混凝土質(zhì)量通病的預(yù)防與處理
混凝土裂縫產(chǎn)生的原因很多,有變形引起的裂縫,有外載作用引起裂縫,有養(yǎng)護(hù)環(huán)境不當(dāng)和化學(xué)作用引起的裂縫等等。在施工中要區(qū)別對(duì)待,并根據(jù)實(shí)際情況正確解決問(wèn)題。本文分析產(chǎn)生裂縫的原因并提出幾點(diǎn)處理措施。
1.干縮裂縫成因及處理措施
干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右,水泥漿中水分的蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生干縮。干縮裂縫產(chǎn)生通常會(huì)影響混凝土的抗?jié)B性,引起鋼筋的銹蝕影響混凝土的耐久性,在水壓力的作用下會(huì)產(chǎn)生水力劈裂影響混凝土的承載力等。
主要預(yù)防措施:一是選用收縮量較小的水泥,一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥,降低水泥的用量;二是混凝土的干縮受水灰比的影響較大,在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用,同時(shí)摻加合適的減水劑;三是嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比,混凝土的用水量絕對(duì)不能大于配合比設(shè)計(jì)所給定的用水量;四是加強(qiáng)混凝土的早期養(yǎng)護(hù),并適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。冬季施工時(shí)要適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土保溫覆蓋時(shí)間,并涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù);五是在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。
2.塑性收縮裂縫及預(yù)防
塑性收縮是指混凝土在凝結(jié)之前,表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn),裂縫多呈中間寬,兩側(cè)細(xì)且長(zhǎng)短不一,互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長(zhǎng)20~30厘米,較長(zhǎng)的裂縫可達(dá)2~3米,寬l~5毫米。其產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋夯炷猎诮K凝前幾乎沒(méi)有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小,或者混凝土剛終凝而強(qiáng)度很小時(shí),受高溫或較大風(fēng)力的影響,混凝土表面失水過(guò)快,造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無(wú)法抵抗其本身收縮,因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開(kāi)裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、環(huán)境溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等。
主要預(yù)防措施:一是選用干縮值較小早期強(qiáng)度較高的硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥。二是嚴(yán)格控制水灰比,摻加高效減水劑來(lái)增加混凝土的坍落度和和易性,減少水泥及水的用量。三是澆筑混凝土之前,將基層和模板澆水均勻濕透。四是及時(shí)覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等,保持混凝土終凝前表面濕潤(rùn),或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。五是在高溫和大風(fēng)天氣要設(shè)置遮陽(yáng)和擋風(fēng)設(shè)施,及時(shí)養(yǎng)護(hù)。
3.沉陷裂縫及預(yù)防
沉陷裂縫的產(chǎn)生是由于結(jié)構(gòu)地基土質(zhì)不勻、松軟,或回填不實(shí)或浸水而造成不均勻沉降所致;或者因?yàn)槟0鍎偠炔蛔?模板支撐問(wèn)距過(guò)大或支撐底部松動(dòng)等導(dǎo)致,特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產(chǎn)生不均勻沉降,致使混凝土結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫。
主要預(yù)防措施:一是對(duì)松軟土、填土地基在上部結(jié)構(gòu)施工前應(yīng)進(jìn)行必要的夯實(shí)和加固;二是保證模板有足夠的強(qiáng)度和剛度,且支撐牢固,并使地基受力均勻;三是防止混凝土澆灌過(guò)程中地基被水浸泡;四是模板拆除的時(shí)間不能太早,且要注意拆模的先后次序;五是在凍土上搭設(shè)模扳時(shí)要注意采取一定的預(yù)防措施。
4.溫度裂縫及預(yù)防
溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。較大的溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。當(dāng)拉應(yīng)力超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí),混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫,這種裂縫多發(fā)生在混凝土施工中后期?;炷潦┕ぶ挟?dāng)溫差變化較大,或者是混凝土受到寒潮襲擊,會(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降而產(chǎn)生收縮,表面收縮的混凝土受內(nèi)部混凝土的約束,產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫,這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。溫度裂縫的走向通常無(wú)一定規(guī)律,大面積結(jié)構(gòu)裂縫??v橫交錯(cuò);梁板類(lèi)長(zhǎng)度尺寸較大的結(jié)構(gòu),裂縫多平行于短邊;深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行,裂縫沿著長(zhǎng)邊分段出現(xiàn),中間較密。裂縫寬度大小不一,受溫度變化影響較為明顯,冬季較寬,夏季較窄。此種裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋銹蝕,混凝土碳化,降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B能力等。
主要預(yù)防措施:一、盡量選用低熱或中熱水泥,如礦渣水泥、粉煤灰水泥。二、減少水泥量,將水泥用量盡量控制在450公斤/立方米以下。三、降低水灰比,一般混凝土的水灰比控制在0.6以下。四、改善骨料級(jí)配,摻加粉煤灰或高效減水劑等來(lái)減少水泥用量,降低水化熱。五、改善混凝土的攪拌加工工藝,在傳統(tǒng)的三冷技術(shù)的基礎(chǔ)上采用二次風(fēng)冷新工藝,降低混凝土的澆筑溫度。六、在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)間。七、高溫季節(jié)澆筑時(shí)可采用搭設(shè)遮陽(yáng)板等輔助措施控制混凝土溫升,降低澆筑混凝土的溫度。八、大體積混凝土的溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān),要合理安排施工工序,分層、分塊澆筑,以利于散熱,減小約束。九、在大體積混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道,通過(guò)冷水或者冷氣冷卻,減小混凝土的內(nèi)外溫差。十、加強(qiáng)混凝土溫度的監(jiān)控,及時(shí)采取冷卻、保護(hù)措施。十一、預(yù)留溫度收縮縫。十二、減小約束,澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設(shè)砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。十三、加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù),混凝土澆筑后,及時(shí)用濕潤(rùn)的草簾、麻片等覆蓋,并注意灑水養(yǎng)護(hù),適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間。在寒冷季節(jié),混凝土表面應(yīng)采取保溫措施,以防止寒潮襲擊。十四、混凝土中配置少量的鋼筋或者摻人纖維材料,將混凝土的溫度裂縫控制在一定范圍之內(nèi)。
綜上所述,防治混凝土裂縫應(yīng)針對(duì)成因,貫徹預(yù)防為主的方針,完善設(shè)計(jì)及加強(qiáng)施工等方面的管理,使混凝土結(jié)構(gòu)盡量不出現(xiàn)裂縫或盡量減少裂縫,以確保結(jié)構(gòu)安全。
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