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摘要:介绍了预拌泵送混凝土施工裂缝所产生的原因,重点从施工中的预拌混凝土材料要求、混凝土浇捣与养护等方面进行了裂缝防治及处理措施的论述,达到满足工程使用性和安全、耐久性要求,在施工上避免了混凝土构件裂缝的产生。
关键词:预拌混凝土;裂缝;浇捣;预防和控制
中图分类号:TV331文献标识码: A
预拌混凝土是节约资源、保护环境的需要,是提高建筑产品质量的需要,是降低成本的需要。与普通混凝土相比,预拌混凝土有着坍落度大、(水泥用量大)、强度等级高的特点,其凝结硬化过程中的收缩更显著,故在现浇构件的抗拉薄弱之处极易出现细裂缝。这些裂缝的出现,不仅影响了混凝土表面的观感质量,更严重的是造成了结构内钢筋的提前锈蚀,降低了混凝土的抗渗性,影响了结构的正常使用及耐久性能,认真分析这些裂缝的原因,采取针对性的措施,对保证混凝土工程的施工质量,提高混凝土工程的耐久性有着重要的意义。
1.混凝土裂缝的分类
对预拌混凝土的用料、施工过程及混凝土的养护过程进行分析得知主要有以下三类裂缝:
1)干缩裂缝。混凝土硬化过程中水泥水化而引起的体积收缩,在约束条件下收缩应力大于抗拉强度时,出现干縮裂缝。这种裂缝上宽下窄,施工风弱处,楼板中尤其多见。其中大部分是养护不当产生的干缩裂缝。
2)温度裂缝。水泥水化作用释放出大量的热量,3d内会放出50%水化热,如果未采取有效降温措施,导致混凝土内外温差大于25℃,而内外温度梯度引起很大的温度应力会造成结构开裂。
3)施工不当产生裂缝。如施工缝处理欠妥、早期结构受荷、拆模过早、受到剧烈振动等。
2.裂缝成因分析
混凝土本身是一种多相非匀质的脆性材料,抗拉能力很差。裂缝的存在是混凝土本身的一种物理性质,这种微裂缝是不规则、不贯通的。混凝土由水泥、骨料、水及内部空隙中存在的空气组成。温度、湿度变化,干缩及施工不当产生裂缝,均可促使构件内部产生变形,当变形产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时,微观裂缝就逐渐发展成肉眼可见的宏观裂缝。预拌混凝土为了便于泵送,往往采用加大水泥用量及掺剂等手段增加坍落度,虽短时间内浇筑的体积较大,如不严格按照质量控制方案施工,极易产生裂缝。
3.裂缝预防措施
3.1预拌混凝土材料要求
1)要选择安定性合格、收缩小、抗裂性能好的水泥。安定性不合格的水泥坚决不能使用。
2)选用含泥量低的骨料。尽量选用中砂;根据泵送管道的内径,在保证混凝土泵送的可操作性的前提下尽可能采用级配好、合理的最大粒径;在保证混凝土和易性的前提下尽可能减小砂率。
3)选择抗裂性能良好的掺料,不仅可以降低用水量,减少混凝土的收缩,而且能增加混凝土的和易性,减小泌水率,提高泵送性能。虽然混凝土中粉煤灰的掺量大小对裂缝的影响并不明显,但粉煤灰的质量应严格按规范要求加以控制。
4)掺剂。掺剂是预拌混凝土生产不可或缺的成分。选择规模大、技术管理水平高的掺剂厂家,以保证同一品种掺剂的稳定性和使用性。掺剂中常用到膨胀剂,使其产生微膨胀来补偿混凝土的收缩,它是解决混凝土产生裂缝的一种积极方法。
5)水灰比。混凝土的用水量对混凝土的干缩影响很大。混凝土用水量的增加不仅会增加混凝土结构内部毛细孔的数量,而且会增加混凝土成型后毛细孔内的含水量,从而增大混凝土的干缩。当水泥用量相同,其他原材料不变时,随着水灰比的增大,收缩率也增大。
3.2施工采取的控制措施
1)施工前应到预拌混凝土生产厂家进行考查,检查有无健全的技术管理制度(质量检验、混凝土开盘鉴定、运输、泵送、技术档案资料、操作规程和技术岗位责任制等管理制度)。
2)严格按照施工方案进度计划施工,避免因开发商盲目追求工期目标而造成结构质量隐患。混凝土同条件养护试件的强度达到要求后方可拆模,避免早拆模引发混凝土构件裂缝产生。
3要根据浇捣工程量、劳动力组织、施工设备、泵车数量、浇捣顺序、施工缝留置、混凝土运输供应来保障混凝土浇捣的连续性,并对停电应急措施等问题进行逐项落实。对浇捣的混凝土应坚持开盘鉴定制度,开盘鉴定原则上每天都应根据材料情况进行调整。
4)确保模板安装与设计尺寸相符,且支撑牢固,拼缝严密,模板内杂物已消除干净。在现浇楼板施工前,通过加焊竖向短钢筋、设置标高控制点,防止楼板局部厚度偏薄而产生裂缝;要及时整改板筋位移、松绑、踩筋和保护层垫块。要求负弯筋必须满扎牢固连成网片,马凳筋要严格按要求设置。
5)有针对性地改进施工方法,采用二次复振和三次抹压。在混凝土初凝前,对局部位置进行二次复振,来减轻因离析引起在混凝土表面的裂缝。二次复振以振动棒拔出后,混凝土能自动闭合而不留孔穴为准。对混凝土表面出现的浮浆,不能采用撒干料方式处理,可采用真空吸水或其他吸水方法处理,混凝土表面开始收浆时,应进行二次抹面。三次抹压是指混凝土二次复振结束1h—2h后、混凝土终凝前,在相等的间隔时间内对混凝土表面进行三次搓毛压平,可以有效消除混凝土表面收缩产生的裂缝;
6)混凝土浇捣中,要严格控制浇筑质量,检查混凝土坍落度,严禁在已搅拌好的混凝土中加水,不合格的混凝土要退回搅拌站,检查施工过程是否按照技术标准、规范、规程和施工组织设计施工,以及有关现场管理人员和质检员是否在岗。
7)混凝土浇捣完工24 h后,方可进行施工放样等轻微活动,严禁在板上堆加荷载。浇捣完48h后,方可在其上安装钢筋、模板及从事其他施工行为,严禁集中堆载。
8)派专人进行浇水养护。应在浇捣完后12h内浇水和覆盖。浇水养护时间不得少于14 d,保持混凝土始终处于湿润状态。由于外加剂的作用,水泥水化反应比普通混凝土中水化反应慢,因此养护时间要延长。膨胀剂在混凝土中的化学反应需要大量的水,应注意充分供水养护,尤其前14天的养护至关重要。对于长墙或长粱不好覆盖的结构,可采取布置喷淋管的方法。混凝土工程完成后,应尽快封闭,防止混凝土中的水分急剧蒸发和混凝土降温过快而产生开裂。越冬的混凝土结构一定要封闭,避免形成空气对流的现象。及时采取保温措施,延长混凝土的降温时间,避免裂缝。
4.裂缝处理措施
裂缝产生主要是考虑对结构承载力的影响,根据近几年的现场施工经验得知:在正常使用条件下,将混凝土裂缝宽度茌0.3 mm~0.7mm的裂缝,用水冲洗干净,干燥后涂刷或用针筒注射两遍环氧胶泥或加贴玻璃布封补。当结构性裂缝宽度超过0.7 mm时,考虑到耐久性,需对裂缝采取以下处理措施:1)凿除水泥砂浆找平层,宽度为15 cm~30 cm;2)结构层凿毛,沿裂缝方向凿成V形槽;3)基层清洗干净;4)灌注防水材料;5)加上一层钢丝网(14号钢丝,200 mm×30 mm方格网);6)用1:1膨胀水泥砂浆填补,找平、压实。实践证明,这种处理方法效果很好,补后经过一年多,在蓄水试验时没有发现渗漏现象,也无重新裂缝。
5.结语
施工上可以从控制混凝土的收缩量方面着手,从而最大限度地防止内裂缝的贯通,减少由此带来的耐久性及功能性的问题。强化施工管理人员的质量观念,使其真正重视裂缝,严把材料关,认真执行施工工艺,技术员全程跟踪监督,加强对劳务层的管理,只有相关各方共同努力,预拌混凝土施工裂缝才可以得到有效预防。
作者简介:
郭润军(1968-)男,陕西泾阳县人,工程师,大学学历,毕业于西安冶金建筑学院工业与民用专业,研究方向为工业与民用建设。
关键词:预拌混凝土;裂缝;浇捣;预防和控制
中图分类号:TV331文献标识码: A
预拌混凝土是节约资源、保护环境的需要,是提高建筑产品质量的需要,是降低成本的需要。与普通混凝土相比,预拌混凝土有着坍落度大、(水泥用量大)、强度等级高的特点,其凝结硬化过程中的收缩更显著,故在现浇构件的抗拉薄弱之处极易出现细裂缝。这些裂缝的出现,不仅影响了混凝土表面的观感质量,更严重的是造成了结构内钢筋的提前锈蚀,降低了混凝土的抗渗性,影响了结构的正常使用及耐久性能,认真分析这些裂缝的原因,采取针对性的措施,对保证混凝土工程的施工质量,提高混凝土工程的耐久性有着重要的意义。
1.混凝土裂缝的分类
对预拌混凝土的用料、施工过程及混凝土的养护过程进行分析得知主要有以下三类裂缝:
1)干缩裂缝。混凝土硬化过程中水泥水化而引起的体积收缩,在约束条件下收缩应力大于抗拉强度时,出现干縮裂缝。这种裂缝上宽下窄,施工风弱处,楼板中尤其多见。其中大部分是养护不当产生的干缩裂缝。
2)温度裂缝。水泥水化作用释放出大量的热量,3d内会放出50%水化热,如果未采取有效降温措施,导致混凝土内外温差大于25℃,而内外温度梯度引起很大的温度应力会造成结构开裂。
3)施工不当产生裂缝。如施工缝处理欠妥、早期结构受荷、拆模过早、受到剧烈振动等。
2.裂缝成因分析
混凝土本身是一种多相非匀质的脆性材料,抗拉能力很差。裂缝的存在是混凝土本身的一种物理性质,这种微裂缝是不规则、不贯通的。混凝土由水泥、骨料、水及内部空隙中存在的空气组成。温度、湿度变化,干缩及施工不当产生裂缝,均可促使构件内部产生变形,当变形产生的拉应力超过混凝土的抗拉强度时,微观裂缝就逐渐发展成肉眼可见的宏观裂缝。预拌混凝土为了便于泵送,往往采用加大水泥用量及掺剂等手段增加坍落度,虽短时间内浇筑的体积较大,如不严格按照质量控制方案施工,极易产生裂缝。
3.裂缝预防措施
3.1预拌混凝土材料要求
1)要选择安定性合格、收缩小、抗裂性能好的水泥。安定性不合格的水泥坚决不能使用。
2)选用含泥量低的骨料。尽量选用中砂;根据泵送管道的内径,在保证混凝土泵送的可操作性的前提下尽可能采用级配好、合理的最大粒径;在保证混凝土和易性的前提下尽可能减小砂率。
3)选择抗裂性能良好的掺料,不仅可以降低用水量,减少混凝土的收缩,而且能增加混凝土的和易性,减小泌水率,提高泵送性能。虽然混凝土中粉煤灰的掺量大小对裂缝的影响并不明显,但粉煤灰的质量应严格按规范要求加以控制。
4)掺剂。掺剂是预拌混凝土生产不可或缺的成分。选择规模大、技术管理水平高的掺剂厂家,以保证同一品种掺剂的稳定性和使用性。掺剂中常用到膨胀剂,使其产生微膨胀来补偿混凝土的收缩,它是解决混凝土产生裂缝的一种积极方法。
5)水灰比。混凝土的用水量对混凝土的干缩影响很大。混凝土用水量的增加不仅会增加混凝土结构内部毛细孔的数量,而且会增加混凝土成型后毛细孔内的含水量,从而增大混凝土的干缩。当水泥用量相同,其他原材料不变时,随着水灰比的增大,收缩率也增大。
3.2施工采取的控制措施
1)施工前应到预拌混凝土生产厂家进行考查,检查有无健全的技术管理制度(质量检验、混凝土开盘鉴定、运输、泵送、技术档案资料、操作规程和技术岗位责任制等管理制度)。
2)严格按照施工方案进度计划施工,避免因开发商盲目追求工期目标而造成结构质量隐患。混凝土同条件养护试件的强度达到要求后方可拆模,避免早拆模引发混凝土构件裂缝产生。
3要根据浇捣工程量、劳动力组织、施工设备、泵车数量、浇捣顺序、施工缝留置、混凝土运输供应来保障混凝土浇捣的连续性,并对停电应急措施等问题进行逐项落实。对浇捣的混凝土应坚持开盘鉴定制度,开盘鉴定原则上每天都应根据材料情况进行调整。
4)确保模板安装与设计尺寸相符,且支撑牢固,拼缝严密,模板内杂物已消除干净。在现浇楼板施工前,通过加焊竖向短钢筋、设置标高控制点,防止楼板局部厚度偏薄而产生裂缝;要及时整改板筋位移、松绑、踩筋和保护层垫块。要求负弯筋必须满扎牢固连成网片,马凳筋要严格按要求设置。
5)有针对性地改进施工方法,采用二次复振和三次抹压。在混凝土初凝前,对局部位置进行二次复振,来减轻因离析引起在混凝土表面的裂缝。二次复振以振动棒拔出后,混凝土能自动闭合而不留孔穴为准。对混凝土表面出现的浮浆,不能采用撒干料方式处理,可采用真空吸水或其他吸水方法处理,混凝土表面开始收浆时,应进行二次抹面。三次抹压是指混凝土二次复振结束1h—2h后、混凝土终凝前,在相等的间隔时间内对混凝土表面进行三次搓毛压平,可以有效消除混凝土表面收缩产生的裂缝;
6)混凝土浇捣中,要严格控制浇筑质量,检查混凝土坍落度,严禁在已搅拌好的混凝土中加水,不合格的混凝土要退回搅拌站,检查施工过程是否按照技术标准、规范、规程和施工组织设计施工,以及有关现场管理人员和质检员是否在岗。
7)混凝土浇捣完工24 h后,方可进行施工放样等轻微活动,严禁在板上堆加荷载。浇捣完48h后,方可在其上安装钢筋、模板及从事其他施工行为,严禁集中堆载。
8)派专人进行浇水养护。应在浇捣完后12h内浇水和覆盖。浇水养护时间不得少于14 d,保持混凝土始终处于湿润状态。由于外加剂的作用,水泥水化反应比普通混凝土中水化反应慢,因此养护时间要延长。膨胀剂在混凝土中的化学反应需要大量的水,应注意充分供水养护,尤其前14天的养护至关重要。对于长墙或长粱不好覆盖的结构,可采取布置喷淋管的方法。混凝土工程完成后,应尽快封闭,防止混凝土中的水分急剧蒸发和混凝土降温过快而产生开裂。越冬的混凝土结构一定要封闭,避免形成空气对流的现象。及时采取保温措施,延长混凝土的降温时间,避免裂缝。
4.裂缝处理措施
裂缝产生主要是考虑对结构承载力的影响,根据近几年的现场施工经验得知:在正常使用条件下,将混凝土裂缝宽度茌0.3 mm~0.7mm的裂缝,用水冲洗干净,干燥后涂刷或用针筒注射两遍环氧胶泥或加贴玻璃布封补。当结构性裂缝宽度超过0.7 mm时,考虑到耐久性,需对裂缝采取以下处理措施:1)凿除水泥砂浆找平层,宽度为15 cm~30 cm;2)结构层凿毛,沿裂缝方向凿成V形槽;3)基层清洗干净;4)灌注防水材料;5)加上一层钢丝网(14号钢丝,200 mm×30 mm方格网);6)用1:1膨胀水泥砂浆填补,找平、压实。实践证明,这种处理方法效果很好,补后经过一年多,在蓄水试验时没有发现渗漏现象,也无重新裂缝。
5.结语
施工上可以从控制混凝土的收缩量方面着手,从而最大限度地防止内裂缝的贯通,减少由此带来的耐久性及功能性的问题。强化施工管理人员的质量观念,使其真正重视裂缝,严把材料关,认真执行施工工艺,技术员全程跟踪监督,加强对劳务层的管理,只有相关各方共同努力,预拌混凝土施工裂缝才可以得到有效预防。
作者简介:
郭润军(1968-)男,陕西泾阳县人,工程师,大学学历,毕业于西安冶金建筑学院工业与民用专业,研究方向为工业与民用建设。