淺析混凝土裂縫的原因分析、修補(bǔ)及防治措施
概要:混凝土是一種由砂石骨料、水泥、水及其他外加材料混合而成的非均質(zhì)脆性材料。由于由于混凝土施工、本身變形和約束等一系列問題,使混凝土裂縫成了土木、水利、橋梁、隧道等工程中最常見的工程病害。混凝土裂縫有表面裂縫、貫穿裂縫和深層裂縫三種。貫穿裂縫,無論對壩體的整體受力,還是防滲效果的影響比之淺層表面裂縫的危害都大得多。表面裂縫也可能成為深層裂縫的誘發(fā)因素,對壩體的抗風(fēng)化能力和耐久性有一定影響。由于裂縫的存在和發(fā)展通常會使內(nèi)部的鋼筋等材料產(chǎn)生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性及抗?jié)B能力,影響建筑物的外觀、使用壽命,嚴(yán)重的將威脅到人民的生命、財(cái)產(chǎn)安全。
一、裂縫的原因分析
由于混凝土的組成材料、微觀構(gòu)造以及所受外界影響的不同,混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多,水工建筑物產(chǎn)生裂縫主要有以下幾種:
1、混凝土在硬化的過程中,由于干縮引起的體積變形受到約束時產(chǎn)生的裂縫,這種裂縫的寬度有時會很大,甚至?xí)灤┱麄€構(gòu)件。
2、大體積混凝土水化時產(chǎn)生的大量水化熱得不到散發(fā),導(dǎo)致混凝土內(nèi)外溫差較大,使混凝土的形變超過極限引起裂縫。
3、在厚度較大的構(gòu)件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或頂部鋼筋的抑制,在澆搗后數(shù)小時會發(fā)生這種由于混凝土塑性塌落引起的裂縫。
4、當(dāng)有約束時,混凝土熱漲冷縮所產(chǎn)生的體積漲縮,因?yàn)槭艿郊s束力的限制,在內(nèi)部產(chǎn)生了溫度應(yīng)力,由于混凝土抗拉強(qiáng)度較低,容易被溫度引起的拉應(yīng)力拉裂,從而產(chǎn)生溫度裂縫。由于太陽暴曬產(chǎn)生裂縫也是工程中最常見的現(xiàn)象。
5、混凝土加水拌和后,水泥中的堿性物質(zhì)與活性骨料中活性氧化硅等起反應(yīng),析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質(zhì)中吸水膨漲,體積增大三倍,從而使混凝土漲裂產(chǎn)生裂縫。
6、在炎熱的大風(fēng)天氣,混凝土表面水分蒸發(fā)較過快,造成混凝土內(nèi)部水化熱過高,在混凝土澆筑數(shù)小時后仍處于塑性狀態(tài),易產(chǎn)生塑性收縮裂縫。
7、構(gòu)件超載產(chǎn)生的裂縫,例如:構(gòu)件在超出設(shè)計(jì)的均布荷載或集中荷載作用下產(chǎn)生內(nèi)力彎矩,出現(xiàn)垂直于構(gòu)件縱軸的裂縫,構(gòu)件在較大剪力作用下,產(chǎn)生斜裂縫,并向上、下延伸。
8、當(dāng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)出現(xiàn)不均勻沉陷,就有可能會產(chǎn)生裂縫,隨著沉陷的進(jìn)一步發(fā)展,裂縫會進(jìn)一步擴(kuò)大。
9、當(dāng)鋼筋混凝土處于不利環(huán)境中,例如:侵蝕性水,由于混凝土保護(hù)層厚度有限,特別是當(dāng)混凝土密實(shí)性不良,環(huán)境中的氯離子等和溶于水中的氧會使混凝土中的鋼筋生銹,生成氧化鐵,氧化鐵的體積比原來金屬的體積大的多,鐵銹體積膨脹,對周圍混凝土擠壓,使混凝土脹裂。而在施工過程中,我們最為常見的多是因溫度而引起的裂縫。
混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱,內(nèi)部溫度不斷上升,在表面引起拉應(yīng)力。后期在降溫過程中,由于受到基礎(chǔ)或老混凝上的約束,又會在混凝土內(nèi)部出現(xiàn)拉應(yīng)力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應(yīng)力。當(dāng)這些拉應(yīng)力超出混凝土的抗裂能力時,即會出現(xiàn)裂縫。許多混凝土的內(nèi)部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發(fā)生劇烈變化。如養(yǎng)護(hù)不周、時干時濕,表面干縮形變受到內(nèi)部混凝土的約束,也往往導(dǎo)致裂縫。混凝土是一種脆性材料,抗拉強(qiáng)度是抗壓強(qiáng)度的1/10左右,短期加荷時的極限拉伸變形只有(0.6~1.0)×104,長期加荷時的極限位伸變形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均勻,水灰比不穩(wěn)定,及運(yùn)輸和澆筑過程中的離析現(xiàn)象,在同一塊混凝土中其抗拉強(qiáng)度又是不均勻的,存在著許多抗拉能力很低,易于出現(xiàn)裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中,拉應(yīng)力主要是由鋼筋承擔(dān),混凝土只是承受壓應(yīng)力。在素混凝土內(nèi)或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結(jié)構(gòu)內(nèi)出現(xiàn)了拉應(yīng)力,則須依靠混凝土自身承擔(dān)。一般設(shè)計(jì)中均要求不出現(xiàn)拉應(yīng)力或者只出現(xiàn)很小的拉應(yīng)力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運(yùn)轉(zhuǎn)時期的穩(wěn)定溫度,往往在混凝土內(nèi)部引起相當(dāng)大的拉應(yīng)力。有時溫度應(yīng)力可超過其它外荷載所引起的應(yīng)力,因此掌握溫度應(yīng)力的變化規(guī)律對于進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工極為重要。
二、裂縫的修補(bǔ)措施
國內(nèi)外修補(bǔ)裂縫的方法很多,歸納起來主要有以下三大類:
(一)開槽法修補(bǔ)裂縫
該法適合于修補(bǔ)較寬裂縫大于0.5mm,材料的配合比為:采用環(huán)氧樹脂:聚硫橡膠:水泥:砂=10:3:12.5:28.首先用人工將曬干篩后的砂、水泥按比例配好攪拌均勻后,將環(huán)氧樹脂聚硫橡膠也按配比拌勻。然后摻入已拌好的砂、水泥當(dāng)中,再用人工繼續(xù)攪拌。最后用少量的丙酮將已拌好的砂漿稀釋到適中稠度(約0.4斤丙酮就可以了)。及時將已拌好的改性環(huán)氧樹脂砂漿用橡膠桶裝到已鑿好洗凈吹干后的混凝土鑿槽內(nèi)進(jìn)行嵌入。從砂漿開始拌和到嵌入混凝土縫內(nèi),一組砂漿的整個施工過程需要30分鐘左右完成。嵌入后的砂漿養(yǎng)護(hù)即砂漿嵌入縫槽內(nèi)處理好后兩小時以內(nèi)及時用毛氈、麻袋將聚硫橡膠改性環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行覆蓋,待完全初凝后,開始用水養(yǎng)護(hù)。
(二)低壓注漿法修補(bǔ)裂縫
低壓注漿法適用于裂縫寬度為0.2mm~0.3mm的混凝土裂縫修補(bǔ)。修補(bǔ)工序如下:裂縫清理—試漏—配制注漿液—壓力注漿—二次注漿—清理表面。
當(dāng)裂縫數(shù)量較多時,先要在裂縫位置上貼醫(yī)用白膠布,再用窄毛刷沾漿沿裂縫來回涂刷封縫,使裂縫封閉,大約10分鐘后,揭去膠布條,露出小縫,粘貼注漿嘴用鍵包嚴(yán)。固化后周邊可能有裂口,必須反復(fù)用漿補(bǔ)上,以避免注漿漏漿。注漿操作一般在粘嘴的第二天進(jìn)行,若氣溫高的話,半天就可注漿。操作時先用補(bǔ)縫器吸取注漿液,插入注漿嘴,用手推動補(bǔ)縫器活塞,使?jié){液通過注漿嘴壓入裂縫,當(dāng)相鄰的嘴中流出漿液時,就可拔出補(bǔ)縫器,堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿,水平縫一般從一端到另一端逐個注漿。為了保證漿液充滿,在注漿后約半小時可以對每個注漿嘴再次補(bǔ)漿。
(三)表面覆蓋法修補(bǔ)裂縫
這是一種在微細(xì)裂縫(一般寬度小于0.2mm)的表面上涂膜,以達(dá)到修補(bǔ)混凝土微細(xì)裂縫的目的。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法,這種方法的缺點(diǎn)是修補(bǔ)工作無法深入到裂縫內(nèi)部,對延伸裂縫難以追蹤其變化。
表面覆蓋法所用材料視修補(bǔ)目的及建筑物所處環(huán)境不同而異,通常采用彈性涂膜防水材料,聚合物水泥膏、聚合物薄膜(粘貼)等。施工時,首先用鋼絲刷子將混凝土表面打毛,清除表面附著物,用水沖洗干凈后充分干燥,然后用樹脂充填混凝土表面的氣孔,再用修補(bǔ)材料涂覆表面。
三、裂縫的防治措施
由于水化熱產(chǎn)生的升溫較高、降溫幅度大、速率快,使混凝土產(chǎn)生較大的溫度和收縮應(yīng)力是導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因。因此,為防治水化熱引起的裂縫,施工前應(yīng)計(jì)算升溫峰值、內(nèi)外溫差及降溫速率,制定相應(yīng)的技術(shù)措施,防止和控制溫度裂縫,確保工程質(zhì)量。
(一)降低混凝土入模溫度
(1)降低原材料進(jìn)入攪拌機(jī)的溫度如夏季在水箱內(nèi)加冰塊,降低水溫;粗骨料遮陽防曬,并灑冷水降溫;細(xì)骨料遮陽防曬;散裝水泥提前儲備,避免新出廠水泥溫度過高。采取以上措施最大限度降低混凝土出機(jī)溫度。
(2)夏季,混凝土運(yùn)輸車加保溫套或?qū)摅w噴淋冷水降溫。混凝土泵送管道遮陽防曬。
(3)混凝土澆筑作業(yè)面遮陽,減少混凝土冷量損失。
(二)降低混凝土水化熱
(1)選擇中低熱品種水泥,優(yōu)先選用礦渣硅酸鹽水泥。
(2)利用混凝土后期強(qiáng)度用,R60或R90替代R28作為設(shè)計(jì)強(qiáng)度。
(3)摻人一定比例的粉煤灰。
(4)摻人高效減水劑。
(5)摻加緩凝劑。
(三)摻UEA膨脹劑
摻人UEA膨脹劑,在最初14天潮濕養(yǎng)護(hù)中,使混凝土體積微膨脹,補(bǔ)償混凝土早期失水收縮產(chǎn)生的收縮裂縫。
(四)采用二次抹壓技術(shù)
混凝土大模振搗,表層刮平抹壓1~2小時后,即在混凝土初凝前在混凝土表面進(jìn)行二次抹壓,消除混凝土干縮、沉縮和塑性收縮產(chǎn)生的表面裂縫,增加混凝土內(nèi)部的密實(shí)度。但是,二次抹壓時間必須掌握恰當(dāng),過早抹壓沒有效果;過晚抹壓混凝土已進(jìn)入初凝狀態(tài),失去塑性,消除不了混凝土表面已出現(xiàn)的裂縫。
(五)混凝土自然養(yǎng)護(hù)
1、保濕養(yǎng)護(hù)混凝土表面經(jīng)過二次抹壓后,立即覆蓋塑料薄膜,防止表面水份蒸發(fā),保持混凝上處于潮濕狀態(tài)下養(yǎng)護(hù)。特別是對于摻入U(xiǎn)EA膨脹劑的混凝土,在最初14天內(nèi),必須潮濕養(yǎng)護(hù),方能促使膨脹劑充分發(fā)揮膨脹作用。
2、保濕養(yǎng)護(hù)根據(jù)混凝土絕熱溫升計(jì)算,確定中心最高溫度,按溫控技術(shù)措施,確定養(yǎng)護(hù)材料及覆蓋厚度和養(yǎng)護(hù)時間。
保溫養(yǎng)護(hù)的目的:①減少混凝土表面熱擴(kuò)散,減少內(nèi)外溫度;②延緩散熱時間,控制降溫速率,有利于混凝土強(qiáng)度增長和應(yīng)力松馳,避免產(chǎn)生貫穿裂縫。養(yǎng)護(hù)一般不少于15天。
3、在常溫季節(jié),混凝土終凝后也可采取蓄水養(yǎng)護(hù)的辦法,替代前兩種保濕保溫養(yǎng)護(hù)辦法。根據(jù)混凝土內(nèi)外溫差數(shù)據(jù),及時調(diào)整蓄水高度,也能收到預(yù)期效果。
結(jié)束語:雖然目前學(xué)術(shù)界對于混凝土裂縫的成因和計(jì)算方法有不同的理論,但對于具體的預(yù)防和改善措施意見還是比較統(tǒng)一,同時在實(shí)踐中的應(yīng)用效果也是比較好的,具體施工中要靠我們多觀察、多比較,出現(xiàn)問題后多分析、多總結(jié),結(jié)合多種預(yù)防處理措施,混凝土的裂縫是完全可以避免的。
參考文獻(xiàn):
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篇2:石膏板吊頂裂縫防治技術(shù)措施
石膏板吊頂裂縫防治技術(shù)措施
輕鋼龍骨石膏板吊頂,由于其成本低、易造型、防火性能好、易施工而被廣泛應(yīng)用于各類工程吊頂上。在滿刷高檔乳膠漆石膏板,會有或大或小的裂縫,在大面積石膏板吊頂上,尤其突出。此裂縫雖不影響功能使用,但卻影響其美觀。在工程驗(yàn)收中也被列入整改項(xiàng)目。如何防治此裂縫,現(xiàn)就施工角度,談幾點(diǎn)應(yīng)注意幾個問題及采取相應(yīng)技術(shù)措施:
一、固定吊筋的膨脹螺栓選定位置不對,間距未合模數(shù)此類情況主要出現(xiàn)在多孔YKB板樓板上,在確定吊筋間距時,YKB板模數(shù)尺寸,部分膨脹螺絲固定點(diǎn)落在YKB板孔內(nèi),此時膨脹螺栓膨脹頭在孔內(nèi),無法固定,導(dǎo)致此吊頂固定點(diǎn)上下、左右有活動間隙,此吊點(diǎn)看起來是一受力點(diǎn),實(shí)際上,它一旦受力就會變形。如何避免此問題:
1、頂板上彈固定墨斗線時,先找到Y(jié)KB板交接縫,一般土建施工此處為砼灌縫,第一道線就選用此交接縫。
2、吊點(diǎn)間距在施工規(guī)范上要求是900--1200mm,具體施工時,吊點(diǎn)間距可在此范圍內(nèi)根據(jù)YKB板寬度模數(shù)來確定,這樣既可避免出現(xiàn)活動吊點(diǎn)情況,又可避免電錘打孔時打斷YKB應(yīng)力筋,影響YKB板受力。萬一出現(xiàn)固定點(diǎn)落在YKB板孔內(nèi),有兩種處理方法:
(1)在周圍適當(dāng)空間重新打孔。
(2)用50*50鐵板厚3—4mm螺帽擰緊點(diǎn)焊。
二、吊點(diǎn)及掛件節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)虛假受力情況此類情況主要是由于施工人員素質(zhì)、技術(shù)原因,在輕鋼龍骨吊頂施工中出現(xiàn)此類問題有幾種情況。
1、吊件上膨脹螺栓螺母及固定大吊的螺桿、螺母在絲接時不注意導(dǎo)致螺栓及螺母扭結(jié),絲扣損壞。
2、膨脹螺絲下部掛吊筋,上口未加固定螺母固定。
3、¢6、¢8的吊筋在很多工程中,特別是工程收尾時,購些圓盤鋼筋,讓工人在現(xiàn)場調(diào)直,當(dāng)?shù)踅钣谩?/p>
4、大吊與主龍骨連接,由于大吊變形或不配套,主龍骨夾在大吊中間,未在大吊底部受力。
5、中掛上與主龍骨連接,下掛副龍骨,其與主龍骨連接,導(dǎo)致主、副龍骨間有活動間隙。
出現(xiàn)以上幾種情況,就會出現(xiàn)已調(diào)平的龍骨吊頂在外力作用變?yōu)槠鸱黄剑瑢?dǎo)致覆蓋石膏板產(chǎn)生拉力、變形、裂縫。解決此問題辦法是在結(jié)構(gòu)上施工加以注意和采取些必要措施,出現(xiàn)此類情況危害性較大且不易修復(fù),施工中一定注意。解決此類問題的措施是:
(1)、在栓緊螺栓、母時要順著絲扣緊固,切忌強(qiáng)用力損壞絲扣。
(2)、圓盤鋼筋用作吊桿前,一定要求是合格的新鋼筋且得冷拉或調(diào)直后方可使用。
(3)、主、副龍骨掛件及大吊中有變形部分一定在施工中用鋼絲鉗加工,以滿足施工適用要求,不適用或不配合的配件得棄之不用。
(4)、掛副龍骨時,一定得讓主、副龍骨緊貼,掛件與主龍骨連接時,用鋼絲鉗夾緊,讓其連接無活動間隙。
篇3:樓地面裂縫滲漏防治技術(shù)措施(2)
樓地面裂縫、滲漏防治的技術(shù)措施(二)
a、上下水管道套管及預(yù)留洞口座標(biāo)位置應(yīng)正確。套管應(yīng)高出建筑層50mm;洞口形狀為上大下小。
b、管道安裝前,樓板板厚范圍內(nèi)上下水管的光滑外壁應(yīng)先做毛化處理,再均勻涂一層401塑料膠,然后用篩洗的中粗砂噴灑均勻。
c、現(xiàn)澆板預(yù)留洞口填塞前,應(yīng)將洞口清洗干凈、毛化處理、涂刷摻膠水泥漿作粘結(jié)層。洞口填塞分二次澆筑,先用摻入抗裂防滲劑的微膨脹細(xì)石混凝土澆筑至樓板厚度的2/3處,待混凝土凝固后進(jìn)行4h蓄水試驗(yàn);無滲漏后,用摻入抗裂防滲劑的水泥砂漿填塞。管道安裝后,應(yīng)在洞口處進(jìn)行24h蓄水試驗(yàn)。
d、防水層施工前應(yīng)先將樓板四周清理干凈,陰角處粉成小圓弧。防水層的泛水高度不得小于300mm。
e、地面找平層向地漏放坡1%-1.5%,地漏口要比相鄰地面低5mm。
f、有防水要求的地面施工完畢后,應(yīng)進(jìn)行24h蓄水試驗(yàn),蓄水高度為20mm-30mm。
g、衛(wèi)生間墻面防水砂漿就進(jìn)行不少于2次的刮糙。
h、混凝土預(yù)制樓板板間預(yù)留縫寬宜為35mm-45mm,并應(yīng)按要求配置構(gòu)造鋼筋。板縫清理干凈、用水濕潤后,用C25強(qiáng)度等級的細(xì)石混凝土填充密實(shí),板縫上下預(yù)留深度25mm-30mm的弧形凹槽,并按要求進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
i、室內(nèi)外回填土必須分層夯實(shí),并見證取樣試驗(yàn)合格。
j、工業(yè)廠房普通混凝土地面必須設(shè)置分格縫,并在混凝土終凝前原漿收光,嚴(yán)禁撒干水泥或刮水泥漿收光。