【摘要】隨著現代建筑施工的增多,鋼筋混凝土的應用也逐漸增多。建筑過程中鋼筋混凝土裂縫是經常出現的現象 本文對建筑工程混凝土裂縫的原因及修補方法進行了分析,旨在為今后的施工中提供一定的科學參考。
【關鍵詞】建筑工程 現澆鋼筋混凝土 裂縫 原因 修補方法
鋼筋混凝土現澆板具有整體性好和抗滲、抗漏性能強等優點,在近幾年的房屋建設中得到廣泛應用。由于混凝土是一種非勻質材料,在硬化過程中,各種材料變形不一致,造成骨料與水泥石粘接面之間或水泥石本身出現肉眼看不見的微裂縫 本文結合房屋建筑施工階段的管理經驗,對鋼筋混凝土現澆板裂縫產生的原因及種類進行了分析,并提出了鋼筋混凝土現澆板裂縫的修補措施。
一、鋼筋混凝土常見裂縫原因分析
1、材料原因:粗細集料含泥量過大,造成混凝土收縮增大;集料顆粒級配不良或采取不恰當的間斷級配,容易造成混凝土收縮的增大,誘導裂縫的產生;骨料粒徑越細、針片含量越大,混凝土單方,灰量、用水量增多,收縮量增大;水泥等級越高、細度越細、早強越高對混凝土開裂影響很大:混凝土設計強度等級越高,脆性越大,越易開裂。
2、混凝土配合比設計原因: 建筑結構混凝土強度等級日趨提高,但有許多結構不適當的選擇了過高的強度等級。習慣上認為:“強度等級越高安全度越大,就高不就低,提高強度等級沒壞處”。有時遷就施工方便,采用高強混凝土,這是一種誤導,導致水泥標號增加,水泥用量增加,水用量增加,細骨料及粗骨料徑偏小,砂率偏大等都使水化熱及收縮增加當前廣泛采用泵送混凝土。對混凝土坍落度、和易性要求高,水灰比和水泥用量增大,水化熱相應增大,混凝土收縮加劇;設計中水泥等級或品種選用不當:配合比中水灰比(水膠比)過大;單方水泥用量越大、用水量越高,表現為水泥漿體積越大“ 坍落度越大,收縮越大;配合比設計中砂率、水灰比選擇不當造成混凝土和易性偏差,導致混凝土離淅、泌水、保水性不良,增加收縮值:配合比設計中混凝土膨脹劑摻量選擇不當。
3、施工及現場養護原因:模板構造不當,漏水、漏漿、支撐剛度不足、支撐的地基下沉、過早拆模、過早上人或附加施工荷載等造成混凝土開裂:施工過程中,鋼筋表面污染、混凝土保護層太小或太大,澆筑中碰撞鋼筋使其移位引起裂縫,施工控制不嚴,超載堆荷,導致出現裂縫;現場澆搗混凝土時,振搗或插入不當,漏振、過振或振搗棒抽撤過快。影響混凝土的密實性和均勻性,誘導裂縫的產生;高空澆注混凝土,風速過大、烈日暴曬,混凝土收縮值大;缺少二次抹面,易產生表面收縮裂縫。
4、外加劑的負效應。外加劑及摻合料種類繁多,只有強度指標缺乏對水化熱及收縮變形影響的長期實驗資料(至少一年)。有些試驗資料并不嚴格,有許多外加劑嚴重的增加收縮變形,有的甚至降低耐久性
5、地基不均勻沉降。由于結構地基土質不勻、松軟,或回填土不實或浸水而造成的結構基礎不均勻沉降會引起沉陷裂縫:或者因為模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動等導致。特別是在冬季,模板支撐在凍土上,凍土化凍后產生不均勻沉降,致使混凝土結構產生裂縫。隨著沉降的進一步發展,裂縫會進一步擴大。
6、溫度變形?;炷辆哂袩崦浝淇s的性質,其線膨脹系數一般為lX10-5/℃。當環境溫度發生變化時,就會產生溫度變形,由此產生附加應力,當這種應力超過混凝土的抗拉強度時,就會產生裂縫。溫度裂縫多發生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區的混凝土結構中。
7、結構改變使用功能。結構設計師做結構設計時,建筑物的使用功能是確定設計荷載的依據之一 普通鋼筋混凝土構件在承受了30~40% 的設計荷載時,就可能出現裂縫,肉眼一般不易察覺,而構件的極限破壞荷載往往是在設計荷載的1.5倍以上,所以在一般情況下鋼筋混凝土構件是允許帶裂縫工作的。
二 鋼筋混凝土裂縫的修補方法
裂縫的出現不但會影響結構的整體性和剛度,還會引起鋼筋的銹蝕、加速混凝土的碳化、降低混凝土的耐久性和抗疲勞、抗滲能力。因此根據裂縫的性質和具體情況我們要區別對待、及時處理,以保證建筑物的正常使用
1、鋼絲網水泥修補法
用噴砂法把混凝土表面打毛,然后壓縮空氣除去松散的材料和塵土。在混凝土表面抹一層水泥素漿后,再抹一層1:2水泥砂漿(厚約5 mm),2 h后用水泥鋼釘把一層鋼絲網固定在混凝土表面。抹第二層水泥砂漿,壓實蓋住鋼絲網即可。
2、環氧樹脂注射法
對寬度大于0.3mm 的較大裂縫用環氧樹脂修補。先用壓縮空氣噴射法將裂縫處的污垢和松散材料清除掉,每條裂縫周邊用快凝環氧樹脂凝結劑封住,并在裂縫端頭裝上噴嘴,等粘結劑養護好后,即向縫中注入結構環氧樹脂。注射過程中上部噴嘴作為排出空氣的通道。
3、鋼板粘結法
用手錘或用噴砂法把混凝土表面打毛,再用壓縮空氣將松散材料和灰塵清除掉。將準備好的鋼板用鹽酸除去其表面的污垢和銹跡,然后用環氧樹脂粘結劑把鋼板粘結在混凝土的受拉表面上。養護期間,在鋼板上施加均勻的壓力,以保證鋼板和混凝土的粘結。
4、環氧樹脂注射和鋼絲網水泥組合法
混凝土中較大的裂縫先用環氧樹脂注射,然后用鋼絲網水泥修補法將混凝土構件包住。
三、幾種修補方法的比較
1、裂縫荷載
用鋼絲網水泥修補的混凝土結構,裂縫荷載提高很少。用環氧樹脂注射法修補的結構裂縫荷載沒有提高。用鋼板粘結法修補的結構沒有裂縫荷載。先用環氧樹脂注射,然后用鋼絲網水泥修補的結構,可使裂縫荷載提高1倍以上.這是由于注射環氧樹脂恢復了結構的剛度,鋼絲網水泥層提高了結構的慣性矩。
2、延性
用鋼絲網水泥修補的結構,其延性隨損壞程度的增大而降低。用環氧樹脂修補的結構,其延性減小最少。用鋼板粘結法修補的結構,其延性減小最多,修補區段已轉變成脆性。而用組合法修補的結構,其延性實際是提高了,但在持續破壞程度嚴重的結構,其延性略有減小。
3、裂縫性能
用組合法修補的結構具有優良的抗裂性,與用其他方法修補的結構相比較,前者裂縫較細,數量也較多。同樣,用鋼絲網水泥修補的結構,在極限時裂縫數量較多,比修補前的裂縫更細用環氧樹脂注射修補的結構,在破壞時裂縫的最大寬度和裂縫發生的數量與原梁性能相似。
如果做到事先對商品混凝土現澆樓板裂縫原因有分析,有針對性控制措施,加強施工技術交底管理和落實施工過程監控,一環扣一環。層層有人管,事事有落實,裂縫確實可控制,乃至杜絕。從項目部施工承建的國資委職工高層綜合住宅樓5萬平方米工程和新疆農業大學教學綜合樓1.3平方米工程等商品混凝土現澆樓板工程實際效果看,絕大部分混凝土現澆板,均未發現裂縫;即使個別存在極少表面裂縫,但經修補后表面已見不到裂縫的痕跡,得到了業主的認可。
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