上官南飞
摘要:目前混凝土仍然是世界上使用量最大、应用最广泛的建筑材料,虽然混凝土材料的使用已经有如此长的时间,但在建筑工程混凝土质量中仍然存在许多的问题。因此对于这一问题应尽量在各方面给予重视,以避免裂缝的出现或把裂缝控制在许可的范围之内。 现浇钢筋混凝土结构裂缝是施工中一个带有普遍性的问题。它不仅有损外观整体性,降低刚度。本文主要分析了钢筋混凝土现浇楼板裂缝形成的原因,对预防裂缝产生的措施探讨,并提出修复裂缝一些办法。
关键词:现浇混凝土 裂缝 防治措施
前言
随着商品混凝土的广泛应用,尤其是“泵送混凝土”和“免振混凝土”工艺的采用,房屋现浇混凝土楼板都程度不同地出现了早期裂缝,成了建筑工程质量的难以避免的通病。因此,我们应当认真分析产生裂缝的原因及其影响因素,从设计、施工和混凝土生产等各个方面采取措施,综合治理,才能有效地防止混凝土现浇板早期裂缝的发生,限制裂缝宽度的开展。
一、混凝土楼板裂缝的相关概述
1.塑性收缩性裂缝。混凝土在初凝前出现泌水和水分急剧蒸发,引起失水收缩,此时骨料与水泥之间产生不均匀的收缩变形,由于它发生在混凝土终凝之前的塑性阶段故称之为塑性收缩,其收缩量可达1%左右,有塑性收缩产生的裂缝称之为塑性裂缝。当外界气温高,风速大,气候很干燥时尤为严重。
2.沉降收缩裂缝。沉降收缩裂缝简称沉降裂缝。这种裂缝在坍落度过大的泵送的商品混凝土浇筑的结构中,特别是表面系数大的现浇结构中容易出现。在混凝土沉陷是受到钢筋抑制或新浇混凝土表面不平未压实导致沉陷所致。多在混凝土浇筑后2-3小时表面明水消失时出现。
3.干燥收缩裂缝。干燥收缩裂缝简称干缩裂缝。水分蒸发是造成干缩和塑性裂缝的主要原因。塑性是在水泥硬化前短期内产生的,而干缩是在水泥硬化后较长时间产生的。这种裂缝发生在表层很浅的位置,常被人们忽视,但其危害性缺不容人们所忽视。所以,当混凝土强度等级越高,水泥用量越大,则产生的干燥收缩值越大,出现的裂缝会越多,这是商品混凝土容易开裂的主要原因之一。
二、混凝土楼板出现裂缝的原因
砼在温度和湿度变化的条件下,硬化并产生体积变形,由于各种材料弹性模量不同,互相约束而产生初始应力(拉应力或剪应力),造成在骨料与水泥石粘结面或水泥石本身之间出现肉眼看不见的微观裂缝。这种微观裂缝的分布是不规则的,且不连贯,但在荷载作用下或进一步产生温差、干缩的情况下,裂缝开始发展、扩散,从而出现较大的肉眼可见的裂缝,称为宏观裂缝。砼产生裂缝主要有以下几种因素:
1、温度应力。砼内的水泥在水化反应中发散出大量热量,使砼升温,并与外部气温形成一定温差,从而产生温度应力。其大小与温差有关,并直接影响到砼的开裂及裂缝宽度。
2、砼材料及配合比。配合比设计不当直接影响砼的抗拉强度,是造成砼开裂不可忽视的理由。配合比不当指水泥用量过大、水灰比大、含砂率不适当、骨料种类不佳、选用外加剂不当等,这几个因素是互相关联的。
3、在施工过程中,由于工艺不当,致使支座处负筋下陷,使板面沿梁支座处产生裂缝;过早拆模,或者在砼未达到规定时间就上荷载,造成砼板的弹性变形,当砼早期强度较低时承受弯拉等复合应力,导致砼板产生断裂缝。
三、预防混凝土裂缝的准备工作
1、控制砼温度变化过快。在温度较高的情况下进行施工,可以在施工现场对堆在露天的砂石用布覆盖,以减少阳光辐射,同时对浇筑前的砂石用冷水降温。在搅拌过程中向砼中添加凉水。
2、精心设计砼配合比。在保证砼具有良好工作性的情况下,应尽可能地降低砼的单位用水量,采用“三低(低砂率、低坍落度、低水灰比)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砼。
3、做好施工管理。现浇板上不要过早上人、堆料施荷加载,因混凝土浇筑后要有一个硬化过程,才会有强度;在这个过程中,应对混凝土加以保养,不能对混凝土施加任何外力。如果在混凝土尚未有一定强度的情况下,在其上面集中堆放建筑材料或支模立撑,这样带给现浇板的不是强度,而是更多的裂缝。因此,必须做到在混凝土强度达到1.2N/mm2以后,才允许在其上踩踏或安装模板及支架。
4、加强养护工作。认真做好现浇板养护工作,是保证混凝土强度、防治裂缝产生的重要环节之一。规范规定,常温下混凝土浇筑后12小时内,必须覆盖保温养护,普通水泥不少于7天,如果忽视对混凝土的浇水养护,一方面会降低混凝土强度,另一方面会使混凝土在硬化过程中来不及补充水分,因而大量缺水而产生裂缝。所以做好混凝土的浇水养护,既可减少温度产生的裂缝,也可降低混凝土收缩而产生的裂缝。
四、对混凝土裂缝的处理措施
砼裂缝出现后,首先要分析裂缝的种类、程度、危害。从裂缝宽度、长度、是否贯通、是否达到弹性极限应力的位置、有无潮气或漏水、工程地点环境以及施工图纸设计情况等方面分析裂缝产生原因,采取相应措施及时处理,确保建筑物的质量和安全。
1、根据裂缝类型和所处位置不同,对其进行处理的方法也不同,对砼裂缝处理应遵循以下原则:
(1)表面有防风化、防渗、抗冲、耐磨要求部位的裂缝应进行表面处理。
(2)减弱结构的整体性、强度、防渗性能和造成钢筋锈蚀的裂缝,要进行灌浆处理。
(3)危及建筑物安全运行的裂缝,除采取灌浆处理外,必要时还应采取其他的加固措施。
(4)对温度反映敏感的裂缝,应在低温季节后期裂缝开度较大时处理。
2、裂缝表面修复。由于各种原因可能有少量的楼面裂缝发生,应在楼地面和天棚粉刷之前预先作好妥善的裂缝处理工作,然后再进行装修。通常楼地面上部的粉刷找平层较厚,可以通过在找平层中增设钢丝网、钢板网或抗裂短钢筋进行加强,并且上部常被木地板等装饰层所遮盖,问题相对较小。但板底则粉刷层较薄,并且通常无吊顶遮盖,更易暴露裂缝,影响美观并引起投诉,所以板底更应妥善处理。板底裂缝宜委托专业加固单位采用复合增强纤维等材料对裂缝作粘贴加强处理(注:当遇到裂缝较宽、受力较大等特殊情况时,建议采用碳纤维粘贴加强)。复合增强纤维的粘贴宽度以350-400mm为宜,既能起到良好的抗拉裂补强作用,又不影响粉刷和装饰效果,是目前较理想的裂缝弥补措施。
3、裂缝注浆封闭。由于裂缝的产生、发展,致使潮湿空气进入结构内部,引起结构内部钢筋的锈蚀,承载能力降低,影响到结构的安全运营,因此,对结构的裂缝进行处理及控制非常必要。根据本次招标文件要求,本方案对桥梁的裂缝进行注浆封闭处理。
结束语
现浇钢筋混凝土结构裂缝是目前工程中较普遍的一项质量顽症,关于现浇混凝土结构裂缝的产生原因和防治办法,本文已经进行了总结和分析。应该从裂缝产生的成因入手,在建筑施工中应尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,减少裂缝的数量和宽度,确保工程质量。
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