但現(xiàn)澆混凝土樓板存在的裂縫問題在一定程度上影響到結(jié)構(gòu)的抗?jié)B性和耐久性,是一個(gè)迫切需要解決的技術(shù)難題。從裂縫的形態(tài)、成因和控制措施,以及裂縫的處理等方面,談?wù)勛约旱睦斫狻?/span>
一、裂縫的形態(tài)與發(fā)生部位
裂縫形態(tài)呈上寬下窄形式,或肉眼只觀察到上部裂縫,下部沒有縫,但澆水試驗(yàn),滲水軌跡清晰。裂縫呈現(xiàn)一定的規(guī)律性,即大開間多、小開間少;南向房間多、北向房間少;底層多、上層逐漸減少;進(jìn)深方向多、開間方向少;條形樓中間單元多,邊單元少。
裂縫深度多為貫通裂縫和縱深裂縫,少部分為表面裂縫和淺層裂縫。裂縫寬度在0.1毫米~0.5毫米居多,個(gè)別的大于0.5毫米,或只有0.05毫米。
裂縫主要發(fā)生部位有:現(xiàn)澆樓板跨中,沿進(jìn)深通長(zhǎng)方向;沿負(fù)彎矩筋邊緣,進(jìn)深方向;模板四角45度折角處;沿電線管預(yù)埋方向;施工縫處。
二、裂縫的成因分析
研究證明,90%以上的裂縫是由變形作用引起的,在變形作用中,主要是溫度變形和收縮變形引起的。由于這兩種變形受到約束超過(guò)混凝土的抗拉強(qiáng)度,導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生。
(1)溫度應(yīng)力產(chǎn)生的溫度裂縫
水泥水化過(guò)程中產(chǎn)生大量的熱量,每克水泥約放出50.2卡的熱量,從而使混凝土內(nèi)部溫度升高,在澆筑溫度的基礎(chǔ)上通長(zhǎng)升高35℃,如果施工澆筑溫度28℃,則可使混凝土內(nèi)部溫度達(dá)到60℃多度,因?yàn)榛炷羶?nèi)部與表面的散熱條件不同,所以中心溫度高,形成溫度梯度,造成溫度應(yīng)力。當(dāng)這種溫度應(yīng)力超過(guò)混凝土的內(nèi)外約束力(包括混凝土抗拉強(qiáng)度)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生裂縫。一般認(rèn)為,混凝土的內(nèi)外溫差超過(guò)25℃,極易產(chǎn)生溫度裂縫,這種裂縫出現(xiàn)在混凝土澆筑后的3~5天,初期出現(xiàn)的裂縫很細(xì),隨著時(shí)間的發(fā)展而繼續(xù)擴(kuò)大,甚至達(dá)到貫穿的情況。
(2)塑性收縮裂縫
造成混凝土塑性收縮裂縫的主要原因是混凝土在塑性狀態(tài)時(shí)混凝土表面失水過(guò)快造成的,經(jīng)常發(fā)生在混凝土板或表面積較大的墻面上,一般長(zhǎng)度大約0.2~2米,寬度為1~5毫米,從外觀分為無(wú)規(guī)則網(wǎng)絡(luò)狀和混凝土構(gòu)件截面變化等規(guī)則的形狀,深度一般3~10厘米,裂縫在混凝土澆筑后1~3小時(shí)內(nèi)出現(xiàn)。
(3)干燥收縮裂縫
干燥收縮裂縫主要是混凝土在硬化后較長(zhǎng)時(shí)間產(chǎn)生的水分蒸發(fā)引起的。當(dāng)混凝土因養(yǎng)護(hù)不夠,表面水分蒸發(fā)過(guò)快,混凝土表面收縮加快,受混凝土內(nèi)部的約束,將在表面產(chǎn)生拉應(yīng)力,便產(chǎn)生裂縫。水泥水化反應(yīng),使混凝土內(nèi)部和表面形成很大的溫差,混凝土抗拉強(qiáng)度不足以抵抗因收縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力時(shí),便產(chǎn)生表面裂縫。
三、裂縫的預(yù)防控制措施
(1)優(yōu)化混凝土配合比,提高混凝土抗拉性能
無(wú)論是現(xiàn)場(chǎng)拌制的小坍落度混凝土還是泵送混凝土,都應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)有配合比的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步試驗(yàn)研究高性能混凝土,優(yōu)選有利于抗裂性能的混凝土級(jí)配,盡力減小水膠比,減少坍落度,降低砂率,增加骨料粒徑,降低含泥量及雜質(zhì)含量。選用影響收縮和水化熱較小的外加劑和摻合料。對(duì)設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制裂縫的結(jié)構(gòu),還應(yīng)摻加補(bǔ)償收縮的膨脹劑。
(2)改善混凝土養(yǎng)護(hù)工藝,減少混凝土自身收縮。
試驗(yàn)證明,養(yǎng)護(hù)條件對(duì)混凝土的收縮影響很大,養(yǎng)護(hù)14天的收縮比養(yǎng)護(hù)3天的收縮降低約20%。按施工規(guī)范進(jìn)行養(yǎng)護(hù),能有效地持續(xù)地使混凝土表面保持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件。澆筑時(shí)間不長(zhǎng)的混凝土,仍然處于凝結(jié)、硬化過(guò)程,水泥水化速度較快,養(yǎng)護(hù)形成的潮濕條件可防止混凝土表面脫水而產(chǎn)生收縮裂縫。同時(shí)由于散熱時(shí)間延長(zhǎng),混凝土強(qiáng)度的松弛作用得到充分發(fā)揮,使混凝土的總溫差產(chǎn)生的拉應(yīng)力小于混凝土的抗拉強(qiáng)度,防止貫通裂縫的產(chǎn)生。此外,在潮濕條件下,可使水泥水化充分、完全,從而提高混凝土的抗拉強(qiáng)度,增強(qiáng)后期裂縫的抗力。
(3)改進(jìn)施工工藝
對(duì)已澆筑的混凝土,在終凝前進(jìn)行二次振動(dòng),可排除混凝土因泌水而在石子、水平鋼筋下部形成的空隙和水分,提高粘結(jié)力和抗拉強(qiáng)度,并減少內(nèi)部裂縫與氣孔,提高抗裂性。
(4)規(guī)范施工操作規(guī)程,避免混凝土澆筑后的擾動(dòng)
混凝土現(xiàn)澆板澆筑后不要過(guò)早上人,合適的開砌時(shí)間應(yīng)在樓板混凝土達(dá)到5MPa后;為使混凝土不早期受損,且不影響工期,宜采取早強(qiáng)措施;5MPa值應(yīng)制作同條件試塊,確定達(dá)到的天數(shù)。
(5)重視薄弱環(huán)節(jié)管理,控制引發(fā)裂縫
對(duì)施工縫,后澆帶、預(yù)埋線管部位,塑性裂縫等,應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范施工,制定具體措施,作好技術(shù)交底,必要時(shí)加膨脹劑,調(diào)節(jié)混凝土的收縮。
四、裂縫的應(yīng)對(duì)處理
即使采取預(yù)防控制措施,目前還無(wú)法在混凝土樓板施工中徹底杜絕裂縫,而且設(shè)計(jì)規(guī)范允許一定寬度的裂縫出現(xiàn)。一旦出現(xiàn)了裂縫,處理時(shí)應(yīng)遵守以下原則:
(1)裂縫寬度在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)時(shí),可不作處理。裂縫寬度超過(guò)規(guī)范要求時(shí),應(yīng)先查清開裂原因,待其發(fā)展基本穩(wěn)定后再處理。若影響結(jié)構(gòu)安全的裂縫,應(yīng)提請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)或主管部門處理解決。
(2)不影響結(jié)構(gòu)安全的裂縫應(yīng)結(jié)合使用情況,可按下述方法處理:
化學(xué)灌漿:適用于貫通裂縫,采用專用壓力設(shè)備,將化學(xué)漿液壓入縫內(nèi),一般化學(xué)漿液為環(huán)氧樹脂、聚氨脂等。
開槽嵌縫:在原有裂縫位置開槽,槽內(nèi)清理干凈,用密封材料填滿嵌實(shí),密封材料有環(huán)氧膠泥,密封油膏,聚合物砂漿等。
表面涂抹:在裂縫表面涂刷密封涂料或防護(hù)砂漿,一般加玻纖布作加勁層,密封涂料采用聚氨脂或環(huán)氧樹脂,防護(hù)砂漿采用聚合物砂漿或氯丁膠乳砂漿。
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