。

混凝土结构裂缝修补工法多种多样,对于混凝土产生的裂缝,我们不能只知其

一、只用其一,而应牢牢掌握每一种方法,以一变应万变,做到根据不同情况采取不同方法,切实从每一个环节入手,做好过程控制,完善施工手段,确保施工质量,尽量实现修补最优。

参考文献:

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