摘 要:施工中常见的裂缝种类有收缩裂缝、温度裂缝、应力裂缝、施工裂缝等,混凝土裂缝是施工中较普遍性的质量问题。本文主要介绍了几种裂缝的控制方法及出现裂缝后的处理措施。
关键词:收缩裂缝 温度裂缝 应力裂缝 施工裂缝
中图分类号:T U 7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2007)05(a)-0060-01
混凝土工程在施工、使用中,可能会出现各种裂缝,不同的裂缝对结构的耐久年限、安全使用性能的影响不同。本文依据混凝土裂缝产生的原因及类型制定防治方案,下面从混凝土裂缝产生的原因、特点、类型及如何防治等几方面进行探讨。
1 混凝土裂缝的类型
混凝土裂缝的分类方法较多,按裂缝出现的时间可分为两个阶段;施工期间的早期裂缝和使用期间的后期裂缝。常见的混凝土裂缝具体分类如下。
施工期间出现的裂缝: 温差裂缝、收缩裂缝、沉降裂缝、沉陷裂缝、龟裂裂缝及由于配筋不当、混凝土早期受冻引起的裂缝等。
使用期间常出现的裂缝; 冻融裂缝、锈蚀裂缝、浸蚀裂缝等。
按裂缝的形状、位置及分布情况可分为:横向裂缝、纵向裂缝、斜向裂缝、八字和倒八字裂缝、龟裂裂缝、交叉裂缝等。
按裂缝出现的原因可分为:收缩裂缝、温差裂缝、沉降裂缝、沉陷裂缝等。
2 几种常见裂缝的控制方法
2.1 收缩裂缝的控制
收缩裂缝的控制主要在于控制湿度的变化,使结构、构件具有相对稳定的湿度。
(1)加强混凝土的早期养护,混凝土浇筑完后,裸露表面应及时用草垫、草袋或塑料薄膜覆盖,并洒水湿润养护。在气温高、湿度低、风速大的天气及早覆盖、喷水雾养护,并适当延长养护时间。
(2)加强混凝土表面的抹压,但应注意避免过分抹压。
(3)采用密封保水方法,如在混凝土表面喷养护剂或覆盖塑料薄膜,使水分不易蒸发,或采用其他减少空气流动( 如设挡风墙、罩) ,延缓表面水分蒸发的办法。
(4)预应力构件应及时张拉,避免长期堆放。
(5) 适当选择配合比,避免水灰比、水泥用量、砂率过大,严格控制砂、石的含泥量,避免使用粉砂,以提高混凝土抗拉强度。
(6)构件长期露天堆放时,应继续适当洒水或覆盖养护,以便有较长的保湿养护时间,特别是薄壁构件,应放在阴凉地方覆盖堆放。
2.2 温度裂缝的控制
防止混凝土内部约束引起的表面温度裂缝,一般采用控制混凝土表面与外界或内部的温差的方法,使其小于25℃。常用控制措施是:对加热养护的构件,采用缓慢升降温,使升降温速度不大于10℃/h,并注意缓慢揭盖、脱模,避免表面急剧冷却引起表面温度应力过大;对大体积结构,当混凝土与外界温差较大时,采用保温养护,适当延长拆模时间,使温差控制在2 5 ℃以内。预防结构受外部约束引起的混凝土温度裂缝,一般可采取以下技术措施。
(1)选用低热或中热水泥(如矿渣水泥、抗硫酸盐水泥、粉煤灰水泥)配置混凝土;在混凝土中掺加粉煤灰或减水剂;利用后期(90d、180d)强度以降低水泥用量和温升;在基础内预埋冷却水管,通人循环冷水,将水化热导出;在厚大少筋大休积混凝土汇总,掺入20%以下块石吸热,并可节省混凝土。
(2)避开炎热天及夜间浇筑混凝土;采用低温水拌制混凝土;对砂石进行冷水雾降温,或设置简易避阳装置,以降低混凝土拌合物温度。同时采取薄层浇筑混凝土,每层厚度不大于30cm;加快热量散发,并使热量分布均匀。
(3) 做好混凝土的保温、保湿养护,缓慢降温,充分发挥徐变特性,消减温度应力;夏季避免暴晒,冬季采取保温覆盖,以免出现急剧的温度梯度;采取长时间养护,规定合理的拆模时间,充分发挥混凝土的“应力松弛效应”; 加强温度检测,及时调整保温及养护措施,控制混凝土内外温差不大于25℃;混凝土拆模后,及时回填土,避免结构侧面长期暴露。
2.3 应力裂缝的控制
(1) 加强施工中钢筋、模板、混凝土配料、振捣的质量控制检查,确保结构构件钢筋位置、安装支撑系统、支撑位置正确,混凝土强度达到要求。
(2)正确掌握拆模时间,避免过早拆模,敲击过重;严格控制施工临时堆载;构件堆放、运输、吊装时保持支撑和吊点位置正确、稳定, 避免振动、碰撞。
(3)预应力构件张拉或放张,混凝土必须达到规定的强度;控制应力应准确,不应超张,应缓慢放松预应力筋;胎模端部加弹性垫层(木或橡胶),减缓胎模角度,使构件回缩不被卡住。
2.4 施工裂缝的控制
(1)木模板浇水湿透,防止胀模将混凝土拉裂。采用反转脱模时应平稳,防止剧烈冲击和振动,并应在平整坚实的铺砂地面上进行。
(2)构件堆放按支撑受力状态设置垫木;重叠堆放时,支点保持在一条直线上,同时做好标记, 避免板、梁、柱构件反放。
(3)混凝土冬期施工掺加适量的早强剂,同时掺加亚硝酸钠阻锈剂( 为水泥重量的1%~2%)。
3 裂缝的处理
3.1 温度、收缩裂缝的处理
温度、收缩等因结构变形变化引起的裂缝,对钢筋产生的附加应力一般很低,对结构的承载力影响较小,但会引起钢筋锈蚀,影响长期强度和耐久性。对于表面裂缝的处理,可在裂缝稳定后采用涂刷两遍环氧胶泥、加贴玻璃纤维布、抹(喷)水泥砂浆等方法,进行表面封闭处理。对有整体性、防水、防渗要求的结构,缝宽大于0.1mm 深进的或贯穿的裂缝,应根据裂缝可灌程度采用化学注浆等方法进行补缝处理。也可采取灌浆与表面封闭相结合,恢复原有功能。对于宽度小于0.1mm 的裂缝,由于后期水泥生成氢氧化钙、硫铝酸钙等物质,使裂缝自行,愈合,一般可不进行处理。但如出现渗漏,应将缝隙剔凿开后,用堵漏剂进行封堵。
3.2 应力裂缝的处理
应力裂缝产生的应力较高(缝宽0.2mm 时应力可达180~250Mpa),影响结构强度和刚度。对梁、板类结构、构件主筋处最大竖向裂缝宽度在0.3mm 内的,可作表面封闭处理;缝宽大于0.4mm 或斜裂缝超过3/4 梁高者,应作加固处理;对不稳定和发展的裂缝应做卸荷或加固处理;沉降裂缝多为深进或贯穿性的,对结构的承载力和整体性有较大影响,因根据裂缝的严重程度进行适当加固处理;轻微的张拉裂缝,在结构受荷后会逐渐闭合,基本上不影响承载力,可按温度、收缩裂缝的处理方法进行表面封闭处理;缝宽大于0.2m。较严重的裂缝,将明显降低结构的刚度,应根据具体情况,采取加固或用钢筋混凝土围套、钢套箍加固以及用结构胶胶粘剂粘薄钢板加同等方法处理;预应力板(梁)横向裂缝深度至大肋(梁)高1/3 的,则不能使用。
3.3 施工裂缝的处理
纵向施工裂缝一般对结构承载力的影响远比横向裂缝小,一般可用环氧胶泥或水泥浆进行修补;当缝较宽时,应先沿裂缝凿成倒八字形凹槽,再用水泥砂浆或环氧胶泥嵌补;对于构件边角的纵向裂缝,可将裂缝处松散混凝土剔除,然后用水泥砂浆或细石混凝土修补。
参考文献
[1] 冯乃谦.新实用混凝土大全[M].北京:科学出版社,2005.
[2] 梁建智,朱维益.实用建筑施工手册[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.