董文波
摘要:混凝土是一種由水泥、砂石骨料、水以及其他外添加材料混合到一起而做成的非均质的脆性材料。由于混凝土的施工、本身的变形以及约束等一系列的问题,使混凝土结构裂缝成了水利、桥梁、土木,隧道等工程中比较常见的工程病害。尤其是在房屋建设工程中,混凝土的裂缝的危害更为严重。混凝土裂缝主要分为表面裂缝、深层裂缝和贯穿裂缝三种。由于裂缝的存在通常会使建筑内部的钢筋等发生腐蚀,大大降低了钢筋混凝土材料的耐久性,承载能力以及抗渗能力,影响了建筑物的外观和使用寿命,严重的威胁到人民财产安全。所以,解决房屋建设施工中的混凝土结构裂缝问题刻不容缓。
关键词:房屋建设混凝土裂缝措施预防
中图分类号:TU7文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)02(a)-0032-02
近些年来,我国的基础建设得到了快速的发展,各个地方都兴建了大量的混凝土建筑,尤其是房屋建设工程,更是大量的使用混凝土材料。但是关于混凝土裂缝而影响工程质量的问题屡见不鲜,混凝土裂缝是建筑施工中的一个主要问题,其造成的后果也是非常严重的,所以对于混凝土裂缝问题的防治是当务之急。
1混凝土裂缝产生的原因
混凝土属于脆性材料,混凝土结构在形成的过程中,特别容易受到材料的质量、施工的工艺和施工的环境等多方面因素的影响,所以比较容易出现裂缝,要解决混凝土的裂缝问题,首先要分析裂缝形成的原因。
1.1混凝土的收缩
所有物质都具有热胀冷缩的性质,混凝土也不例外,当混凝土构件所在的环境温度发生变化的时候,就会产生变形,因此产生附加应力,如果这种应力超过了混凝土的抗拉的强度,就会出现裂缝。在房屋建设工程中,这种裂缝比较多见,例如现浇屋面板上的裂缝和大体积的混凝土构件的收缩裂缝。混凝土的收缩裂缝危害比较大,特别是对暴露在空气中的建筑物的影响更大。由于收缩而产生的裂缝一旦发展起来就会引起建筑物的开裂和变形。
1.2混凝土材料和配比
由于材料的质量问题引起的裂缝的原因中比较常见的是砂石和水泥的质量不合格。如果施工中使用了这些不符合要求的材料,问题轻微的会出现蜂窝麻面,严重的就会导致豆腐渣工程。
配比的设计不仅会直接影响混凝土的抗拉的强度,也会造成混凝土开裂。配比不当主要是指水泥的用量过大,含砂率不合适,骨料种类不合适,外加剂选择不恰当等。这些因素是相互联系的。根据一些实验结果表明,如果水量不变的情况下,水泥的用量增加10%,混凝土的收缩程度就会增加5%;在水泥用量保持不变的前提下,水量增加10%,混凝土的强度就会下降20%。
1.3施工工艺和养护
建筑工程的施工工艺涉及的面比较广泛,我们主要强调的有以下几个方面。
(1)水分蒸发导致形成混凝土裂缝。
(2)现场浇筑混凝土的时候,插入或者振捣不恰当,振捣棒抽出过快,都会影响混凝土的均匀性和密实性,会导致裂缝的产生。所以混凝土的运输、搅拌、浇筑以及振实都要严格的按照规定进行,不能有任何的疏忽。
(3)模板制作的不合适,漏水、支撑刚度不充足、过早的拆模都会引起混凝土的开裂。在施工的过程中,钢筋混凝土表面的污染,混凝土的保护层太大或者太小,浇灌的时候碰到钢筋都会引起裂缝。
(4)混凝土养护,尤其是早期的养护质量和裂缝的关系最为密切。早期的时候,混凝土的表面干燥或者内部和外部的温度差异比较大,现场的养护措施如果不及时到位,就会使混凝土早期出现脱水的现象,引起裂缝。对于大体积的混凝土工程,如果没有两次抹面,也会出现裂缝。
2混凝土裂缝的修补
2.1开槽法
这种方法比较适合于修补宽度大于0.5mm的裂缝。
材料的具体配合比为:环氧树脂:水泥:砂:聚硫橡胶=10:3:28:12.5,先用人工的方法把晒干的砂和水泥按照比例搅拌均匀后,把环氧树脂聚硫橡胶按照规定的配比拌匀;再掺入已经拌好的砂和水泥中继续搅拌;最后用丙酮把已经拌好的砂浆稀释到合适的稠度;及时的把拌好的环氧树脂砂浆装到已经凿好并且洗净吹干的混凝土的凿槽内进行嵌入。嵌入之后的砂浆养护,也就是在砂浆嵌入缝槽之后并且处理好的两个小时之内及时的用毛毡和麻袋把砂浆进行覆盖,等到初凝之后,开始用水养护。
2.2低压注浆法
低压注浆法比较适用于裂缝的宽度在0.2mm~0.3mm之间的情况。当裂缝的数量比较多的时候,先要在裂缝处贴医用的白胶布,然后用窄毛刷沿裂缝来回涂刷浆液封缝,大约在10分钟之后,揭去贴好的胶布条,使小缝露出,粘贴注浆嘴,固化之后缝隙的周围可能有裂口,所以一定要反复用浆补上,避免出现注浆漏浆的现象。注浆工作一般在粘嘴之后的第二天进行,如果气温比较高的话,半天之后就可以注浆。操作的时候要先用补缝器把注浆液吸出来,然后插入注浆嘴,推动补缝器的活塞,把浆液压入到裂缝中,等到相邻的嘴中有浆液流出的时候,就可以把补缝器拔出来了,再堵上铝铆钉。通常情况下,注浆过程由上往下进行,水平裂缝从一端到另一端依次注浆。为了保证浆液能够充满,在注浆之后大概半个小时再对每个注浆嘴二次补浆。
3混凝土裂缝的防治措施
3.1设计
在施工设计的时候要注意一些容易开裂的地方,例如:高低跨处、深基和浅基等,要考虑到因为地基的差异而产生的沉降或者结构的因素而引起的部分环节薄弱,这些部位在设计的时候就要加以解决。在构件横面允许而且配筋率又没有改变的条件下,钢筋的直径越细对预防开裂越有利。
3.2施工方案
一个好的施工方案对预防裂缝有很大的帮助。施工方案主要是要确定施工缝的间距、一定浇筑量、浇筑时间、位置以及构造、运输和振捣等。一次性的浇筑长度由垂直的施工缝分割,最好是设计在承受拉、弯、剪应力比较小的位置。除了控制一次浇筑的厚度之外,还要注意分层位置,通常情况,要尽量设置在变截面处,或砼的受压区域,确定浇筑时间上要尽量避免在炎热的天气或者早晚温差比较大的时候。如果不得不在夏季施工,就要采取一定的保温措施。
3.3施工质量
施工质量主要体现在混凝土的浇筑工艺上。
(1)降低混凝土入模的温度。
①控制原材料进入搅拌机时的温度,例如:夏季的时候在水箱里加冰块,以降低水温;粗骨料要遮防晒布,并及时洒冷水降低温度;散装的水泥要提前储备,因为新出厂的水泥温度会比较高;②如果是在夏季施工,运输混凝土的车辆要加保温套或者对罐体喷洒冷水降低温度。混凝土的泵送管道要遮阳防晒;③混凝土浇筑的时候注意遮阳,减少混凝土的冷量损失。
(2)降低混凝土的水化热。
①选择中低热品种的水泥,矿渣硅酸盐水泥为首选②选用R60或R90代替R28作为设计强度;③可以掺入一定量的粉煤灰;
④掺入高效的减水剂;⑤掺加缓凝剂。
(3)掺UEA膨胀剂。
掺入适量的UEA膨胀剂,在最初14天的养护中,可以使混凝土的体积微微膨胀,以此来补偿混凝土在早期由于失水收缩而产生的收缩裂缝。
(4)采用二次抹压技术。
在混凝土进行大规模振捣,表层刮平抹压的1~2小时之后,也就是在混凝土初凝之前。在混凝土的表面进行二次抹压,可以消除混凝土由于干缩、沉缩以及塑性收缩而产生的表面裂缝,同时增加混凝土里面的密实度。但是需要注意的是,二次抹压的时间一定要掌握的恰当,如果抹压过早就没有效果;抹压过晚的话混凝土已经进入到初凝状态,失去了塑性,就无法消除表面的裂缝。
3.4混凝土的养护
养护的主要目的是让混凝土正常硬化,增加强度,尽量不受外界的影响。养护的关键是想办法使混凝土的温度下降直到和外界的温度相同,缩小内外的温度差异,减小由于温度差产生的应力,阻止裂缝的产生。具体的养护措施如下。
(1)保湿养护。混凝土的表面经过二次抹压之后,要马上覆盖塑料薄膜,阻止表面的水分蒸發,保持混凝土一直处于潮湿状态。尤其是掺入了UEA膨胀剂的混凝土,在最初的14天里:一定要潮湿养护,只有这样才能保证膨胀剂充分的发挥膨胀作用。
(2)保湿养护要根据混凝土的绝热温升进行计算,确定中心的最高温度,按照温控技术措施的要求,确定养护材料以及覆盖的厚度和养护的时间。
保温养护的目的:①减少混凝土表面的热量扩散,降低内外温度差;②延缓散热的时间,控制温度降低的速率,增强混凝土的强度,防止产生贯穿裂缝。养护的时候一般大干15天。
(3)在常温的季节,混凝土在终凝之后也可以采取蓄水养护的办法。根据混凝土内部和外部温度差的数据,及时的调整蓄水的高度,也能收到理想的效果。
4结语
建筑业是经济发展的基础行业,而混凝土作为建筑业的主要原材料,其质量直接关系到整个工程的质量。随着人们生活水平的逐步提高,人们对房屋建设工程的质量要求也越来越高,而近年来,房屋建设中混凝土裂缝的问题屡屡出现,这给人们的生命财产安全带来了很大的威胁,所以解决混凝土裂缝问题已经成为房屋建设行业的首要任务。混凝土裂缝的防治是一个综合性问题,需要通过设计、施工监理等多个方面的配合,随着我们对混凝土耐久性研究的深入,相信混凝土裂缝问题一定会得到圆满的解决。
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