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(核工业华东建设工程集团公司江西南昌330029)
【摘要】混凝土的建筑物出现裂缝较为普遍,许多钢筋混凝土结构的破坏都是从裂缝开始的,必须十分重视裂缝的成因、预防和处理,尤其是要避免和控制有害贯穿性裂缝的出现,以确保建筑物的安全性、适用性、耐久性。
【关键词】商品砼;混凝土;裂缝;处理
引言:砼是一种脆性材料,在现代工程建设中占有重要地位,由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块砼中其抗拉强度也是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。近年来,建筑物砼的裂缝出现较为普遍,在施工过程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍然时有出现。
1.商品砼混凝土裂缝产生的原因
砼中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,砼的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格,模板变形,基础不均匀沉降等。砼硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝土的约束,又会在砼内部出现拉应力。气温的降低也会在砼表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出砼的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多砼的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩变形受到内部砼的约束,也往往导致裂缝。在施工中砼由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在砼内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
本工程黔桂商贸物流城一期工程14栋建筑物,建筑面积约90000平方米,框架结构三层商铺,首层层高6米,基础为独立基础。基础砼为C25,其余砼为C30。全部采用商品砼。由于贵州原材料的特殊性,商品砼采用碎石和石粉等原材料加之当地特殊的气候条件导致商品砼很容易开裂。
2.商品砼防止裂缝的策略
为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。 采用改善骨料级配,用干硬性砼,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少砼中的水泥用量;拌合砼时加水或用水将碎石冷却以降低砼的浇筑温度;热天浇筑砼时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在砼中埋设水管,通入冷水降温;规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免砼表面发生急剧的温度梯度;施工中长期暴露的砼浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施;此外,改善砼的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证砼的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,本工程施工中以预防贯穿性裂缝的发生为主。在砼的施工中,要求新浇筑的砼尽早拆模。避免引起砼表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在砼浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上砼干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海棉等,对于防止砼表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。
为保证砼工程质量,防止开裂,提高砼的耐久性,正确使用外加剂、是减少开裂的措施之一。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能,我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究,比单纯的靠改善外部条件,可能会更加简捷、经济。实践证明,砼常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说砼的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
3 .商品砼混凝土裂缝的处理办法
由于收缩裂缝属早期发展型,受环境影响继续发展的可能性不大。对裂缝的开展观察一个多月后,板面裂缝不再发展,裂缝趋于稳定。
3.1 改性环氧树脂灌浆法
压力改性环氧树脂灌浆液是一种低粘度、高强度的改性环氧树脂补强化学灌浆材料。由环氧树脂、改性液及三乙烯三胺组成,在催化剂作用下相分离而呈海岛状态结构,具有橡胶相改性环氧树脂效果。它灌性好,粘度低,強度高,使用方便,特别适合于灌注细裂缝。其主要技术指标为:粘度(25℃) 30~83.6MPa•s;纯胶体抗压强度58.5~118.3Mpa;纯胶体抗拉强度14.7~24.5MPa;固砂体抗压强度 41.7~68.6MPa;劈裂抗拉强度3.5~4.5MP;轴心抗压强度32MPa;弯曲抗压强度35MPa;抗拉强度2.75MPa;浆液的配合比:改性环氧树脂:乙二胺=100:8(重量比)。
3.2 重新浇楼板砼的技术措施
用钢钎凿除砼时应避免扰动原有钢筋与保留砼握裹。具体作法是先在楼板底支设临时模板,应支设牢固,以使其作为凿除砼时的工作平台。凿除砼板时,先沿周边凿出20~30cm宽的环形带,以减少凿中间砼时对周边结构的影响。新浇砼板与原砼板接缝处,约50cm宽范围内模板有意低于原楼板底约lcm,并伸出缝外20~30cm宽,模板外边缘与原砼楼板之间夹lcm厚泡沫塑料条,以防漏浆。在有意低于原楼板底处的模板顺缝设通长方木,方木下每个支点处设双向木楔。在砼初凝前向上挤紧此处模板,将砼挤压密实。凿除砼板部分的原配筋不动,若有凿除者应重新配上,另按平面图加配钢筋(双层双向)。保留板上面加筋,其端头伸入梁或剪力墙内。注意不得损伤梁内受力钢筋。用细石砼(比原砼提高一级)。拌合物坍落度控制在30~50mm,砼内掺12%UEA膨胀剂。浇筑砼前将模板内杂物冲洗干净,新旧砼接搓处原砼要充分润湿 (泡水12h),并掺10%108胶的水泥浆将接缝处混凝满刷一遍。用平板振捣器振捣密实,砼表面收干后,用木抹抹压至少3遍,以防表面裂缝。每板块留置两组试件。在现浇板四周用低等级砂浆砌2皮砖,灰缝必须密实。蓄水5cm深养护l4d拆模。通过采取灌缝补强及凿除局部楼板砼、加强配筋、重新浇筑砼等措施后,用回弹仪测试表明,补强区域强度优于无裂缝区域。
3.3养护是使砼正常硬化的重要手段,由于商品混凝土流动性较大,容易在早期发生混凝土拌和物沉缩裂缝,塑性收缩裂缝,干燥收缩裂缝,温度裂缝等,本工程在施工过程中加强早期养护,已保持适当的温度和湿度条件,混凝土浇筑后覆盖了一定厚度的草袋、麻袋片和塑料薄膜,过高过低的环境温度以及激剧的温度变化都会引起表面开裂,保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝,在标准养护条件下砼硬化正常不会开裂,现场砼养护越接近标准条件砼开裂可能性就越小。
4. 结语
虽然学术界对于砼裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,在施工中切实抓好混凝土的配和比设计、施工工艺、切缝时间和深度、混凝土的养护等各个环节结合多种预防处理措施,砼的裂缝是可以避免的。
参考文献
[1] 吴亚洲,路金水.混凝土裂缝的预防与处理[A]. 土木建筑学术文库(第12卷)[C]. 2009
[2] 史训兰,姜华.建筑施工混凝土裂缝的预防和处理[A]. 土木建筑学术文库(第13卷)[C]. 2010
【摘要】混凝土的建筑物出现裂缝较为普遍,许多钢筋混凝土结构的破坏都是从裂缝开始的,必须十分重视裂缝的成因、预防和处理,尤其是要避免和控制有害贯穿性裂缝的出现,以确保建筑物的安全性、适用性、耐久性。
【关键词】商品砼;混凝土;裂缝;处理
引言:砼是一种脆性材料,在现代工程建设中占有重要地位,由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块砼中其抗拉强度也是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。近年来,建筑物砼的裂缝出现较为普遍,在施工过程中裂缝几乎无所不在。尽管我们在施工中采取各种措施,小心谨慎,但裂缝仍然时有出现。
1.商品砼混凝土裂缝产生的原因
砼中产生裂缝有多种原因,主要是温度和湿度的变化,砼的脆性和不均匀性,以及结构不合理,原材料不合格,模板变形,基础不均匀沉降等。砼硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝土的约束,又会在砼内部出现拉应力。气温的降低也会在砼表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出砼的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多砼的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩变形受到内部砼的约束,也往往导致裂缝。在施工中砼由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在砼内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。
本工程黔桂商贸物流城一期工程14栋建筑物,建筑面积约90000平方米,框架结构三层商铺,首层层高6米,基础为独立基础。基础砼为C25,其余砼为C30。全部采用商品砼。由于贵州原材料的特殊性,商品砼采用碎石和石粉等原材料加之当地特殊的气候条件导致商品砼很容易开裂。
2.商品砼防止裂缝的策略
为了防止裂缝,减轻温度应力可以从控制温度和改善约束条件两个方面着手。 采用改善骨料级配,用干硬性砼,掺混合料,加引气剂或塑化剂等措施以减少砼中的水泥用量;拌合砼时加水或用水将碎石冷却以降低砼的浇筑温度;热天浇筑砼时减少浇筑厚度,利用浇筑层面散热;在砼中埋设水管,通入冷水降温;规定合理的拆模时间,气温骤降时进行表面保温,以免砼表面发生急剧的温度梯度;施工中长期暴露的砼浇筑块表面或薄壁结构,在寒冷季节采取保温措施;此外,改善砼的性能,提高抗裂能力,加强养护,防止表面干缩,特别是保证砼的质量对防止裂缝是十分重要,应特别注意避免产生贯穿裂缝,出现后要恢复其结构的整体性是十分困难的,本工程施工中以预防贯穿性裂缝的发生为主。在砼的施工中,要求新浇筑的砼尽早拆模。避免引起砼表面的早期裂缝。新浇筑早期拆模,在表面引起很大的拉应力,出现“温度冲击”现象。在砼浇筑初期,由于水化热的散发,表面引起相当大的拉应力,此时表面温度亦较气温为高,此时拆除模板,表面温度骤降,必然引起温度梯度,从而在表面附加一拉应力,与水化热应力迭加,再加上砼干缩,表面的拉应力达到很大的数值,就有导致裂缝的危险,但如果在拆除模板后及时在表面覆盖一轻型保温材料,如泡沫海棉等,对于防止砼表面产生过大的拉应力,具有显著的效果。
为保证砼工程质量,防止开裂,提高砼的耐久性,正确使用外加剂、是减少开裂的措施之一。许多外加剂都有缓凝、增加和易性、改善塑性的功能,我们在工程实践中应多进行这方面的实验对比和研究,比单纯的靠改善外部条件,可能会更加简捷、经济。实践证明,砼常见的裂缝,大多数是不同深度的表面裂缝,其主要原因是温度梯度造成寒冷地区的温度骤降也容易形成裂缝。因此说砼的保温对防止表面早期裂缝尤其重要。
3 .商品砼混凝土裂缝的处理办法
由于收缩裂缝属早期发展型,受环境影响继续发展的可能性不大。对裂缝的开展观察一个多月后,板面裂缝不再发展,裂缝趋于稳定。
3.1 改性环氧树脂灌浆法
压力改性环氧树脂灌浆液是一种低粘度、高强度的改性环氧树脂补强化学灌浆材料。由环氧树脂、改性液及三乙烯三胺组成,在催化剂作用下相分离而呈海岛状态结构,具有橡胶相改性环氧树脂效果。它灌性好,粘度低,強度高,使用方便,特别适合于灌注细裂缝。其主要技术指标为:粘度(25℃) 30~83.6MPa•s;纯胶体抗压强度58.5~118.3Mpa;纯胶体抗拉强度14.7~24.5MPa;固砂体抗压强度 41.7~68.6MPa;劈裂抗拉强度3.5~4.5MP;轴心抗压强度32MPa;弯曲抗压强度35MPa;抗拉强度2.75MPa;浆液的配合比:改性环氧树脂:乙二胺=100:8(重量比)。
3.2 重新浇楼板砼的技术措施
用钢钎凿除砼时应避免扰动原有钢筋与保留砼握裹。具体作法是先在楼板底支设临时模板,应支设牢固,以使其作为凿除砼时的工作平台。凿除砼板时,先沿周边凿出20~30cm宽的环形带,以减少凿中间砼时对周边结构的影响。新浇砼板与原砼板接缝处,约50cm宽范围内模板有意低于原楼板底约lcm,并伸出缝外20~30cm宽,模板外边缘与原砼楼板之间夹lcm厚泡沫塑料条,以防漏浆。在有意低于原楼板底处的模板顺缝设通长方木,方木下每个支点处设双向木楔。在砼初凝前向上挤紧此处模板,将砼挤压密实。凿除砼板部分的原配筋不动,若有凿除者应重新配上,另按平面图加配钢筋(双层双向)。保留板上面加筋,其端头伸入梁或剪力墙内。注意不得损伤梁内受力钢筋。用细石砼(比原砼提高一级)。拌合物坍落度控制在30~50mm,砼内掺12%UEA膨胀剂。浇筑砼前将模板内杂物冲洗干净,新旧砼接搓处原砼要充分润湿 (泡水12h),并掺10%108胶的水泥浆将接缝处混凝满刷一遍。用平板振捣器振捣密实,砼表面收干后,用木抹抹压至少3遍,以防表面裂缝。每板块留置两组试件。在现浇板四周用低等级砂浆砌2皮砖,灰缝必须密实。蓄水5cm深养护l4d拆模。通过采取灌缝补强及凿除局部楼板砼、加强配筋、重新浇筑砼等措施后,用回弹仪测试表明,补强区域强度优于无裂缝区域。
3.3养护是使砼正常硬化的重要手段,由于商品混凝土流动性较大,容易在早期发生混凝土拌和物沉缩裂缝,塑性收缩裂缝,干燥收缩裂缝,温度裂缝等,本工程在施工过程中加强早期养护,已保持适当的温度和湿度条件,混凝土浇筑后覆盖了一定厚度的草袋、麻袋片和塑料薄膜,过高过低的环境温度以及激剧的温度变化都会引起表面开裂,保温能减少混凝土表面的热扩散,降低混凝土表层的温差,防止表面裂缝,在标准养护条件下砼硬化正常不会开裂,现场砼养护越接近标准条件砼开裂可能性就越小。
4. 结语
虽然学术界对于砼裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,在施工中切实抓好混凝土的配和比设计、施工工艺、切缝时间和深度、混凝土的养护等各个环节结合多种预防处理措施,砼的裂缝是可以避免的。
参考文献
[1] 吴亚洲,路金水.混凝土裂缝的预防与处理[A]. 土木建筑学术文库(第12卷)[C]. 2009
[2] 史训兰,姜华.建筑施工混凝土裂缝的预防和处理[A]. 土木建筑学术文库(第13卷)[C]. 2010