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摘要:针对工程施工中出现的裂缝原因进行分析,同时提出预防措施及裂缝处理方法。
关键词:裂缝原因分析 预控措施处理方法
在广东省某2*600MW火电厂主厂房基础施工过程中,发现在已施工完成的基础地梁及承台表面上局部部位出现龟裂裂纹及细小裂缝。基础承台表面多为龟裂裂纹,基础梁上裂缝沿梁长方向垂直或接近垂直,全长比较均匀的分布。裂缝最大宽度在0.125mm以下,沿全长方向没有多大变化。
为了解裂缝的危害程度,采用超声检测仪对裂缝进行无损检测,共检测四根基础梁上裂缝,经对检测结果的分析推测,疑有一根梁裂缝为局部贯穿,其它三组较小裂纹,在正常范围内。针对这一情况,本着对工程负责的态度,更直观地了解梁体裂缝处的断面情况,决定对梁体进行抽芯,确定该梁是否为贯通。在裂纹部位实施钻孔操作,从裂缝部位的梁侧及梁顶各抽取一点,共计约0.5米的钻芯取样,结果表明,基础梁上水平方向裂纹长度为12cm,裂纹均较细小,但没有贯通,不会影响结构的安全使用。
同时,我们也对现场砼出现裂纹的现象进行原因分析,提出了施工中的预防措施和纠正措施,对出现的裂缝采取有效措施进行修补以满足工程要求。
一、原因分析:
1、混凝土本身的塑性收缩和缩水收缩(干缩) 塑性收缩:发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。在骨料下沉过程中受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。
缩水收缩(干缩):混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂裂纹。混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝,裂缝宽度较细,且纵横交错,形状没有任何规律。承台表面裂缝属于这类原因引起的裂缝。2、外界环境及养护方法不当引起的裂缝在混凝土结构浇筑过程时,室外气温较高(34。左右),混凝土初期养护时不良,特别是基础梁侧面没有采取有效措施养护,使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝,特别是细长薄壁梁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异。
3、约束原因
基础梁混凝土在硬化过程中,由于水化作用和水分蒸发以及胶凝原因,使混凝土的体积变小,产生收缩变形,而承台混凝土由于以上原因造成的收缩变形由于时间差的原因而相对较小或已趋于稳定,必然对基础梁混凝土的收缩变形产生约束,从而在基础梁混凝土内部产生拉应力。基础梁越长,拉应力越大。基础梁受两侧承台的约束,使其不能完全自由伸缩,具有较大的约束作用力,当基础梁的收缩变形超过其极限拉伸时,裂缝就出现了。当时,混凝土浇筑外界气温较高,加上水泥的水化热作用,混凝土内部温度较高,当混凝土防温收缩,由于承台的约束不能满足其要求的收缩变形时,将会在混凝土内部产生很大的拉应力,可能会出现贯穿性裂缝。
二、结合以上分析的原因小结预防措施有:
1、外界气温高时,在原材料堆放处搭设凉棚,浇水等措施降低砂石料的温度;混凝土拌制水加冰;增加混凝土搅拌时间;通过试验结论来控制混凝土入仓温度。
2、配制大体积混凝土使用低水化热水泥,适当增加粉煤灰的用量,要设置测温装置,同时采取保温措施,如采用塑料薄膜和草袋履盖以确保内外温差小于25℃。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以及混凝土和易性的要求确定配合比。严格控制水和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。
3、高度重视对构筑物混凝土的振捣和养护
不同的养护,可使混凝土结构的抗裂能力成倍地变化,因此在浇注混凝土后要及时覆盖养护,增加环境湿度。特别是对于竖向结构,养护尤显重要。经过不同养护方法的实践,对于竖向结构而言,利用对拉杆双面满挂草袋(麻袋)并定期浇水湿润是一种较好的养护方法。如出现裂缝在混凝土终凝前进行二次抹光,然后及时洒水或覆盖。在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。
4、 严格施工操作程序和现场管理制度,加强材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工,明确分工,责任到人。加强计量监测工作,定时检查并做好详细记录,认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝,并采取措施加以杜绝,合理组织劳动力及机械设备。
5、為减小承台对基础梁的约束,合理分段,分层浇筑。
三、裂缝的处理方法
1、对于一般混凝土表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。
2、其它一般裂缝处理,其施工顺序为:清洗缝后用1:2或1:l水泥砂浆袜缝,压平养护。
3、当裂缝较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,采用环氧胶泥嵌补。
4、对抽芯孔洞清洗干净后采用高浓缩灌浆料进行填补。
参考文献
1 《建筑施工手册》第三版中国建筑工业出版社
2 《工程结构裂缝控制》王铁梦著
关键词:裂缝原因分析 预控措施处理方法
在广东省某2*600MW火电厂主厂房基础施工过程中,发现在已施工完成的基础地梁及承台表面上局部部位出现龟裂裂纹及细小裂缝。基础承台表面多为龟裂裂纹,基础梁上裂缝沿梁长方向垂直或接近垂直,全长比较均匀的分布。裂缝最大宽度在0.125mm以下,沿全长方向没有多大变化。
为了解裂缝的危害程度,采用超声检测仪对裂缝进行无损检测,共检测四根基础梁上裂缝,经对检测结果的分析推测,疑有一根梁裂缝为局部贯穿,其它三组较小裂纹,在正常范围内。针对这一情况,本着对工程负责的态度,更直观地了解梁体裂缝处的断面情况,决定对梁体进行抽芯,确定该梁是否为贯通。在裂纹部位实施钻孔操作,从裂缝部位的梁侧及梁顶各抽取一点,共计约0.5米的钻芯取样,结果表明,基础梁上水平方向裂纹长度为12cm,裂纹均较细小,但没有贯通,不会影响结构的安全使用。
同时,我们也对现场砼出现裂纹的现象进行原因分析,提出了施工中的预防措施和纠正措施,对出现的裂缝采取有效措施进行修补以满足工程要求。
一、原因分析:
1、混凝土本身的塑性收缩和缩水收缩(干缩) 塑性收缩:发生在施工过程中、混凝土浇筑后4~5小时左右,此时水泥水化反应激烈,分子链逐渐形成,出现泌水和水分急剧蒸发,混凝土失水收缩,同时骨料因自重下沉,因此时混凝土尚未硬化,称为塑性收缩。塑性收缩所产生量级很大,可达1%左右。在骨料下沉过程中受到钢筋阻挡,便形成沿钢筋方向的裂缝。
缩水收缩(干缩):混凝土结硬以后,随着表层水分逐步蒸发,湿度逐步降低,混凝土体积减小,称为缩水收缩(干缩)。因混凝土表层水分损失快,内部损失慢,因此产生表面收缩大、内部收缩小的不均匀收缩,表面收缩变形受到内部混凝土的约束,致使表面混凝土承受拉力,当表面混凝土承受拉力超过其抗拉强度时,便产生收缩裂缝。混凝土硬化后收缩主要就是缩水收缩。如配筋率较大的构件(超过3%),钢筋对混凝土收缩的约束比较明显,混凝土表面容易出现龟裂裂纹。混凝土收缩裂缝的特点是大部分属表面裂缝,裂缝宽度较细,且纵横交错,形状没有任何规律。承台表面裂缝属于这类原因引起的裂缝。2、外界环境及养护方法不当引起的裂缝在混凝土结构浇筑过程时,室外气温较高(34。左右),混凝土初期养护时不良,特别是基础梁侧面没有采取有效措施养护,使得混凝土与大气接触的表面上出现不规则的收缩裂缝,特别是细长薄壁梁结构更容易出现。裂缝出现的部位和走向、裂缝宽度因产生的原因而异。
3、约束原因
基础梁混凝土在硬化过程中,由于水化作用和水分蒸发以及胶凝原因,使混凝土的体积变小,产生收缩变形,而承台混凝土由于以上原因造成的收缩变形由于时间差的原因而相对较小或已趋于稳定,必然对基础梁混凝土的收缩变形产生约束,从而在基础梁混凝土内部产生拉应力。基础梁越长,拉应力越大。基础梁受两侧承台的约束,使其不能完全自由伸缩,具有较大的约束作用力,当基础梁的收缩变形超过其极限拉伸时,裂缝就出现了。当时,混凝土浇筑外界气温较高,加上水泥的水化热作用,混凝土内部温度较高,当混凝土防温收缩,由于承台的约束不能满足其要求的收缩变形时,将会在混凝土内部产生很大的拉应力,可能会出现贯穿性裂缝。
二、结合以上分析的原因小结预防措施有:
1、外界气温高时,在原材料堆放处搭设凉棚,浇水等措施降低砂石料的温度;混凝土拌制水加冰;增加混凝土搅拌时间;通过试验结论来控制混凝土入仓温度。
2、配制大体积混凝土使用低水化热水泥,适当增加粉煤灰的用量,要设置测温装置,同时采取保温措施,如采用塑料薄膜和草袋履盖以确保内外温差小于25℃。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以及混凝土和易性的要求确定配合比。严格控制水和水泥用量,选择级配良好的石子,减小空隙率和砂率以减少收缩量,提高混凝土抗裂强度。
3、高度重视对构筑物混凝土的振捣和养护
不同的养护,可使混凝土结构的抗裂能力成倍地变化,因此在浇注混凝土后要及时覆盖养护,增加环境湿度。特别是对于竖向结构,养护尤显重要。经过不同养护方法的实践,对于竖向结构而言,利用对拉杆双面满挂草袋(麻袋)并定期浇水湿润是一种较好的养护方法。如出现裂缝在混凝土终凝前进行二次抹光,然后及时洒水或覆盖。在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度。
4、 严格施工操作程序和现场管理制度,加强材料的检验、试验工作。施工中严格按照方案及交底的要求指导施工,明确分工,责任到人。加强计量监测工作,定时检查并做好详细记录,认真对待浇筑过程中可能出现的冷缝,并采取措施加以杜绝,合理组织劳动力及机械设备。
5、為减小承台对基础梁的约束,合理分段,分层浇筑。
三、裂缝的处理方法
1、对于一般混凝土表面的龟裂,可先将裂缝清洗干净,待干燥后用环氧浆液灌缝或用表面涂刷封闭。施工中若在终凝前发现龟裂时,可用抹压一遍处理。
2、其它一般裂缝处理,其施工顺序为:清洗缝后用1:2或1:l水泥砂浆袜缝,压平养护。
3、当裂缝较大时,应沿裂缝凿八字形凹槽,冲洗干净后,采用环氧胶泥嵌补。
4、对抽芯孔洞清洗干净后采用高浓缩灌浆料进行填补。
参考文献
1 《建筑施工手册》第三版中国建筑工业出版社
2 《工程结构裂缝控制》王铁梦著