【摘 要】對商品混凝土結構樓板裂縫產生原因進行歸類,從合理選擇原材料、控制混凝土坍落度、掌握好振搗時間和方法、進行二次抹壓、合理選擇澆筑時機、加強養護、控制上人施工間隔時間等方面,提出了針對性的防治措施,以便在施工中有效消除這一質量通病。此外,結合工程實例分析商品混凝土結構樓板裂縫的原因和裂縫處理技術措施。
【關鍵詞】商品混凝土;裂縫;防治措施
1. 前言
商品混凝土具有配料計量準確,攪拌質量高,和易性好,節約勞力資源,環境污染降低,不占用施工場地等優點,現已在溫州工程建設中大量應用。由于商品混凝土與現場拌制的混凝土特點不同,使用時要針對其特點加以控制,以確?;炷恋氖┕べ|量。在溫度、濕度變化的條件下,混凝土硬化時發生體積變形。由于各組分材料的線膨脹系數不同,變形也不同,于是就產生了互相的約束應力,骨料與水泥粘結面或水泥本身之間出現細微裂縫,且分布不規則、不連貫。在荷載作用下或溫差、干縮條件下,裂縫開始擴展,其長度、寬度、數量均有所增加,就有可能相互貫通,形成有危害的裂縫,結構強度和耐久性均會受到損害。
2. 商品混凝土樓板裂縫產生原因
2.1 自收縮裂縫。
商品混凝土采用的砂率與水泥用量大引起裂縫泵送混凝土的砂率一般在40 %以上,細骨料增多會減弱了混凝土組料之間的連接,產生裂縫的機會就會增多,而水泥作為混凝土中的膠凝材料,在凝結過程中體積要縮小,混凝土的抗拉能力及鋼筋的握裹力小于水泥的收縮力時,就會產生商品混凝土樓板裂縫。此外,水泥在硬化過程中反應生成水化物,體積變小,會引起混凝土收縮,這也是導致商品混凝土樓板裂縫原因之一。
2.2 溫度裂縫。
混凝土在硬化過程中,水泥釋放了大量水化熱,混凝土內部溫度上升,而表面溫度由于散熱和受大氣的影響降低,內外溫差較大時,導致混凝土表面產生拉應力,內部出現壓應力,由于混凝土早期抗拉強度和彈性模量偏低,因而出現裂縫。產生裂縫的主要原因是溫差,外部環境對裂縫的作用存在著直接的影響,比如外部環境變化過大、拆模早、冬季不保溫或保溫不夠或拆除保溫過早、養護水溫度過低, 會使混凝土產生了較大的約束力,導致部分散熱快,使商品混凝土樓板出現裂縫。
2.3 沉縮裂縫。
商品混凝土樓板澆灌時,如果振搗過多會使較多粗骨料下沉或受鋼筋限制或受模板約束而影響其塑性流動,在停止振動后,由于沉實壓力不足產生裂縫,主要發生在板與梁的交接根部或梁上部,裂縫順著梁的方向延伸。
2.4 干縮裂縫。
干縮裂縫是指混凝土在硬化過程中因表面的水分蒸發和內部自由水析出,混凝土體積縮小。干縮會產生拉應力,引起裂縫,其形式多出現在表面,呈不規則龜裂狀,部分發生在變截面處或塊體邊緣、鋼筋或箍筋表面位置,在混凝土構件中這種裂縫最常見。
3. 商品混凝土樓板裂縫防治措施
3.1 合理選擇原材料。
選擇水化熱較低的水泥,合格且材質穩定的外加劑,砂石準確計量含水量,控制砂子含泥量,控制石子粒徑、顆粒級配和含石粉量等,也可以在混凝土中摻入微膨脹劑,如UEA、FNM 等,用以消除水泥在硬化過程中的收縮,可以有效減少裂縫。
3.2 控制混凝土坍落度。
由于操作需要的稠度,砼加入的水分往往比水泥水化作用需要的水分多4~6 倍。這部分多余的水蒸發后會產生體積收縮,另外水泥水化作用也會引起體積收縮,這兩部分收縮前者是主要部分,故適當減少混凝土水灰比,降低混凝土坍落度。根據行業標準《普遍砼配合比設計規程》J GJ /T55 - 96 的要求: 混凝土入泵的坍落度在泵送高度小于30m 時選用100~140mm 。實踐中應嚴格執行該行業標準,否則混凝土澆搗和振搗時表面浮漿過多。
3.3 掌握好振搗時間和方法。
商品混凝土由于摻入緩凝型減水劑,一般商品混凝土的初凝時間在6~8 小時,適當延遲混凝土表面開始振搗時間,使混凝土獲得初步沉實,減少振搗過程中石子下沉,使表面不會形成一層較厚的水泥砂漿層,根據現場施工的經驗,合理的選擇開始振搗時間應為砼澆筑后4~5 小時。此外,可以采用二次振搗的方法。使用插入式振搗棒振搗完畢,即用長木杠將混凝土面刮到基本平整,再用平板振搗器振搗一遍,應保證振搗后的混凝土表面稍高,在用平板振搗器進行振搗時,其移動間距應能保證振搗器的平板覆蓋已振搗部分的邊緣,在每一位置上連續振搗時間一般保持在3 s 左右,以混凝土表面均勻出漿為準。
3.4 進行二次抹壓。
商品混凝土樓板裂縫的主要原因是初凝過程中的水分散失過快。因此, 商品混凝土表面應實行兩遍抹壓成活。第一遍:用插入式振搗棒振搗一遍后,板用平板振搗器進行十字交叉振搗密實后,用刮桿刮平,拉線找平,且使混凝土面的虛鋪厚度略高于其設計厚度,刮平、抹平力度要均勻一致。第二遍:當商品混凝土收水并開始初凝時,以可踩出腳印但不下陷為準,用木抹子進行第二遍抹壓工作,此遍抹壓工作應用力稍大,以能感覺到混凝土的柔和性為準,將面層小凹坑、氣泡眼、砂眼和腳印等壓平,使面層充分達到密實,與底部結合一致,且隨壓隨蓋,以閉合此階段商品混凝土由于收水硬化而產生的表面裂縫。整個抹壓時間必須控制在初凝前完成。
3.5 合理選擇澆筑時機。
實際施工中,當大氣溫度高時,把澆筑商品混凝土的時間控制在傍晚或夜間溫度低,陽光不直射時,能有效地防止裂縫產生,保證商品混凝土質量,防止因水分大量蒸發而產生干縮裂縫。
3.6 加強養護工作摻緩凝劑的商品混凝土如養護不當容易。
引起商品混凝土樓板開裂。因此, 在商品混凝土終凝后應及時進行養護,采用麻袋、草袋覆蓋并定時灑水或采用密封保水法,如在砼表面蓋塑料薄膜或噴一度氯偏乳液養護劑等,確保砼表面濕潤,避免表面水分散失過快體積急劇收縮而引起裂縫。薄膜與草簾上壓方木,防止大風刮起草簾和薄膜,影響養護效果。
3.7 控制上人施工間隔時間。
混凝土澆筑完畢到上人施工的間隔時間, 必須在12 h 以上。砼強度達到1.2N/mm2 (一般24~48小時) ,方可在其上踩踏和安裝木模板及支架。材料應放置于梁面等部位,并加墊方木,支點不得少于3 個,以分散荷載,嚴禁在頂板中部集中堆放。放置重物時,嚴禁產生沖擊荷載。在施工過程中,必須高度重視混凝土表面裂縫的防治,通過嚴格控制商品混凝土的配合比與坍落度,振搗、養護到位,積極防治,爭取將這一質量通病控制在最小范圍。
4. 工程實例
4.1 工程概況。
該工程七層框架結構,建筑面積5500 多平方米,建筑高度23 米, 混凝土強度C25 、施工配合比為:水泥∶水∶砂∶石子∶外加劑=1∶0147∶1169∶3142∶115 % , 采用泵送商品混凝土。2000 年6 月2 日,晴,氣溫:13 時31 ℃,21 時27 ℃,上午9∶30 開始澆搗二層梁板,當天晚上9∶00 澆搗結束?;炷寥氡锰涠葘崪y值為110mm~160mm , 有澆水養護, 未覆蓋。當天下午檢查上午澆搗的砼板面時, 發現砼板面出現裂縫,裂縫形狀不規則且長短不一,互不連貫,實測裂縫寬度0.15~2.15mm , 深度0.5~30mm , 白天澆搗的砼裂縫出現較普遍,夜間澆搗的砼裂縫出現相對較少。且浮漿越厚部位,混凝土裂縫出現相對較大、深。
4.2 原因分析。
經表面觀察及現場調查,裂縫的產生大多在砼澆搗初期,即澆搗后4~6 小時左右,敲開裂縫部位觀察,產生裂縫部分大多為水泥浮漿層。因此,初步判定砼裂縫產生的原因之一是商品混凝土供應商為了提高工效,降底成本,相對降低碎(卵) 石粒徑(級配不良) ,造成浮漿過多、裂縫顯著;另一個原因是:砼坍落度偏大, 經過振搗表面形成一層水泥含量較多,收縮性較大的水泥浮漿層及砂漿層。即一方面由于砼初凝時表面游離水分蒸發過快產生急劇的體積收縮,而此時砼早期強度較低(面層為砂漿層強度更低) ,不能抵抗這種變形應力而導致砼表面開裂。另一方面由于面層浮漿或砂漿的收縮值比基層砼大許多,而造成變形值不同導致面層開裂;白天澆搗的砼,陽光直照,氣溫較高,水分蒸發較快,裂縫產生較多;夜間澆搗的砼,沒有陽光直照,氣溫較低,砼表面水分蒸發相對較慢,裂縫產生較少。
4.3 裂縫處理對寬度< 0. 1 mm 的裂縫采用封縫膠封閉,對寬度> 0. 1 mm 的裂縫采用環氧樹脂灌縫。同時對板底、板面進行處理: 板底沿裂縫將板底層鑿除1 200 mm 寬, 將混凝土結構層面清理干凈, 粘貼1 000 mm×100 mm 的碳纖維布; 板面將沿裂縫部分的粉刷層鑿除,鋪4 @50 鋼筋網片600 mm 寬、用C25 細石混凝土重新澆筑,摻入適量膨脹劑,混凝土澆筑后用潮濕覆蓋養護不少于7 d。裂縫處理后不再開裂,不影響正常使用。
5. 結語
商品混凝土樓板裂縫雖是一種常見的建筑質量通病,但只要加強商品混凝土樓板的施工工藝管理,嚴格遵守施工規程,就能大大減少商品混凝土樓板裂縫產生的可能性。參考文獻:
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