混凝土裂缝及其治理
1裂缝产生的原因及调查
1.1设计原因
设计中必须考虑到断面突变,对结构件施加预应力不当,钢筋配置过少或过粗,未考虑混凝土收缩变形,混凝土等级过高,水泥用量过大等。
1.2材料原因
粗骨料、填充料含泥量过大,比表面积模量增大致使灰量加大用水量增加,水泥品种的选择,混凝土强度越高其脆性越大,更易产生开裂。
1.3配合比
在考虑材料原因的基础上在混凝土配比时还必须考虑到砂率及水泥比,这都会影响混凝土保水性、是否产生离辙、沁水现象,增加混凝土收缩值;外加剂掺量不准确。
1.4施工及养护
振捣不当会影响混凝土的密封性和匀质性,导致开裂;搅拌不均、未及时进行浇筑易产生裂缝;大体积混凝土内热问题处理不当;养护不到位,水分散失过快是导致混凝土开裂较为关键的问题。
2裂缝治理的方案设计
裂缝的治理及防范是一个系统工程,它涉及到从原材料的选择、技术指标控制、计量搅拌、现场浇筑、振捣养护等一系列的工作。如果以上工作控制得当,将会避免不必要的麻烦,在开始时,就必须将工作做得踏实、有据、可靠,并贯穿于整个施工过程当中。
2.1材料选择
材料必须适应现场环境,材料应与原结构有相容性,应满足特定的使用功能。
2.1.1水泥
目前随着科学的发展,机械能力的加强,水泥的细度模数越来越小,导致水泥在硬化过程中早期强度增长较快,早期水化热较大,导致混凝土干缩裂缝及温度裂缝较为普遍,在施工过程中不易控制,也会在建筑物使用过程中影响其功能,所以在水泥的选择上要求较为慎重。适当选择水泥的细度模数避免水泥水化热过大,进而避免混凝土干缩裂缝及温度裂缝。水泥稳定性不好也是引起混凝土开裂的一个重要因素,所以必须加以控制。
2.1.2砂
尽量选用中砂作为混凝土填充料,不易产生开裂,对于砂的要求,砂的含泥量和泥块的含量分别不宜大于3%和1%,坚固性检验的质量损失不应大于8%。
2.1.3粗骨料
宜采用连续级配的碎石和卵石。粗骨料的含泥量和泥块的含量分别不宜大于1%和0.5%,坚固性检验的质量损失不应大于8%。
2.1.4外加剂
在有防水要求及抗裂要求的应尽量掺些膨胀剂和缓凝剂,掺入膨胀剂的作用是避免混凝土在硬化过程中产生的干缩裂缝,而掺入缓凝剂的作用则应避免混凝土早期强度增长过快,水化热较大而导致产生温度裂缝。
2.1.5矿物掺合剂
用于混凝土中的矿物掺合料包括粉煤灰、粒化高炉矿渣粉、硅灰、沸石粉、钢渣粉、磷渣粉;可采用两种或两种以上的矿物掺合料按一定比例混合使用。矿物掺合料的使用应符合以下要求:1)掺用矿物掺合料的混凝土,宜采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥。2)矿物掺合料宜与高效减水剂同时使用。3)在混凝土中掺入矿物掺合料种类和掺量应经试验确定。4)对于高强混凝土或有抗渗、抗冻、抗裂、抗腐蚀、耐磨等其它特殊要求,混凝土不宜采用低于1级的粉煤灰。5)对于高强混凝土和有耐腐蚀的混凝土,不宜采用二氧化硅含量大于90%的硅灰。比如在大体积土中掺入粉煤灰,其作用是减少水泥用量,降低水化热,避免温度裂缝。6)配合比:对于有抗裂、抗渗要求的混凝土和大体积混凝土,要严格选用水泥,比如低热、低碱、管料选用级配管料,砂选用中砂、外加剂及掺合料,并且要严格控制水灰比。其外加剂及掺合料用量必须经计算和试验后确定。
2.2材料的技术指标控制
原材进场时,厂家必须按批次提供质量证明文件。材料进场后随时进行现场检查及时进行现场见证取样,护样选样工作、对不合格原材料及时进行清场。材料进场后应按不同规格及品种分别堆放,不得混入杂物及受到污染。水泥及掺合料必须有防潮防雨措施。水泥及掺合料储存不得**过3个月。
2.3计量搅拌
计算出施工配合比,进行严格计量。规范搅拌时间,特别掺有外加剂和矿物掺料应适当延长搅拌时间,严格控制水灰比及矿物掺料。
2.4现场浇筑
严格控制混凝土浇筑的时间,沁水及初凝以后的混凝土严禁进入施工现场。剪力墙混凝土应分层进行浇筑,每层浇筑厚度宜为300~358mm,分层循环浇筑,当混凝土落距大于3m时宜采用串筒、溜槽或振动流管等辅助设备,大体积混凝土宜采用分层浇筑方法,可利用自然流淌形成斜坡沿高度均匀上升,分层厚度不宜大于500mm。
2.5拆模养护
混凝土浇筑过程中宜多留几组同条件试块,以确定拆模时间。混凝土拆模后,要及时加以覆盖、浇水湿润养护,对有抗裂抗渗要求的混凝土养护不应小于14d,竖向构件的养护如地下室剪力墙很难加以控制,必须采取必要的措施,防止水分过快散失,不必要的干缩裂缝及影响水泥的正常水化反应。剪力墙在拆模后,及时在上部架设一道水管,每隔100~150mm钻一个小孔,孔眼朝向混凝土面,根据现场气温定时进行送水养护,保证混凝土表面湿润,这样的湿润较为均匀,效果好。还有一点需要注意的是地下室剪力墙结构要求或上部平面布局要求,剪力墙往往被柱子分割成若干段,设计在一定距离内设置膨胀加强带,除柱子主筋外,还设有箍筋,箍筋间距为100mm,这样混凝土在初凝后就失去流动性、可塑性。在施工中却必须遵照设计,在有防水要求的地下室剪力墙混凝土施工中应采取微膨胀混凝土,就可以解决被柱子隔断的每段剪力墙的收缩裂缝。
3裂缝的治理措施
裂缝通常分为贯穿裂缝和表面裂缝,不管是哪种裂缝都将影响混凝土的耐久性,对结构的防水抗冻和对外界环境的侵蚀、钢筋锈蚀都有很大的影响,甚至导致安全隐患,结构的破坏,危害建筑物正常使用年限。
对于地下室或有防水要求的刚性的水池、水槽,治理裂缝实际上就是治理了渗漏,换而言之,就是切断了漏水通道,从治理渗漏“以堵为主、堵排结合、因地制宜、多道设防、综合治理”的原则中可以看到“以堵为主”是首当其冲的,当然这里的堵并非只是讲到的混凝土的裂缝,而且还有混凝土本身没有振捣密实等缺陷。
4结语
对混凝土裂缝要加以重视,认真研究,从设计、材料的选择、施工、使用都要细心对待。而针对裂缝要根据其部位、使用环境、结构要素加以区别,采用合适的方法进行处理。从思想上、管理上加以重视,做到预防为主,混凝土成型后一旦开裂要积极采取补救措施,以确保建筑物的正常使用。