浅谈混凝土裂缝的成因及防治

时间:2022-10-01 04:01:10

浅谈混凝土裂缝的成因及防治

摘要:产生混凝土裂缝的原因很多,是一种常见病和多发病,绝大数发生于施工阶段,其产生原因复杂,有设计方面的原因,有施工方面的因素。要想根本解决混凝土裂缝问题,得从设计、施工及使用过程中综合入手,以下从个人施工管理过程中,简要分析混凝土裂缝的预防及补救措施。

中图分类号:TV543文献标识码: A 文章编号:

一、混凝土裂缝的种类及特征

产生混凝土裂缝的原因是多方面的,桥梁结构、框架结构梁板、大体积混凝土构件所发生的裂缝形态各异,就一些具体裂缝而言,总有主导原因。有些裂缝,具有独特特征。混凝土硬结前,易产生塑性沉降裂缝和塑性收缩裂缝,可统称为沉缩裂缝。混凝土硬结后,易产生温度裂缝和化学作用裂缝。在混凝土硬结前后都可能产生的有应力裂缝和施工处理不当因素的裂缝,统称为结构性裂缝。

二、从设计方面早期重视,预防产生裂缝诱因

(一)存在问题:混凝土板梁、构件平面布局不合理、尺寸较长,伸缩缝、后浇带设置不合理,一些过大的房间、阳台、门窗洞口,使得砖混结构墙体这个主要承重构件布置不足或严重削弱。现浇楼板边端约束受此影响发生改变,应力集中使楼板的整体变形不一致。还有冷轧带肋钢筋在钢筋混凝土现浇楼板中使用,与采用普通钢筋相比,降低了楼板的配筋含量,同时冷轧带肋钢筋比常规钢筋细,特别是板内负弯矩筋,在施工中易受弯变形和移位。单块面积过大的现浇钢筋混凝土板变形较大,受温度、干缩、板端约束以及施工影响较敏感,受其板边端约束以及湿度收缩而产生角拉应力引起斜向裂纹较严重,当角拉应力很大时,将导致裂缝产生并贯通板厚。对此设计人员依然按常规方法对大跨度及面积较大、较厚板进行设计,而对其变形及抗裂性能未曾给予足够的重视,仅引用国家标准或标准图集的构造措施,很少单独提出有关防裂的要求和措施。

(二)防治措施:设计人员在设计过程中对建筑物四周的阳角处楼面板配筋进行加强,负筋不采用分离式切断,改为沿房间(每个阳角仅限一个房间)全长配置,并且适当加密加粗。对于外墙转角处的放射性钢筋,采用双层双向钢筋加密加强后,纵、横两个方向的钢筋网的合力已能很好地抵抗和防止45。斜角裂缝的发生和转移,并且放射性钢筋往往只有上部一层,在绑扎时常搁置在纵横板面钢筋的上方,导致钢筋交叉重叠,将板面的负弯矩钢筋下压,减少了板面负弯矩钢筋的有效高度,同时浇筑时钢筋弯头(即拐角)容易翘起造成平仓困难,所以建议重点加强加密双层双向钢筋即可。

三、各类混凝土裂缝的原因分析和防治措施

(一)沉降裂缝

1、现象:混凝土浇注后1-3小时内,随泌水而沉降或随混凝土塑性收缩产生的裂缝。沉降裂缝顺梁、板上表面主筋的方向裂开,裂缝最深达钢筋表面。塑性收缩裂缝在钢筋以上产生不规则斜裂缝。

2、预防措施:一是严格控制混凝土水灰比和加水量,不要采用过大的单方水泥用量。二是掺入减水剂和适量粉煤灰,以减少沉降量和塑性收缩。三是在混凝土浇注1-2小时后,对混凝土进行二次振捣,表面拍打振密。箱梁及T梁应浇到翼板根部时停一段时间,待梁身混凝土泌水沉降完成后,再继续浇注翼板这层混凝土。

3、补救措施:一旦出现沉降裂缝立即磨平压实。

(二)塑性干燥及收缩裂缝

1、现象:混凝土浇注后约4小时,裂缝出现在结构或构件表面,形状不规则,长短不一,互不连贯,俗称龟裂。

2、预防措施:一是严格控制水灰比及水泥用量,选用较大砂率和级配良好石料。二是避免混凝土自身与外界温度相差过大,浇注后及时覆盖,潮湿养护。三是设置风挡,气温高、干燥或风速大的气候情况下施工,及早喷水养护。四是浇注前,将基层和模板充分浇水湿透。

3、补救措施:一是发现细微裂缝时,及时抹压一遍,再覆盖养护。二是裂缝已形成时,现浇结构表面抹一层薄砂浆封闭裂缝,保护钢筋。预制构件,可在裂缝表面涂环氧胶泥或粘环氧玻璃布,封闭处理。

(三)长期干缩裂缝

1、现象:表面性裂缝,宽度为0.05-0.2毫米,走向为纵横交错,没有规律性。整体现浇结构中,多发生在结构截面处,平面裂缝多半延伸到变截面部位或块体边缘。预制件多产生在箍筋位置。

2、预防措施:一是水泥用量、水灰比、砂率不能过大采用。尽量减少混凝土单位用水量。二是板面混凝土在初凝后、终凝前,进行二次抹压,减少收缩量。三是掺用膨胀剂如钙矾石系膨胀剂,掺用优质粉煤灰。

(四)温度裂缝

1、现象:一是表面温度裂缝走向无一定规律性,梁板及长度尺寸较大结构,裂缝多平行于短边;大面积结构裂缝常纵横交错。二是温度深层裂缝和贯穿裂缝,一般与短边方向平行或接行,裂缝沿全长分段出现,中间较密;表面、深层、贯穿温度裂缝的宽带大小不一,一般在0.5毫米以下,裂缝宽度沿全长没有多大变化,但受温度变化影响显著,冬季较宽,夏季较细。三是多发生在施工期间,沿断面高度,裂缝大多呈上宽下窄状,个别有下宽上窄情况,如遇上下边缘配筋较多结构,也出现中间宽两端窄的形状。

2、预防措施:预防温度裂缝,可从控制温度、改进设计和提高施工工艺水平、改善混凝土性能、减少约束条件等方面入手。一般措施为:

①降低混凝土的浇筑温度。如采用降低骨料的温度,或加冰水,或者安排浇筑在夜间进行,或采取有效措施减小混凝土的温度回升,或采用液态氮降低混凝土的温度等方法。

②降低混凝土的水化热的温升。如选用低水化热的水泥,或减少水泥的用量,掺入优质粉煤灰。

③加快浇筑后混凝土的散热,如使用钢模板,采用分层浇筑混凝土,每层厚度不大于30厘米,以加快散热,并使温度分布均匀。在大体积混凝土施工中,预埋或利用一些管、孔道如钢索的套管通过冷风或冷水来降温。

④降低欲浇筑混凝土结构或构筑物的外部约束。如减小浇筑体长度或厚度,分块厚为1.5-2.0米,以减少约束作用,平面方向每块截面积不小于50平方米,块与块间竖向接缝面,应与截面积短边平行,才垂直其长边,跳块浇筑,上下邻层混凝土间竖向接缝,应错开位置做成企口,按照施工缝处理,以减少温度收缩力;或减少约束体体积;或改变交界面状况,如顶进箱涵,底板与垫层间涂石蜡层,大体积桥台混凝土与垫层间,浇沥青胶,并铺5毫米厚砂等做法,改善交界面的状况。两层混凝土的浇筑时间间隔不得长于15天。

⑤加强混凝土的表面养护。浇筑后,表面应及时用草帘、草袋、砂、锯末等覆盖,洒水养护,或者蓄水养护。夏天适当延长养护时间。寒冷季节,采取保温措施,保护混凝土表面、薄壁结构,要适当延长其拆模时间,使之缓慢降温。拆模时,混凝土中心与表面温度差,不宜大于20度,以防急速降温。

3、补救措施:一是对于一般结构的缝宽小于0.1毫米,因可自行愈合,只采用封闭措施,一般采用涂两遍环氧胶泥,贴环氧玻璃布,以及喷水泥砂浆等进行裂缝表面封闭。二是对于有防水要求的结构,缝宽大于0.1毫米的深层及贯穿裂缝,可根据裂缝的可灌程度采取灌浆方法进行裂缝修补。

四、结语

在施工中,施工技术人员认真把关,各施工人员和各工序的密切配合是施工质量保证体系的必备条件。当现浇构件的强度达到设计值的50%后再进行上一层施工。对于现浇构件容易出现的一些非结构性裂缝现象,要靠我们在施工中多观察,采取一些相应有效的防治措施,采用更为科学的解决方法,相信混凝土裂缝能得到较好的解决。

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