(核工業華東建設工程集團公司江西南昌330029)
【摘要】混凝土的建筑物出現裂縫較為普遍,許多鋼筋混凝土結構的破壞都是從裂縫開始的,必須十分重視裂縫的成因、預防和處理,尤其是要避免和控制有害貫穿性裂縫的出現,以確保建筑物的安全性、適用性、耐久性。
【關鍵詞】商品砼;混凝土;裂縫;處理
引言:砼是一種脆性材料,在現代工程建設中占有重要地位,由于原材料不均勻,水灰比不穩定,及運輸和澆筑過程中的離析現象,在同一塊砼中其抗拉強度也是不均勻的,存在著許多抗拉能力很低,易于出現裂縫的薄弱部位。近年來,建筑物砼的裂縫出現較為普遍,在施工過程中裂縫幾乎無所不在。盡管我們在施工中采取各種措施,小心謹慎,但裂縫仍然時有出現。
1.商品砼混凝土裂縫產生的原因
砼中產生裂縫有多種原因,主要是溫度和濕度的變化,砼的脆性和不均勻性,以及結構不合理,原材料不合格,模板變形,基礎不均勻沉降等。砼硬化期間水泥放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,在表面引起拉應力。后期在降溫過程中,由于受到基礎或老混凝土的約束,又會在砼內部出現拉應力。氣溫的降低也會在砼表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出砼的抗裂能力時,即會出現裂縫。許多砼的內部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化。如養護不周、時干時濕,表面干縮變形受到內部砼的約束,也往往導致裂縫。在施工中砼由最高溫度冷卻到運轉時期的穩定溫度,往往在砼內部引起相當大的拉應力。有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力,因此掌握溫度應力的變化規律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。
本工程黔桂商貿物流城一期工程14棟建筑物,建筑面積約90000平方米,框架結構三層商鋪,首層層高6米,基礎為獨立基礎?;A砼為C25,其余砼為C30。全部采用商品砼。由于貴州原材料的特殊性,商品砼采用碎石和石粉等原材料加之當地特殊的氣候條件導致商品砼很容易開裂。
2.商品砼防止裂縫的策略
為了防止裂縫,減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。 采用改善骨料級配,用干硬性砼,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少砼中的水泥用量;拌合砼時加水或用水將碎石冷卻以降低砼的澆筑溫度;熱天澆筑砼時減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;在砼中埋設水管,通入冷水降溫;規定合理的拆模時間,氣溫驟降時進行表面保溫,以免砼表面發生急劇的溫度梯度;施工中長期暴露的砼澆筑塊表面或薄壁結構,在寒冷季節采取保溫措施;此外,改善砼的性能,提高抗裂能力,加強養護,防止表面干縮,特別是保證砼的質量對防止裂縫是十分重要,應特別注意避免產生貫穿裂縫,出現后要恢復其結構的整體性是十分困難的,本工程施工中以預防貫穿性裂縫的發生為主。在砼的施工中,要求新澆筑的砼盡早拆模。避免引起砼表面的早期裂縫。新澆筑早期拆模,在表面引起很大的拉應力,出現“溫度沖擊”現象。在砼澆筑初期,由于水化熱的散發,表面引起相當大的拉應力,此時表面溫度亦較氣溫為高,此時拆除模板,表面溫度驟降,必然引起溫度梯度,從而在表面附加一拉應力,與水化熱應力迭加,再加上砼干縮,表面的拉應力達到很大的數值,就有導致裂縫的危險,但如果在拆除模板后及時在表面覆蓋一輕型保溫材料,如泡沫海棉等,對于防止砼表面產生過大的拉應力,具有顯著的效果。
為保證砼工程質量,防止開裂,提高砼的耐久性,正確使用外加劑、是減少開裂的措施之一。許多外加劑都有緩凝、增加和易性、改善塑性的功能,我們在工程實踐中應多進行這方面的實驗對比和研究,比單純的靠改善外部條件,可能會更加簡捷、經濟。實踐證明,砼常見的裂縫,大多數是不同深度的表面裂縫,其主要原因是溫度梯度造成寒冷地區的溫度驟降也容易形成裂縫。因此說砼的保溫對防止表面早期裂縫尤其重要。
3 .商品砼混凝土裂縫的處理辦法
由于收縮裂縫屬早期發展型,受環境影響繼續發展的可能性不大。對裂縫的開展觀察一個多月后,板面裂縫不再發展,裂縫趨于穩定。
3.1 改性環氧樹脂灌漿法
壓力改性環氧樹脂灌漿液是一種低粘度、高強度的改性環氧樹脂補強化學灌漿材料。由環氧樹脂、改性液及三乙烯三胺組成,在催化劑作用下相分離而呈海島狀態結構,具有橡膠相改性環氧樹脂效果。它灌性好,粘度低,強度高,使用方便,特別適合于灌注細裂縫。其主要技術指標為:粘度(25℃) 30~83.6MPa#8226;s;純膠體抗壓強度58.5~118.3Mpa;純膠體抗拉強度14.7~24.5MPa;固砂體抗壓強度 41.7~68.6MPa;劈裂抗拉強度3.5~4.5MP;軸心抗壓強度32MPa;彎曲抗壓強度35MPa;抗拉強度2.75MPa;漿液的配合比:改性環氧樹脂:乙二胺=100:8(重量比)。
3.2 重新澆樓板砼的技術措施
用鋼釬鑿除砼時應避免擾動原有鋼筋與保留砼握裹。具體作法是先在樓板底支設臨時模板,應支設牢固,以使其作為鑿除砼時的工作平臺。鑿除砼板時,先沿周邊鑿出20~30cm寬的環形帶,以減少鑿中間砼時對周邊結構的影響。新澆砼板與原砼板接縫處,約50cm寬范圍內模板有意低于原樓板底約lcm,并伸出縫外20~30cm寬,模板外邊緣與原砼樓板之間夾lcm厚泡沫塑料條,以防漏漿。在有意低于原樓板底處的模板順縫設通長方木,方木下每個支點處設雙向木楔。在砼初凝前向上擠緊此處模板,將砼擠壓密實。鑿除砼板部分的原配筋不動,若有鑿除者應重新配上,另按平面圖加配鋼筋(雙層雙向)。保留板上面加筋,其端頭伸入梁或剪力墻內。注意不得損傷梁內受力鋼筋。用細石砼(比原砼提高一級)。拌合物坍落度控制在30~50mm,砼內摻12%UEA膨脹劑。澆筑砼前將模板內雜物沖洗干凈,新舊砼接搓處原砼要充分潤濕 (泡水12h),并摻10%108膠的水泥漿將接縫處混凝滿刷一遍。用平板振搗器振搗密實,砼表面收干后,用木抹抹壓至少3遍,以防表面裂縫。每板塊留置兩組試件。在現澆板四周用低等級砂漿砌2皮磚,灰縫必須密實。蓄水5cm深養護l4d拆模。通過采取灌縫補強及鑿除局部樓板砼、加強配筋、重新澆筑砼等措施后,用回彈儀測試表明,補強區域強度優于無裂縫區域。
3.3養護是使砼正常硬化的重要手段,由于商品混凝土流動性較大,容易在早期發生混凝土拌和物沉縮裂縫,塑性收縮裂縫,干燥收縮裂縫,溫度裂縫等,本工程在施工過程中加強早期養護,已保持適當的溫度和濕度條件,混凝土澆筑后覆蓋了一定厚度的草袋、麻袋片和塑料薄膜,過高過低的環境溫度以及激劇的溫度變化都會引起表面開裂,保溫能減少混凝土表面的熱擴散,降低混凝土表層的溫差,防止表面裂縫,在標準養護條件下砼硬化正常不會開裂,現場砼養護越接近標準條件砼開裂可能性就越小。
4. 結語
雖然學術界對于砼裂縫的成因和計算方法有不同的理論,但對于具體的預防和改善措施意見還是比較統一,同時在實踐中的應用效果也是比較好的,具體施工中要靠我們多觀察、多比較,出現問題后多分析、多總結,在施工中切實抓好混凝土的配和比設計、施工工藝、切縫時間和深度、混凝土的養護等各個環節結合多種預防處理措施,砼的裂縫是可以避免的。
參考文獻
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