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《混凝(ning)土裂縫的原因分析、修補(bu)及控制(zhi)措施》

摘要

混(hun)凝土是一種(zhong)由砂石骨料(liao)、水(shui)泥、水(shui)及其他外加材(cai)料(liao)混(hun)合而成的非均(jun)質脆性材(cai)料(liao)。由于混(hun)凝土施工(gong)、本(ben)身變形和約(yue)束(shu)等一系列問題影(ying)響,使混(hun)凝土裂縫(feng)成了工(gong)程(cheng)中最常見的工(gong)程(cheng)通病(bing)。由于裂縫(feng)的存在和發展通常會使內部(bu)的鋼筋等材(cai)料(liao)產生(sheng)腐蝕,降(jiang)低(di)鋼筋混(hun)凝土材(cai)料(liao)的承栽能力、耐久性及抗滲能力,影(ying)響建筑物的外觀(guan)、使用壽命,嚴重的將(jiang)威脅到人民的生(sheng)命、財(cai)產安全。 

 

關鍵詞(ci):混凝土裂縫;原因分析;裂縫的修補;裂縫的控制措施 

 

l 裂縫的原因分析 

由于混凝(ning)土(tu)的組成材料、微觀構造以及所受外界(jie)影響的不同(tong),混凝(ning)土(tu)裂(lie)縫(feng)產生的原因很(hen)多,主要有以下(xia)幾(ji)種: 

1.1 混凝(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)(de)(de)收縮(suo)(suo)變(bian)形(xing)是這種工程材料的(de)(de)(de)固有特性。主要(yao)表現形(xing)式為:澆筑初期( 終凝(ning)(ning)前) 的(de)(de)(de)凝(ning)(ning)縮(suo)(suo)變(bian)形(xing);硬化過程中的(de)(de)(de)干縮(suo)(suo)變(bian)形(xing);裂縫還與構件施工時(shi)最(zui)大連續(xu)邊長(chang)成正(zheng)比(bi),當現澆鋼筋混凝(ning)(ning)土(tu)(tu)樓板收縮(suo)(suo)受到其支承結構的(de)(de)(de)約(yue)束,板內拉應力超過混凝(ning)(ning)土(tu)(tu)的(de)(de)(de)極限(xian)抗(kang)拉強(qiang)度時(shi),就會產生裂縫。 

1.2 大(da)體積混(hun)凝(ning)土水(shui)化時(shi)產生的大(da)量水(shui)化熱得不到散發,導致混(hun)凝(ning)土內外溫差較大(da),使混(hun)凝(ning)土的形變超過(guo)極限引起裂縫(feng)。 

1.3 樓板(ban)的(de)彈性變(bian)形及支座處的(de)負(fu)(fu)(fu)(fu)彎(wan)(wan)矩(ju)。施工中在混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土未(wei)達到規(gui)定強度,過早拆模,或(huo)者在混(hun)(hun)凝(ning)(ning)土未(wei)達到終凝(ning)(ning)時間就上荷載等(deng)。這些(xie)因素都可直接(jie)造(zao)成混(hun)(hun)凝(ning)(ning)士樓板(ban)的(de)彈性變(bian)形,致使砼早期強度低或(huo)無強度。承受(shou)彎(wan)(wan)、壓、拉應(ying)力,導致樓板(ban)產(chan)生(sheng)內(nei)傷或(huo)斷裂。施工中不注(zhu)意鋼筋的(de)保(bao)護,把板(ban)面(mian)負(fu)(fu)(fu)(fu)筋踩彎(wan)(wan)等(deng),將會(hui)造(zao)成支座產(chan)生(sheng)負(fu)(fu)(fu)(fu)彎(wan)(wan)矩(ju),導致板(ban)面(mian)出現裂縫(feng)。此外,大梁兩側(ce)的(de)樓板(ban)不均勻(yun)沉降也(ye)會(hui)使支座產(chan)生(sheng)負(fu)(fu)(fu)(fu)彎(wan)(wan)矩(ju)造(zao)成橫向裂縫(feng)。 

1 . 4 當有約束(shu)時,混(hun)凝(ning)土(tu)熱漲冷縮(suo)所(suo)產(chan)生的體積漲縮(suo),因為(wei)受(shou)到(dao)約束(shu)力(li)的限制,在內(nei)部產(chan)生了溫度(du)應力(li),由(you)于混(hun)凝(ning)土(tu)抗(kang)拉(la)強度(du)較低,容易(yi)被溫度(du)引起的拉(la)應力(li)拉(la)裂(lie)(lie),從(cong)而產(chan)生溫度(du)裂(lie)(lie)縫。由(you)于太陽暴(bao)曬產(chan)生裂(lie)(lie)縫也是工(gong)程(cheng)中最常見的現象。 

1 . 5 混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)加水(shui)拌和后,水(shui)泥中(zhong)的(de)堿性物質(zhi)(zhi)與活性骨料中(zhong)活性氧化硅(gui)等起(qi)反應,析出的(de)膠狀堿——硅(gui)膠從周圍介質(zhi)(zhi)中(zhong)吸(xi)水(shui)膨漲,體積(ji)增大三(san)倍,從而使混(hun)凝(ning)(ning)土(tu)(tu)漲裂產生裂縫(feng)。 

1 . 6 在炎(yan)熱的大風天(tian)氣(qi),混(hun)凝土表面(mian)水分蒸(zheng)發過快,造(zao)成混(hun)凝土內(nei)部水化熱過高(gao),在混(hun)凝土澆筑數小對(dui)后(hou)仍(reng)處于塑性(xing)狀(zhuang)態,易產生塑性(xing)收縮(suo)裂縫。 

1 .7構件(jian)超載產(chan)生的(de)裂(lie)縫(feng),例如:構件(jian)在超出設計的(de)均(jun)布荷載或集中荷載作用(yong)下(xia)產(chan)生內(nei)力彎矩,出現垂直于構件(jian)縱軸(zhou)的(de)裂(lie)縫(feng),構件(jian)在較(jiao)大剪力作用(yong)下(xia),產(chan)生斜裂(lie)縫(feng),并向上、下(xia)延伸(shen)。 

1 .8當結構的基礎出現不均勻沉陷,就有可能會產生裂(lie)縫(feng),隨著(zhu)沉陷的進(jin)一步發展(zhan),裂(lie)縫(feng)會 

進一步擴大。 

1 .9商品混(hun)(hun)凝土水(shui)(shui)灰(hui)比(bi)、塌(ta)落(luo)度(du)過大(da)(da),或使用過量(liang)(liang)粉砂。混(hun)(hun)凝土強(qiang)(qiang)度(du)值(zhi)對(dui)水(shui)(shui)灰(hui)比(bi)的(de)(de)變(bian)化十分敏感,基(ji)本上是水(shui)(shui)和水(shui)(shui)泥計(ji)量(liang)(liang)變(bian)動(dong)對(dui)強(qiang)(qiang)度(du)影響(xiang)的(de)(de)疊加。因(yin)(yin)此,水(shui)(shui)、水(shui)(shui)泥、外(wai)摻混(hun)(hun)合(he)材料、外(wai)加劑溶液的(de)(de)計(ji)量(liang)(liang)偏差,將直接(jie)影響(xiang)混(hun)(hun)凝土的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)。而采用含泥量(liang)(liang)大(da)(da)的(de)(de)粉砂配制(zhi)的(de)(de)混(hun)(hun)凝土收縮大(da)(da),抗拉強(qiang)(qiang)度(du)低,容易因(yin)(yin)塑性收縮而產(chan)(chan)生(sheng)裂縫(feng)。泵送(song)砼為(wei)了滿(man)足泵送(song)條件:坍落(luo)度(du)大(da)(da),流動(dong)性好,易產(chan)(chan)生(sheng)局部(bu)粗骨料少、砂漿多的(de)(de)現象(xiang),此時(shi),砼脫水(shui)(shui)干縮時(shi),就(jiu)會(hui)產(chan)(chan)生(sheng)表面(mian)裂縫(feng)。 

1 .10 樓板(ban)(ban)管(guan)線(xian)(xian)影響。樓板(ban)(ban)管(guan)線(xian)(xian)的(de)暗埋較多,由于管(guan)線(xian)(xian)過多,使鋼(gang)筋(jin)與混(hun)凝土的(de)粘結度降低,從而造成現(xian)澆樓板(ban)(ban)在混(hun)凝土成型(xing)后應力不均,呈現(xian)—些細小的(de)不規則裂縫(feng)。 

1.11 混(hun)凝土(tu)施工中(zhong)過(guo)分振(zhen)搗(dao)(dao),模(mo)(mo)板(ban)過(guo)于干燥(zao)。混(hun)凝土(tu)澆筑振(zhen)搗(dao)(dao)后,粗骨料沉(chen)落擠(ji)出水(shui)分、空氣,表(biao)面(mian)呈現泌水(shui)而形成豎向體積縮(suo)小沉(chen)落,造(zao)成表(biao)面(mian)砂(sha)漿層(ceng),它比(bi)下層(ceng)混(hun)凝土(tu)有較大的干縮(suo)性(xing)能,待水(shui)分蒸發(fa)后,易形成凝縮(suo)裂縫。而模(mo)(mo)板(ban)、墊層(ceng)在澆筑混(hun)凝土(tu)之間灑水(shui)不夠,過(guo)于干燥(zao),則模(mo)(mo)板(ban)吸水(shui)量大,引起混(hun)凝土(tu)的塑性(xing)收(shou)縮(suo),產生裂縫。 

1.12混(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)土澆(jiao)搗后(hou),過(guo)分(fen)抹(mo)平壓光(guang)(guang)和(he)養護(hu)不(bu)當。過(guo)度(du)(du)的抹(mo)平壓光(guang)(guang)會(hui)使混(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)土的細骨料過(guo)多(duo) 地浮到表(biao)(biao)(biao)面,形成含水(shui)量很(hen)大的水(shui)泥漿層,水(shui)泥漿中的氫(qing)氧化(hua)(hua)鈣(gai)與空氣中二氧化(hua)(hua)碳(tan)作用(yong)生成碳(tan)酸鈣(gai)。引起表(biao)(biao)(biao)面體積碳(tan)水(shui)化(hua)(hua)收(shou)縮(suo),導(dao)致混(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)土板表(biao)(biao)(biao)面龜(gui)裂。養護(hu)不(bu)當也是造成現澆(jiao)混(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)土板裂縫的主(zhu)要(yao)原因。過(guo)早養護(hu)會(hui)影響混(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)土的膠結能力。過(guo)遲(chi)養護(hu),由于(yu)受風(feng)吹日曬,混(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)土板表(biao)(biao)(biao)面游(you)離水(shui)分(fen)蒸(zheng)發過(guo)快,水(shui)泥缺(que)乏必要(yao)的水(shui)化(hua)(hua)水(shui),而產(chan)生急劇的收(shou)縮(suo),此時混(hun)凝(ning)(ning)(ning)(ning)土早期強度(du)(du)低(di),不(bu)能抵抗(kang)這種應力而產(chan)生開裂。 

1.13養(yang)護(hu)不到(dao)位。在(zai)養(yang)護(hu)期內,混(hun)凝土強度未達到(dao)1 .2MPa,即進行下道工序(xu)的(de)施工;容易使板面(mian)出現不規則裂(lie)縫(feng)。 

 

2   裂(lie)縫的修補措(cuo)施 

2.1 對于一(yi)般混凝土(tu)樓板(ban)表面的龜裂,將裂縫清洗干凈,待干燥后用(yong)環氧漿液灌縫或用(yong)表面涂刷封閉。施工中若在終凝前發(fa)現龜裂。可用(yong)抹壓—遍(bian)處理。 

2.2 其他(ta)一般裂縫(feng)處理(li),可在清洗(xi)板縫(feng)后(hou)用1 :2 或1 :l 水泥砂漿抹(mo)縫(feng),壓平養護。 

2.3 當裂(lie)縫較(jiao)大時.應沿裂(lie)縫鑿八(ba)字形凹槽,沖洗干凈后,用1 :2 水(shui)泥砂漿抹平(ping),也可以采用環氧(yang)膠泥嵌(qian)補。 

2.4 當樓(lou)板(ban)出現(xian)裂縫面積較大(da)時(shi),應(ying)對(dui)樓(lou)板(ban)進行靜載(zai)試驗(yan),檢驗(yan)其結構(gou)安全性,必要時(shi)可在樓(lou)板(ban)上增做一層鋼(gang)筋網片,以提高板(ban)的整體(ti)性。 

2.5 通(tong)長、貫通(tong)的危險結構裂縫(feng),裂縫(feng)寬度大于0 . 3 毫米的,采(cai)用結構膠粘扁鋼加固補強,板縫(feng)用灌縫(feng)膠高壓灌膠。 

 

3 裂縫的預防與控制措施(shi) 

3.1 加強砼(tong)的管理(li),嚴格(ge)控制混凝土施工配合比(bi)。 

3.2 在混凝土澆(jiao)搗前,先將基層和模板(ban)澆(jiao)水濕透,避免(mian)過(guo)多吸收水分,澆(jiao)搗過(guo)程中應盡量做到既振搗充(chong)分又避免(mian)過(guo)度。樓板(ban)澆(jiao)搗過(guo)程中派專人護筋,避免(mian)踩彎樓板(ban)負筋。 

3 . 3 混凝(ning)(ning)土(tu)樓(lou)板澆(jiao)(jiao)筑完(wan)畢后,表面刮(gua)抹(mo)(mo)限制(zhi)到最小程度,防(fang)(fang)止在混凝(ning)(ning)土(tu)表面撒干水泥(ni)刮(gua)抹(mo)(mo)。并加強混凝(ning)(ning)土(tu)早期養護(hu)。樓(lou)板澆(jiao)(jiao)筑后,設專人及(ji)時進行澆(jiao)(jiao)水養護(hu),使其保持濕潤(run),大(da)面積混凝(ning)(ning)土(tu)澆(jiao)(jiao)完(wan)—段,養護(hu)一段。防(fang)(fang)止強風(feng)和烈(lie)日(ri)曝(pu)曬。 

3.4 嚴(yan)格規范施工,不盲目趕工。杜絕過(guo)早上荷載和過(guo)早拆模(mo),待(dai)砼強度(du)達到拆模(mo)要求(qiu)時,下達拆模(mo)申請單后,才允許拆除樓(lou)板模(mo)板。 

3.5 預埋管(guan)線過(guo)多,在(zai)管(guan)線上下(xia)各覆蓋(gai)一層合適的(de)鋼(gang)(gang)筋網片,控制水電管(guan)線間距在(zai)40毫米 以上,避免(mian)因管(guan)線過(guo)多造成(cheng)的(de)鋼(gang)(gang)筋與(yu)混凝土粘結力下(xia)降(jiang)。 

3..6對于工(gong)種交叉作(zuo)業問題(ti)。采取下(xia)列綜合措(cuo)施加以解決(jue): 

3 .6.1合理和科學地安排好各工種交叉作業時間。 

3.6.2 樓梯、通(tong)道等頻繁和必須的通(tong)行處(chu)應搭設(she)( 或鋪(pu)設(she)) 臨時的簡易通(tong)道,以供必要的施工(gong)

人員通行。 

3 . 6 . 3 安排足(zu)夠數量的鋼筋(jin)工對重點部位及時整修。 

3 . 6 .4在裂縫的易(yi)發部(bu)位和負彎(wan)矩(ju)筋(jin)受(shou)力最大(da)區域。鋪設臨時(shi)性活動跳(tiao)板,擴大(da)接觸面,分

散(san)應(ying)力,避免底層鋼(gang)筋受(shou)到踩踏變形(xing)。 

3 . 6 . 5 根據(ju)工期要求,配備足夠數量(liang)的(de)模板(ban),混凝土應達到拆模強(qiang)度要求才(cai)允(yun)許拆底(di)模。 

3 . 7 在(zai)(zai)氣溫較高( 超(chao)過(guo)2 8 ℃) 時,澆水(shui)養護(hu)是(shi)保(bao)證(zheng)(zheng)混凝土(tu)(tu)強度的關鍵。根(gen)據(ju)現場實際配有足夠(gou)揚(yang)程的水(shui)泵(beng)。在(zai)(zai)砼澆搗 12小時內對(dui)混凝土(tu)(tu)覆(fu)蓋(gai)塑(su)料(liao)薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)養護(hu)。薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)養護(hu)應采用一次性材料(liao),保(bao)證(zheng)(zheng)覆(fu)蓋(gai)全部樓(lou)板(ban),始終(zhong)保(bao)持(chi)塑(su)料(liao)薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)內有凝結水(shui),后(hou)續工序盡量避免(mian)對(dui)塑(su)料(liao)薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)的破壞。 

3 . 8 混(hun)凝(ning)土養護期間,避(bi)免吊裝堆放重物,以免外(wai)力沖(chong)擊樓板。砼強度未(wei)達(da)12MPa 時,不得進行后續工序施工。 

3 . 9 由于(yu)水(shui)化(hua)熱(re)產生的升溫(wen)(wen)(wen)較高、降(jiang)溫(wen)(wen)(wen)幅(fu)度(du)大、速率快(kuai),使混凝(ning)土(tu)產生較大的溫(wen)(wen)(wen)度(du)和收縮(suo)應(ying)力是導致混凝(ning)土(tu)產生裂縫(feng)的主要原因。因此,為(wei)防止(zhi)水(shui)化(hua)熱(re)引起(qi)的裂縫(feng),施工前(qian)應(ying)計(ji)算升溫(wen)(wen)(wen)峰(feng)值、降(jiang)低(di)(di)混凝(ning)土(tu)入模溫(wen)(wen)(wen)度(du)、降(jiang)低(di)(di)混凝(ning)土(tu)水(shui)化(hua)熱(re)。 

3 . 10混凝土澆搗(dao)后,在(zai)其終凝前采用木(mu)抹子進行二(er)次壓抹處(chu)理(li),消除混凝土在(zai)塑(su)性收縮(suo)(suo)階(jie) 段由于收縮(suo)(suo)變(bian)形引起的表面裂(lie)縫。木(mu)抹子壓抹階(jie)段項目部派專人監督實旄。


結束語

雖然混凝土(tu)(tu)裂(lie)縫(feng)(feng)是工(gong)程(cheng)中(zhong)最常見的(de)工(gong)程(cheng)通病(bing),只要(yao)我們在施(shi)工(gong)中(zhong)多觀察、多比較,出現問(wen)題后(hou)多分析、多總結(jie),結(jie)合多種(zhong)預防處(chu)理措施(shi),混凝土(tu)(tu)的(de)裂(lie)縫(feng)(feng)是可以(yi)避免的(de),根據施(shi)工(gong)中(zhong)的(de)實際情況制定相應的(de)技(ji)術措施(shi),防止和控制溫度裂(lie)縫(feng)(feng),確(que)保工(gong)程(cheng)質量。