混凝土裂缝成因分析及处理探讨

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  摘要:混凝土裂缝是建筑物最为常见的病害之一,也是目前工程建设中的质量通病之一,产生的原因也是多种多样的。笔者近年参与了扬州市某占地面积达20000m2的大型双层地下室工程施工,对该工程地下室墙体及楼板面出现的混凝土裂缝进行了比较细致的观察和分析,参与了裂缝处理方案的专家讨论会。裂缝对建筑物的危害程度不一,还可能诱发其他结构问题的发生和发展,对建筑物的耐久性有巨大的危害。因此,必须对此加以重视,并采取相应的措施加以解决。裂缝控制是工程建设质量控制的重要组成部分,对此有必要加以深入的研究与探讨,以预防结构裂缝的产生,不断提升工程建设的整体质量。本文针对混凝土结构裂缝成因进行分析并提出作者对建设过程中为避免裂缝产生及裂缝产生后修复工作方法的探讨,供同行们参考并希望自己的工作能从中获得提高。
  关键词:混凝土裂缝类型及成因预防措施处理措施
  中图分类号:TU37 文献标识码:A 文章编号:
  
  0引言
  混凝土是由粗骨料、水泥、水以及其它外加剂组成的一种非均质脆性材料混合物,具有水硬性的显著特征,凝固过程及凝固后由于温度和湿度的变化会发生体积变形,混合物的特性决定了混凝土结构体内有微小的毛细孔,且各组成材料的变形系数不尽相同,硬化后互相约束而产生初始应力,造成在混凝土结构内出现微裂缝,这种微细裂缝的分布不规则且不连贯,随着建筑物使用时间的增加在多种因素作用下,裂缝扩展并逐渐互相贯通,最终出现较大的肉眼可见的裂缝称为宏观裂缝,即通常所說的裂缝。
  混凝土裂缝的存在,能使空气中的二氧化碳极易渗透到混凝土内部与水泥成分中的水化产物在一定的湿度下相互作用形成碳酸钙,即常说的混凝土碳化。二氧化碳与水泥中的化学成分相互作用使混凝土的碱度降低钢筋纯化膜遭受破坏,当水和空气同时期渗入钢筋就产生锈蚀,同时裂缝使混凝土对钢筋的保护作用削弱,在裂缝部位水拉性能减弱,裂缝进一步扩大形成更大的危害。
  混凝土结构开裂发生的原因是多方面的,与原材料的选取与配合比的选择不当、施工方法和措施有误、建筑物所处的外部条件影响以及结构不合理等有关。混凝土所产生的温度收缩、干燥收缩、结构的不均匀沉降、结构应力集中等都可能会导致混凝土开裂。
  在实际工程中一般宽度≤0.05mm的裂缝通常对使用无危害,叫做无害裂缝。结构物的有害裂缝会降低力学性能和承载力,直接影响结构耐久性缩短使用寿命。施工中应采取措施使结构尽量不出现裂缝,或减少裂缝的数量和宽度,特别是避免出现有害裂缝。国内外对裂缝宽度都有相应的规定,如我国的《混凝土结构耐久性设计与施工指南》(CCESOI一2004),对钢筋混凝土结构的最大允许裂缝宽度就明确规定干湿交替和冻融环境下的一般构件为0.2mm;水中和土中环境下为0.3mm。混凝土由于各种收缩引起的开裂问题一直是混凝土结构物裂缝控制的重点和难点。
  综上所说,混凝土裂缝对混凝土结构的强度和稳定性具有直接的影响,会降低混凝土结构物的结构强度和安全性。轻则影响建筑物的外观和正常使用,严重的贯穿性裂缝甚至可能导致混凝土结构物的完全破坏。
  1.混凝土裂缝的类型及成因
  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,其中最常见的是混凝土早期裂缝。早期裂缝在混凝土裂缝中占有很大的比重且需在施工前采取必要的预防措施,将其控制在最小范围内。常见的早期裂缝有以下几种:混凝土塑性收缩裂缝、沉陷裂缝、温度裂缝、自缩裂缝、干缩裂缝等。
   造成混凝土裂缝的原因一般而言,可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。
  1.1 混凝土因自身特性产生裂缝
  1.1.1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体积收缩产生的,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。而在实际工程中混凝土总是受到各种约束的,如端部约束、内部配制钢筋约束等。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。混凝土受到的约束越大,其产生的收缩裂缝越多或越宽。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。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察觉。一般情况下几个月以后,混凝土体内多余水份蒸发己基本完成,混凝土内湿度与环境湿度基本趋于一致,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。(见表1)
  表l混凝土体积变化分类
  
  
  如果混凝土的体积变化受到约束,且混凝土自身抵抗变形的抗拉性能过低时会产生开裂。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大多数。
  (1)干燥收缩:由于混凝土的脱水干燥,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,以普通混凝土的1d的龄期为基准,相对湿度70%左右的环境下,最终的收缩变形为参照。干缩裂缝多出现在混凝土养护结束后的一段时间或是混凝土浇筑完毕后的一周左右,由于混凝土内外水分蒸发的程度不同而导致不同的变形结果。混凝土受外部条件的影响,表面水分损失过快变形较大,内部湿度变化较小变形较小,较大的表面干缩变形受到混凝土内部约束,产生较大的拉应力而产生裂缝。相对湿度越低水泥浆体干缩越快,干缩裂缝越易产生。干缩裂缝多为表面性的平行线状或网状浅细裂缝,宽度多在0 .05~0.2mm之间,大体积混凝土中平面部位多见,较薄的粱板中多沿其短向分布。混凝土干缩主要与混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。
  (2)水化收缩:水泥和水反应后生成物的体积会比发生反应前的水泥和水的体积减小,水化反应的同时绝对体积也会减少产生水化收缩。水化热在施工过程中,如混凝土体积较大或为赶进度提高混凝土早期强度,致使水泥水化放热集中在早期很短时间内,结构物内部温度很高,施工中未采取或采取的散热技术措施不当,内外温差太大致使表面出现裂缝。
   (3)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,出现的收缩现象。
   (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,由于吸水而产生膨胀称之为润滑膨胀。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。
  1.1.2温度裂缝
  温差裂缝主要是由于温度差或由于温度的变化混凝土热胀冷缩效应而引起混凝土开裂,可分为两类。
  一类为混凝士内部存在温差产生温度应力而导致混凝土开裂的,这一般发生在厚度≥lm的大体积混凝土中,出现时间一般在混凝土硬化过程中和硬化早期,此类裂缝宽度一般情况下不会超过0.3mm,但若施工过程中控制不当温差过大,有时局部也会超过0.3mm,此类裂缝有贯穿的也有不贯穿的。对于对大体积混凝土温升引起的膨胀是有危险的。由于混凝土体积大聚积在内部的热量不易散发,导致混凝土内部温度显著升高,而混凝土表面散热较快,这样便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。当表面拉应力超过混凝土的极限抗拉应力时,就会在混凝士表面产生表面裂缝。同时,随着水化反应的减弱混凝土逐渐降温,这个降温过程引起混凝土的收缩变形,加上混凝土多余水蒸发也会引起的体积变形,当变形受到地基和结构边界的约束,会产生较大的收缩应力(拉应力),该收缩应力超过混凝土抗拉应力时,混凝土会产生贯穿整个截面的裂缝。
  另一类温差裂缝并不是开裂混凝土本身内部有温度差引起的,而是出于整个混凝土结构中局部混凝土构件受环境温度的变化,通过热胀冷缩效应,使与其相临的构件产生拉应力,当这个来自外部的拉应力大于混凝土抗拉强度时混凝土开裂。此类裂缝出现的时间较晚,一般在混凝土硬化后1~2年出现,一旦出现通常是贯穿的,宽度一般≤0.3mm,但局部也有超过0.3mm。例如,在建筑物的东西两端墻角混凝土楼板处,由于墙角两侧的混凝土墙体受太阳的照射温度升高产生膨胀,对与之相连的混凝士楼板产生两个垂直方向的拉应力,其合力为45°方向,若该拉应力大于混凝土楼板的抗拉强度时,则在墙角处的混凝土楼板会在与外界45°拉应力合力方向相正交的方向产生45°的斜裂缝,对混凝土楼板来讲这个温度变化产生的拉应力是来自外部原因。
  影响温度裂缝的差要因素有:水泥品种、水泥浆量、构件形状、断面尺寸、混凝土浇注时温度及外界气温等。
  1.1.3沉陷(塑性)收缩裂缝
  塑性收缩是指混凝土在凝结之前,表面因失水较快而产生的塑性收缩。塑性收缩裂缝一般在天热干燥或大风天气出现,裂缝多呈中间宽两端细且长短不一、互不连贯状态。其产生的主要原因为:混凝土在终凝前几乎没有强度或强度弱小时.受高温或较大风力的影响,混凝土表面失水过快造成毛细管中产生较大的负压而使混凝土体积急剧收缩,而此时混凝土的强度又无法抵抗其本身收缩因此严生龟裂。影响混凝土塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、混凝土凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等等。
  沉陷裂缝的产生是由于结构地基土质松软不匀、回填土不实或漫水而造成不均匀沉降所致;或者因为模板刚度不足模扳支撑间距过大或支撑底部松动所致,特别是在冬季,摸板支撑在冻土上,冻土溶解后产生不均匀沉障,致使棍凝土结构产生裂缝,此类裂缝多为深度或贯穿性裂缝,其走向与沉陷情况有关.一般沿与地面垂直或呈30°~45°方向发展,较大的沉陷裂缝往往有一定的错位裂缝宽度,与沉降量成正比关系。裂缝宽度受温度变化的影响较小,地基变形稳定之后,沉陷裂缝也基本趋于稳定。
  1.2化学反应引起的裂缝
  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产生的裂缝。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。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。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。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,实际腐蚀速度大多不是受制于氧的供应。Cl—一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含Cl—的混合物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。
  1.3混凝土结构受力裂缝
  结构受荷后产生裂缝的因素很多,施工中和使用都可能出现裂缝。例如混凝土过早受荷载、拆模过早或方法不当、原材料及构件堆放、运输、吊装时的垫块或吊点位置不当、施工超载、张拉应力值过大等均可能产生裂缝。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一般在设计荷载的1.5倍以上,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根据不同使用工况规定裂缝的最大宽度分别为0.2—0.3mm,对那些宽度超过规范容许值的裂缝,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。
  1.4原材料使用不当造成的裂缝
  原材料质量不良引起的裂缝,混凝土主要由水泥、砂石粗骨料、水和外加剂组成。混凝土所采用的原材料质量不合格,可能导致裂缝出现,使用不合格水泥会出现早期不规则的裂缝。
  其中:①砂石含泥量超标,不仅降低混凝土的强度和抗渗性能,还会使混凝土干燥时产生不规则的网状裂缝;②砂石的级配较差,有的砂过细,用这种材料拌制的混凝土常造成侧面裂缝;③碱骨料反应,骨料中含有酸性硅化物与水泥中的碱性物质相遇,则会发生水硅反应生成膨胀的胶质,吸水后造成局部膨胀和拉应力,梁板就会产生爆裂状裂缝;④拌和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,采用含碱的外加剂可能对碱骨料反应的影响。外加剂用量不当造成混凝土早期强度过高或过低而产生裂缝。
  1.5工艺流程不当造成的裂缝
  ⑴施工过程中由于施工不当、模板支撑下沉,刚度和承载力不足或过早拆除梁板底模和支撑等形成的裂缝;施工控制不严,由于施工荷载过大而导致出现裂缝。
  ⑵施工中不规范的浇捣过程对裂缝产生也有直接影响,振捣时间过短或振捣不到位,混凝土无法达到密实状态;而振捣时间过长,石子下沉面层砂浆偏多,干缩变形也就较大,收缩不均匀也容易产生裂缝。
  ⑶模板、垫层在浇筑混凝前洒水不足,过于干燥或模板吸水过大,引起混凝土的塑性收缩产生裂缝。
  ⑷不正确的抹面工艺造成的裂缝,过度的抹平压光会使混凝土的细骨料过多地浮到表面, 形成含水量很大的水泥浆层,水泥浆中的氢氧化钙与空气中二氧化碳作用生成碳酸钙,引起表面碳水化收缩导致混凝土板表面龟裂。
  ⑸过早养护会影响混凝土的胶结能力,过迟养护则干燥过快,通常在表面上产生宽度小且不规则的收缩裂缝。
  ⑹后浇带施工不慎而造成的裂缝:为了解决钢筋混凝土收缩变形和温度应力,规范要求采用施工后浇带法。有些施工后浇带不能按设计要求施工,例如施工未留企口、板的后浇带不支模板造成斜坡槎、疏松混凝土未彻底凿除、未采用比原混凝土强度高一个等级的混凝土浇筑等都可能造成板面的裂缝。
  ⑺混凝土的弹性变形及支座处的负弯矩:在混凝土未达到规定强度过早拆模,或者在混凝土未达到龄期就加荷载等。这些因素都直接造成结构的变形,致使砼早期强度低或无强度时承受弯产生压拉应力,导致产生内伤或断裂。不注意钢筋骨架的设计位置,主筋安装偏离位较大致使砼结构有效断面减小,造成结构的负弯矩位置不能承受设计荷载,导致板面出现裂缝。此外,大梁两侧的楼板不均匀沉降也会使支座产生负弯矩造成横向裂缝。
  2.混凝土裂缝的预防措施
  通过设计及施工的预防控制措施可以做到且能够有效避免裂缝产生并能减小发展宽度,能最大限度地避免建筑结构中裂缝产生。当然由于混凝土本身固有的特性,决定了如混凝土因干缩变形形成的裂缝是无法完全避免的,我们只有通过改善各种影响混凝土干缩变形的因素,减少和减小混凝土的裂缝产生和宽度。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,按设计和规范进行施工,如果发现裂缝应及早进行处理补救。针对现场实际可能出现的情况,提出以下控制措施和建议。
  2.1 严格控制混凝土施工配合比
   根据混凝土强度等级和质量检验要求以及混凝土和易性的要求确定配合比,严格控制水灰比和水泥用量,选择级配良好的砂石材料,是施工中必需保证的基本工作。
  (1)对集料的含泥量要进行严格的控制,特别是砂子中夹杂的泥团要筛出,涂裹粘土的碎石要清洗或剔除;
  (2)使用质量合格的水泥,控制好水灰比,严格按配合比投料。水泥混凝土的强度主要取决于其内部起胶结作用的水泥石的质量,水泥石的质最取决于水泥的特性和水灰比,水灰比对强度的影响很大,但不是唯一的影响因素。因此,根据混凝土强度与水泥水化的固体产物在有效空间的关系,即强度增长与胶空比的关系,合理地确定施工水灰比,并严格按配合比投料,是确保水泥混凝土质量的重要措施。
  2.2 严格控制砼入仓温度和砼内外温度差
  温度应力是产生温度裂缝的根本原因,一般将内外温差控制在20~25℃范围内时,不会产生温度裂缝。在保证混凝土强度的前提下,尽量减少单位水泥用量和单位用水量;同时降低混凝土的入仓温度,在气温较高时可在砂石堆场、运输设备上搭设简易遮阳装置以降低粗骨料温度,采用低温水或冰水拌制混凝土。
  控制温度裂缝的一般措施如下:
   (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)拌合混凝土时低温度水或用水将碎石冷却以降低混凝土的入仓温度;
  (3)热天浇筑混凝土时减少坯层厚度,利用浇筑层面散热;
   (4)在混凝土中埋设冷却水管,利用循环冷却水降温;
  (5)选定合理的拆模时间,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变化;
   (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;改善约束条件措施,合理地分缝分块,避免基础过大起伏;合理安排施工工序,避免过大的高差和侧面长期暴露。
  2.3 做好裂缝的验算工作
  设计单位除对钢筋混凝土结构体系进行常规计算以外,还应考虑现场的实际施工状况,对容易产生裂缝的部位进行裂缝计算,同时选择台理的混凝土强度等级和配筋。如对楼板配筋改成细密型的,采用上下双层双向配筋,在柱支座处增加钢筋网片等措施。
  2.4 把握好混凝土的施工过程
  在混凝土浇捣前先将基层和模板浇水湿透,但要避免积水,浇捣过程中应做到既振捣充分又避免过度。在浇捣过程中更要派专人护筋值班,避免踩塌负筋的现象发生。通过在大梁两侧的面层内配置通长的钢筋网片承受支座负弯矩,避免因不均匀沉降而产生的裂缝。混凝土浇捣完成后,要及时进行养护,包括湿度和温差方面的要求。正确的开始养护的时间应该考虑气温、湿度、风速等等因素,一般情况下在混凝土初凝时需开始养护。养护措施要合理,应该采用麻袋覆盖浇水养护,以保证混凝土表面能够充分的湿润,养护时间应在7天以上。特别是在冬季和夏季施工期间,更要注意混凝土内外温差和湿度的控制。
  禁止在混凝土强度未达到设计和施工规范规定要求的情况下,擅自进行拆除支撑和模板。同时应根据设计提供的承载力限值,合理进行材料堆放。
  2.5 做好后浇带的施工
  后浇带是为了在钢筋混凝土结构施工过程中,克服由于温度、收缩而可能产生有害裂缝设置的临时施工带。需根据设计要求保留一段时间后再浇筑,将整个结构连成整体。
  (1)后澆带的施工应认真领会设计意图,制定施工方案,按图纸要求留企口缝。
  (2)按设计要求做好后浇带处混凝土施工,后浇带混凝土施工浇筑完毕后及时养护,其养护时间不少于14天。
  (3)在混凝土浇筑前用水进行湿润,保证新老混凝土结合良好,浇筑时一定要注意振捣密实不过振,以目测气泡为准,振捣时间不宜过长以防离析。
  3.控制混凝土裂缝的具体措施
  3.1 配合比的优化设计
   优化配合比设计保证砼和易性、流动性,采用原材料进行试拌,尽可能地减少水泥用量,添加I级扮煤灰,将水胶比控制在规范允许的范围内,粗骨料采用二级配。掺入适量的粉煤灰对改善混凝土的和易性,降低温升,减少收缩,提高抗侵蚀具有良好的作用。
  3.2 原材料的选择
   砂料细度模数控制在2 .4以上,含泥量控制在1%内。碎石针片状控制在10%以内,含泥量控制在1%内,尽可能使用低水热化水泥,控制原材料的质量不使混凝土产生收缩。
  3.3 施工安排
   混凝土的浇筑尽可能避开高温、曝晒、多风、降温的天气,若需要在上述条件下施工时必须有相应的遮挡、保温措施。
  3.4 施工过程控制
   (1)二次振捣法消除混凝土沉缩裂缝。对于浇筑后坍落度己经消失开始初凝的混凝土进行二次振捣,混凝土会重新液化,能较好地消除砼内部的水膜,消除沉缩收缩量。泵送混凝土特别需要二次振捣。
  (2)二次压光消除混凝土塑性收缩裂缝。此种裂缝是混凝土表面水分散失引起的,发生在混凝土初凝至终凝期间,消除此种裂缝应使用机械抹光机进行大面积、高强度的提浆抹光,然后使用机械收光机进行大面积、高强度的收光,将极大地提高混凝土的平整度和表面强度,在混凝土终凝前再进行二次人工抹压收光。
  (3)控制约束裂缝的措施。混凝土约束裂缝的产生是混凝土内外温差过大或收缩引起的约束拉力超过了混凝土的抗拉强度,在混凝土内外温差过大、气温骤降时,及时采取保温、保湿措施,加强测温和气温预报,做到防护及时。大体积混凝土下部结构与底板同时浇筑或尽量缩短与底板之间浇筑的时间间隔,可有效控制裂缝发生。
  3.5 干缩裂缝的控制措施
  混凝土存在空隙产生湿胀干缩,加强振捣使之密实,清除混凝土中的泌水,加强表面的抹压收光,掺加优质粉煤灰,降低水灰比,可有效地控制混凝土湿胀干缩裂缝产生。
  3.6 内部的温度控制
  大体积混凝土内部埋设热电耦测温,掌握混凝土内部的温升变化及内部最高温度的发生时间,通过蓄热保温使混凝土内外温差控制在25℃以内。常采用两层农膜加干铺两层草袋的做法。
  3.7 养护和表面保护
  良好的养护可使混凝土保持或接近饱和状态,水化作用速度最大,也是控制混凝土裂缝发生的措施之一,一般保温、保湿养护不得少于14d。
  4.工程构筑物已产生裂缝的修补方法
   裂缝的出现不但会影响结构的整体性和刚度,还会引起钢筋的锈蚀、加速混凝土的碳化降低混凝土的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂缝的性质和具体情况我们要区别对待及时处理,以保证建筑物的结构寿命,混凝土裂缝的修补措施主要有以下一些方法:表面修补法,灌浆嵌逢封堵法,结构加固法,混凝土置换法,电化学防护法以及仿生自愈合法。其中电化学防护法以及仿生自愈合法使用的设备和专业要求较高,一般工程实际使用较少固在此不作详述!
  4.1 表面修补法
  表面修补法是一种简单、常见的修补方法,它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂缝以及轻微裂缝的处理。通常的处理措施是在裂缝的表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,通常采用粘贴玻璃纤维布基面措施。
  常用的方法为涂覆法,增加整体面层,压抹环氧胶泥,环氧浆液粘玻璃网格布,表面缝合等。
   (1)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,聚氨脂涂料,聚氨脂沥青涂料等刚性涂料,不稳定的裂缝修补可选用聚氨脂弹性体,橡胶型丙烯酸腊涂料等弹性涂料。
   (2)压抹环氧胶泥:对于数量不多且不集中缝宽>0. lmm的裂缝可采用此法处理。
   (3)环氧浆液粘贴玻璃网格布:一般采用环氧树脂胶料或环氧焦油胶料,粘贴1~2层玻璃网格布。
   (4)表面缝合:在裂缝两边钻孔或凿槽,将U形钢筋或金属板放入孔或槽中,用环氧树脂砂浆等无收缩型砂浆灌入孔或槽中锚固,以达到缝合裂缝的目的。
  4.2 灌浆、嵌缝封堵法
  灌浆法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝的修补,它是利用压力设备将胶结材料压人混凝土的裂缝中胶结材料硬化后与混凝土形成整体,从而起到封堵加固的目的。常用的胶结材料有水泥浆、环氧树脂、甲基丙烯酸酯、聚氨酯等化学材料。嵌缝法是裂缝封堵中最常用的一种方法。它通常是沿裂缝凿槽在槽中嵌填塑性或刚性止水材料的方法,达到封闭裂缝的目的。常用的塑性材料有聚氯乙烯胶泥、塑料油膏、丁基橡胶等,常用的刚性止水材料为聚合物水泥砂浆。
  具体方法是:先用凿子和扁铲沿裂缝开槽,槽深和宽约3~5cm呈U型,在槽底和两壁均匀涂刷一层界面处理浆,界面处理浆尚未硬化前,将拌制好的聚合物水泥砂浆用抹刀压入槽中压实抹平,养护时不需要浇水空气自然养护即可,养护期间不得淋雨、日晒或风吹,最好覆盖一层塑料薄膜。
  4.3 结构加固法
   当裂缝影响到混凝土结构的性能,降低了使用安全和使用寿命时,就要考虑采取结构加固法对混凝土结构同时对裂缝进行处理。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、粘贴钢板及粘贴碳纤维布加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固。
  钢板粘贴修补是用环氧基液粘结剂涂敷在钢板上,然后将其压贴于裂缝位置上。一般施工工序如下:
  (1)对钢板进行表面处理,按所需尺寸切割好钢板,再用打磨机研磨平整并将锈蚀彻底清除,使钢板表面露出钢质肌体;
  (2)对混凝土表面进行修凿,去掉表面层,使其露出新的混凝土,并须处理平整;
  (3)用丙酮或二甲苯擦洗修补部位的混凝土面及钢板面,去除粘结面的油脂和灰尘;
  (4)在钢板和混凝土粘结面上均匀涂刷环氧基液粘结剂;
  (5)用方木、角钢和固定螺栓等均匀地进行加压粘贴;
  (6)养护到所需时间,拆除压贴用的方术、角钢等支架材料;
  (7)在钢板表面上涂刷防护涂料,如铅丹或其他防锈油漆。
  4.4 混凝土置换法
  混凝土置换法是处理混凝土严重损坏的一种有效方法。此方法是先将损坏的混凝土剔除,然后再置换新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆。
  具体施工方法是:
  (1)凿除蜂窝状及松散的劣质混凝土,松动不实的砼凿除后必须清理干净;
  (2)清洗旧混凝土界面;
  (3)涂刷混凝土界面剂;
  (4)根据需修补的混凝土面积架立模板;
  (5)用封口胶充分封闭模板的边隙;
  (6)灌注环氧聚台物混凝土且充分振捣,使环氧聚合物混凝土和原砼充分结合,并充实饱满,若使用普通混凝土则需使用比原混凝土标号提高一级或按设计;
  (7)使环氧聚合物混凝土充分固化,养护期切勿扰动,养护期为7天,拆除模板;
  (8) 修整环氧聚合物混凝土表面。
  5.结语
  混凝土结构裂缝的危害是巨大的,它将直接影响工程的质量、安全、使用功能和观瞻,加速内部钢筋的锈蚀,影响结构的耐久性、安全使用年限,给人们的生活带来潜在的危害。工程实践中以预防控制为主,若结构出现裂缝要认真分析原因区别对待,运用合理的工程措施消除裂缝隐患,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,保证建筑物和构件在设计使用年限内的安全、稳定。
  参考文献
  [1]建筑工程施工质量验收规范[M],北京:中国建筑工业出版社,2002
  [2]建筑工程质量逋病防治手册[M],北京:中国建筑工业出版社,2002
  [3]建筑施工手册[M],北京:中国建筑工业出版社,2003
  [4]建筑工程质量统一验收标准[M](GB50300~2001),200l
  [5]混凝土结构工程施工质量验收规范[M],GB60204_2002,2002
  [6]江传良,冼巧玲钢筋混凝土结构裂缝分析及其防治[J]科学技术与工程,2006(01)
  [7]耿欧,现浇钢筋混凝土板袈缝原因分析及防治措施[J]东南大学学报(9):44—45
  [8]霍載武.郑建伟,钢筋砼粱板的裂缝防止与处理[J],西部探矿工程2005,
  [9]李斌,混凝土裂缝的预防与处理[J]攀技花学院学报,2005,(12):89-90
  [10]冯乃谦等,混凝土结构的裂缝与对策[M],北京,机械工业出版社,2006
  [11]王铁梦,工程结构裂缝控制[M],北京:中国建筑工业出版社,1997。
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