高 培, 化衛軍
河南省第一建筑工程集團有限責任公司(450014)
在實際工程建設中混凝土裂縫產生的原因有多種,主要分為兩個方面:①混凝土在凝固過程中自身的物理化學反應造成的混凝土裂縫;②后期人為造成的混凝土裂縫。
收縮裂縫產生的原因,是在施工階段因水泥水化熱及外部氣溫的作用引起混凝土收縮而產生的,多為規則條紋狀,常常發生在結構變截面處,往往與受力鋼筋平行。收縮裂縫多發生在大體積混凝土施工中,但在梁、板、柱等小型構件的情況也居多。混凝土收縮裂縫危害比較大,尤其是暴露在大氣中的構筑物,因此應加大混凝土的成品保護,以避免出現嚴重后果。
配合比設計不當會直接影響混凝土的抗壓強度,是造成混凝土開裂不可忽視的原因。分析近幾年不少成品混凝土梁、板、柱出現裂縫的原因,歸結起來主要有以下3個方面:
1)粗細集料含泥量過大,造成混凝土收縮增大;集料顆粒的級配不良或采取不恰當的間斷級配,使得混凝土收縮增大,二者均導致裂縫產生。
2)混凝土外加劑、摻和料選擇不當,使混凝土收縮性嚴重加大,致使裂縫產生。
3)水泥等級、混凝土設計強度等級原因。水泥等級越高、細度越細、早強越高,則對混凝土開裂影響越大;混凝土設計強度等級越高,則混凝土脆性也越大、越易開裂。
1)混凝土在運輸過程中,運輸時間過長導致水分蒸發,易造成裂縫產生。
2)現場澆筑混凝土時 ,振搗不當,影響混凝土的密實性和均勻性,誘導裂縫產生。
3)大體積混凝土缺少兩次抹面,易產生表面收縮而裂縫。
4)高空澆筑混凝土,風速過大 、氣溫過高,使混凝土收縮變大而產生裂縫。
1)現場養護不到位 ,混凝土早期脫水引起收縮裂縫。2)現場模板拆除不當或拆模過早,引發裂縫。
3)在已澆筑好的混凝土強度沒達到標準,則堆放大荷載物體,擾動混凝土的凝固,產生裂縫。
以上這些因素都會造成混凝土裂縫產生。在工程中,養護是使混凝土正常硬化的重要手段。而養護好壞對裂縫的產生與否有著直接的影響。凡是現場養護越接近標準養護者,混凝土開裂的可能性就越小。
根據混凝土裂縫形成的原因,應采取以預防為主的方法進行控制,也就是說要防患于未然,歸結起來有以下幾方面。
在設計上要注意那些容易開裂的部位,如深基與淺基、高低跨處等部位,同時考慮到由地基的差異沉降或結構原因而容易引起裂縫的環節,這些均應在設計中加以解決 。在構件截面允許、配筋率不變而且澆筑方便的情況下,鋼筋直徑越細、間距越小對預防開裂越有利。
編制良好的施工方案對防控混凝土開裂有很大作用。施工方案主要應確定每次的澆筑量、施工縫間距、位置及構造、澆筑時間、運輸、振搗等方面。一般來說,施工縫應盡量留在變截面處,或遠離受拉鋼筋部位而設在混凝土的受壓區,且施工時應盡量避開炎熱天氣和晝夜溫差大的日期。若必須在夏季施工,則應采取有效的降溫措施,對入模溫度進行控制,加強成品混凝土的養護。
由施工質量而產生的裂縫發生率占 90%以上,因此施工階段是防止裂縫發生的主要階段。為防止混凝土裂縫的發生,在施工過程就應充分注意混凝土配合比、混凝土到場溫度、混凝土塌落度、澆筑混凝土時間、工人的振搗技術、鋼筋上的渣土及模板是否涂刷脫模劑等諸多環節和因素的影響和作用。
養護是混凝土成型后對混凝土成型不變的保護,是保證混凝土質量及防止裂縫的重要環節。養護期應以混凝土強度增長最快的階段為準,一般為 7~28 d。
施工過程中混凝土裂縫是難免的,有了裂縫,就一定要處理,處理方法有很多,一般比較經濟實用的方法有以下幾種。
用修補材料直接填充裂縫,一般用來修補較寬的裂縫,作業簡單,且費用較低。對于寬度小于0.3 mm且深度較淺的裂縫,或是有充填物的裂縫,用灌漿法很難達到預期效果,這類裂縫以及小規模的裂縫采用先開V型槽而后再作填充處理方法比較合適。
此法應用范圍較廣,從細微裂縫到大裂縫均可適用,處理效果較好。 利用壓送設備(壓力為 0.2~0.4 MPa)將補縫漿注入混凝土裂縫,從而達到閉塞目的,該方法屬傳統方法,效果理想。也可利用彈性補縫器將注縫膠注入裂縫,十分方便,效果也很好。
對于因超荷載產生的裂縫、長時間不處理導致的混凝土耐久性降低的裂縫、火災造成的裂縫,由于其易對工件結構強度產生影響,所以宜采取結構補強法(包括斷面補強法、錨固補強法、預應力法等)。該方法可有效將影響結構強度的裂縫彌補好。