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砼常見的質量通病和防治措施


來源:四川恒力嘉       發布時間:2022/9/29 10:10:29     點擊率:119

(一)混凝土蜂窩、麻面、孔洞 

    1、產生原因:(1)模板表面粗糙并粘有干混凝土,澆灌混凝土前澆水濕潤不夠,或模板縫沒有堵嚴,澆搗時,與模板接觸部分的混凝土失水過多或滑漿,混凝土呈干硬狀態,使混凝土表面形成許多小凹點。(2)混凝土攪拌時間短,加水量不準,混凝土和易性差,混凝土澆筑后有的地方砂漿少石子多,形成蜂窩。(3)混凝土澆灌沒有分層澆灌,下料不當,造成混凝土離析,因而出現蜂窩麻面。(4)混凝土澆入后振搗質量差或漏振,造成蜂窩麻面。 

    2、預防措施:(1)澆灌混凝土前認真檢查模板的牢固性及縫隙是否堵好,模板應清洗干凈并用清水濕潤,不留積水,并使模板縫隙膨脹嚴密。(2)混凝土攪拌時間要適宜,一般應為1-2分鐘。(3)混凝土澆筑高度超過2米時,要采取措施,如用串筒、溜管或振動溜管進行下料。(4)混凝土入模后,必須掌握振搗時間,一般每點振搗時間約20-30秒。合適的振搗時間可由下列現象來判斷:混凝土不再顯著下沉,不再出現氣泡,混凝土表面出漿且呈水平狀態,混凝土將模板邊角部分填滿充實。 

    3、處理方法:麻面主要影響美觀,應加以修補,即將麻面部分濕潤后用水泥漿或水泥砂漿抹平。如果是小蜂窩,可先用水洗刷干凈后,用1:2或2:5水泥砂漿修補,水泥標號、廠家應為同一澆筑時的水泥、廠家;如果是大蜂窩則先將松動石子剔掉,用水沖刷干凈濕透,再用提高一級標號的細石混凝土搗實,加強養護。如果是孔洞,要經過有關人員研究,制定補強方案,方可處理。 

(二)露筋 

    1、產生原因:(1)混凝土振搗時鋼筋墊塊移位,或墊塊太少,鋼筋緊貼模板,致使拆模后露筋。(2)鋼筋混凝土構件斷面小,鋼筋過密,如遇大石子卡在鋼筋上水泥漿不能充滿鋼筋周圍,使鋼筋密集處產生露筋。(3)混凝土振搗時,振搗棒撞擊鋼筋,將鋼筋振散發生移位,因而造成露筋。 

    2、預防措施:(1)鋼筋混凝土施工時,注意墊足墊塊,保證厚度,固定好。(2)鋼筋混凝土結構鋼筋較密集時,要選配適當石子,以免石子過大卡在鋼筋處,普通混凝土難以澆灌時,可采用細石混凝土。(3)混凝土振搗時嚴禁振動鋼筋,防止鋼筋變形位移,在鋼筋密集處,可采用帶刀片的振搗棒進行振搗。 

    3、處理方法:首先將外露鋼筋上的混凝土渣子和鐵銹清理干凈,然后用水沖洗濕潤,用1:2或1:2.5水泥砂漿抹壓平整;如露筋較深,應將薄弱混凝土全部鑿掉,沖刷干凈潤濕,用提高一級標號的細石混凝土搗實,認真養護。 

(三)混凝土強度偏高或偏低 

    1、產生原因:(1)混凝土原材料不符合要求,如水泥過期受潮結塊、砂石含泥量太大、袋裝水泥重量不足等,造成混凝土強度偏低。(2)混凝土配合比不正確,原材料計量不準確,如砂、石不過磅,加水不準,攪拌時間不夠。(3)混凝土試塊不按規定制作和養護,或試模變形,或管理不善、養護條件不符合要求等。 

    2、預防措施:(1)混凝土原材料應試驗合格,嚴格控制配合比,保證計量準確,外加劑要按規定摻加。(2)混凝土應攪拌均勻,按砂子+水泥+石子+水的順序上料,外加劑溶液量最好均勻加入水中或從出料口處加入,不能倒在料斗內。攪拌時間應根據混凝土的坍落度和攪拌機容量合理確定。(3)攪拌第一盤混凝土時可適當少裝一些石子或適當增加水泥和水。(4)健全檢查和試驗制度,按規定檢查坍落度和制作混凝土試塊,認真做好試驗記錄。 

(四)混凝土板表面不平整 

    1、產生原因:(1)有時混凝土梁板同時澆灌,只采用插入式振搗器振搗,然后用平鍬一拍了事,板厚控制不準,表面不平。(2)混凝土未達到一定強度就上人操作或運料,混凝土板表面出現凸凹不平的卸痕。(3)模板沒有支承在堅固的地基上,墊板支承面不夠,以致在澆灌混凝土或早期養護時發生下沉。 

    2、預防措施:(1)混凝土板應采用平板式振搗器在其表面進行振搗,有效振動深度約20厘米,大面積混凝土應分段振搗,相鄰兩段之間應搭接振搗5厘米左右。(2)控制混凝土板澆灌厚度,除在模板四周彈墨線外,還可用鋼筋或木料做成與板厚相同的標記,放在灌筑地點附近,隨澆隨移動,振搗方向宜與澆灌方向垂直,使板面平整,厚度一致。(3)混凝土澆灌完后12小時以內即應澆水養護 (如氣溫低于+5oC時不得澆水)并設有專人負責。必須在混凝土強度達到1.2N/㎜2以后,方可在已澆筑結構上走動。 (4)混凝土模板應有足夠的穩定性、剛度和強度,支承結構必須安裝在堅實的地基上,并有足夠的支承面積,以保證澆灌混凝土時不發生下沉。 

(五)混凝土裂縫 

    混凝土在施工過程中由于溫度、濕度變化,混凝土徐變的影響,地基不均勻沉降,拆模過早,早期受振動等因素都有可能引起混凝土裂縫發生。 

    1、預防措施:(1)加強混凝土早期養護,澆灌完的混凝土要及時養護,防止干縮,冬季施工期間要及時覆蓋養護,防止冷縮裂縫產生。 (2)大體積現澆混凝土施工應合理設計澆筑方案,避免出現施工縫。(4)加強施工管理,混凝土施工時應結合實際條件,采取有效措施,確保混凝土的配合比、塌落度等符合規定的要求并嚴格控制外加劑的使用,同時應避免混凝土早期受到沖擊。 

    2、處理方法:當裂縫較細,數量不多時,可將裂縫用水沖洗后,用水泥漿抹補;如裂縫開裂較大較深時,應沿裂縫鑿去薄弱部分,并用水沖洗干凈,用1:2.5水泥砂漿抹補。此外,加壓灌入不同稠度的改性環氧樹脂溶液補縫,效果也較好。 

(六)混凝土夾芯 

    1、產生原因:澆灌大面積、大體積鋼筋混凝土結構時,往往分層分段施工,在施工停歇期間常有木塊、鋸末等雜物,(在冬季還有積雪、冰塊)積存在混凝土表面,這些雜物如不認真檢查清理,再次澆灌混凝土時,就夾入混凝土內,在施工縫處造成雜物”夾芯”。 

    2、預防措施:澆灌混凝土前要認真檢查,將表面雜物清理干凈,可在模板與沿施工縫處通條開口,以便清理;冬季施工時如有凍雪等,可用太陽燈等烤化后清理干凈;如只有鋸末等雜物,可采用鼓風機等吹,全部清理干凈后,通條開口再封板,然后澆灌混凝土。 

(七)外形尺寸偏差。 

    1、現象:表面不平整,整體歪斜,軸線位移。 

    2、產生原因:(1)模板自身變形,有孔洞,拼裝不平整。(2)模板體系的剛度、強度及穩定性不足,造成模板整體變形和位移。(3)混凝土下料方式不當,沖擊力過大,造成跑模或模板變形。(4)振搗時振搗棒接觸模板過度振搗。(5)放線誤差過大,結構構件支模時因檢查核對不細致造成的外形尺寸誤差。 

    3、預防措施:(1)模板使用前要經修整和補洞,拼裝嚴密平整。(2)模板加固體系要經計算,保證剛度和強度;支撐體系也應經過計算設置,保證足夠的整體穩定性。(3)下料高度不大于2米。隨時觀察模板情況,發現變形和位移要停止下料進行修整加固。(4)振搗時振搗棒避免接觸模板。(5)澆筑混凝土前,對結構構件的軸線和幾何尺寸進行反復認真的檢查核對。

    4、處理方法:無抹面的外露混凝土表面不平整,可增加一層同配比的砂漿抹面;整體歪斜、軸線位移偏差不大時,在不影響正常使用的情況下,可不進行處理;整體歪斜、軸線位移偏差較大時,需經有關部門檢查認定,并共同研究處理方案。

(八) 脹模的防治措施

現澆混凝土脹模會造成構件尺寸增大,外形不干規整,嚴重時需進行剔鑿,影響混凝土的外觀質量。為有效防治施工時的脹模現象,需對施工脹模的原因進行分析。

    1、脹模原因分析

    施工中常見混凝土脹模的原因有以下幾種:

    1.1模板下口混凝土側壓力最大,采用大流動泵送混凝土時,一次澆筑過高、過快。

    1.2陽角部位U形卡不到位及大模懸挑端過長。

    1.3采用木板制作的門窗洞口、預留洞模板,其下腳支撐及定位困難。

    1.4由于墻面殘漿等原因,二次接槎部位模板不能保證與墻拼嚴。

    1.5拼接處模板安裝過松。

    1.6隨意取消對拉螺栓。

    1.7采用跳模施工的墻,跳模落在鋼筋上,不便打斜撐。

    1.8柱采用定型鋼模時,未使用陰角模,大角常連接不緊密,有空隙。

    1.9澆筑梁無外腳手架時,周邊梁外模安裝質量難以控制,外模不順直,支撐不牢;人為減少支撐數量,易使梁下沉;懸挑梁端部及后澆帶處支撐數量不足,標高不準,跑模;跨中未按規定起拱時,易發生梁下沉現象。

    1.10梁柱節點及樓板與剪力墻、柱交接處未制作定型節點模板、易脹模或模板吃進柱內。

    2、防治措施

    2.1模板的設計措施

    2.1.1荷載組合時除按規范計算混凝土的側壓力外,還應考慮混凝土的澆筑方法、堆料方法及可能發生的意外荷載。

    2.1.2全鋼模板板面、支撐、對拉螺栓的布置可按通常方法計算,但面板為木、竹板面時,由于板材的技術指標一般在標準干燥條件下測定,經水泡后會會稍有損失,因此凡采用上述面板時,建議其厚度較計算值增大60%-70%,圍檀間距及柱箍間距減少20%,對拉螺栓布設間距減少15%。同時對拉螺栓應進行補強。此外,在距墻、柱模板200-250mm處樓板上,須預埋ф18-ф25鋼筋支腳,以固定模板下口。

    2.1.3對于樓板的支撐,應在結構計算基礎上分別計算梁、板支撐架,并按照實際設計情況布設支撐架立桿。采用二次支撐體系或快拆模體系時,要畫出詳細的模板圖輔助施工。

    2.1.4處理好以下問題:角模形式、大小及與墻、樓板模板的連接方式;模板板塊的氣沖牛斗方法、大模板之間及大模板與角模的拼接方法;學那會柱節點、樓板與墻、柱、交接處內外模板及支撐方法;門窗洞口模板、預留敞口模板的支撐形式、安裝及定位方法。

    2.1.5按照建筑結構的實際情況進行模板預排,將非標準板放置在跨中便于處理的部位,并確定模板安裝順序,保證整體拼裝質量。

    上述問題應在結構計算的基礎上綜合施工等各方面因素后繪成模板施工圖,并編制模板方案,以指導施工。

    2.2模板的安裝措施     

    2.2.1拼縫不嚴、板面不垂直、模板下口與構件間有空隙、對拉螺栓漏放或螺帽未擰到位、模板拼接眼孔未逐個打上U形卡及模板支撐不按設計支設、支撐懸空等原因都易造成脹模,模板安裝時應嚴格按模板方案進行,以消除質量隱患。

    2.2.2模板驗收中,除檢查構件尺寸是否符合結構設計外,還應重點驗收模板方案的執行情況。對梁、樓板模板,應重點驗收支撐情況、起拱情況、邊模支撐情況及節點模板的安裝情況;對墻、柱模板,應重點驗收板塊拼接情況、陰陽角連接情況和模板下口、對拉螺栓及支撐、柱箍安裝情況,并驗收其整體安裝質量。

    2.3混凝土澆筑及模板養護措施

    2.3.1實際施工中應認真執行混凝土澆筑方案,嚴格控制分層厚度及二次澆筑時間,確保實際施工狀況與計算假設狀況一致,使實際混凝土側壓力不超出計算值。

    2.3.2澆筑時應配備一定數量的模板工,經常檢查未澆或正在澆筑部位的模板及支撐穩定情況,及時處理漏漿、跑模事件。

    2.3.3從構件上拆下的模板,應組織專人進行維修與保養,對板面、肋的變形及損傷應及時維修、加固,模板使用前應滿刷模劑,以延長模板使用壽命。

(九)、混凝土樓面;溫度裂縫;塑性裂縫;干縮裂縫;防治措施

結合工程實踐經驗,分析了混凝土施工樓面裂縫形成的原因,提出了預防和控制的混凝土裂縫的措施,以確保混凝土的工程質量。


長期以來,由于對混凝土裂縫問題認識上的偏差,或重視程度不高,混凝土開裂現象十分普遍,嚴重破壞了建筑物的外觀質量,給業主的心理造成不安全感。其次,從承載力角度而言,由早期裂縫發展而成的貫穿裂縫和深層裂縫改變混凝土的受力條件,降低結構的承載能力,影響建筑物的質量和運行安全性。第三,從耐久性角度出發,混凝土結構體表面或內部發生的裂縫將對建筑物防水性、抗滲性、鋼筋銹蝕性、化學侵蝕性等耐久性產生嚴重的危害,縮短建筑物的使用壽命。因此,施工中應盡可能采取有效的技術措施控制裂縫,使結構盡量不出現裂縫,或盡可能減少裂縫的數量和寬度,以確保工程質量。目前,泵送混凝土廣泛應用在多高層建筑及大體積混凝土中,達到了提高施工工效,節約施工成本的良好效果。但是,工程實踐表明,泵送混凝土屬于大流態性的混凝土,具有坍落度大、水泥用量多、含砂率高等特點,因此,在施工中產生裂縫的概率較高。特別是住宅工程樓板的裂縫發生后,往往會引起的投訴、糾紛、以及索賠要求等。現結合大量施工實踐中的經驗和教訓,以及裂縫的防治處理,介紹以施工為主、兼顧設計和材料原因分析樓面裂縫的綜合性防治及具體措施。對混凝土樓面施工裂縫產生的原因及防治措施進行探討。

 一、設計中的重點加強部位

       從住宅工程現澆樓板裂縫發生的部位分析,最常見、最普遍和數量最多的是房屋四周陽角處(含平面形狀突變的凹凸房屋陽角處)的房間在離開陽角1米左右,即在樓板的分離式配筋的負彎矩筋以及角部放射筋未端或外側發生45度左右的樓地面斜角裂縫,此通病在現澆樓板的任何一種類型的建筑中都普遍存在。其原因主要是混凝土的收縮特性和溫差雙重作用所引起的,并且愈靠近屋面處的樓層裂縫往往愈大。從設計角度看,現行設計規范側重于按強度考慮,未充分按溫差和混凝土收縮特性等多種因素作綜合考慮,配筋量因而達不到要求。而房屋的四周陽角由于受到縱、橫二個方向剪力墻或剛度相對較大的樓面梁約束,限制了樓面板混凝土的自由變形,因此在溫差和混凝土收縮變化時,板面在配筋薄弱處(即在分離式配筋的負彎矩筋和放射筋的未端結束處)首先開裂,產生45度左右的斜角裂縫。雖然樓地面斜角裂縫對結構安全使用沒有影響,但在有水源等特殊情況下會發生滲漏缺陷,容易引起住戶投訴,是裂縫防治的重點。根據上面的原因分析,我公司在近幾年的圖紙會審中,十分注意建議業主和設計單位對四周的陽角處樓面板配筋進行加強,負筋不采用分離式切斷,改為沿房間(每個陽角僅限一個房間)全長配置,并且適當加密。幾年來的實踐充分證明,凡采納或按上述設計的房屋,基本上不再發生45度斜角裂縫,已能較滿意地解決好樓板裂縫中數量最多的主要矛盾,效果顯著。

二、裂縫形成的原因和防止措施

(一)溫度裂縫

1、裂縫形成的原因

    混凝土是熱的不良導體,傳熱很慢,混凝土澆筑后,在混凝上硬化初期,水泥的水化熱使混凝土內部溫度升高,一般每100Kg水泥可使混凝土溫度升高10℃左右,加上混凝土的入模溫度,在2~3d內,混凝土內部溫度可達50~80℃,造成內外溫差很大,形成溫度梯度,而混凝土的線膨脹系數約為10*10-6/℃即溫度每升高或降低10℃,混凝土會產生0.01%的線膨脹或收縮。經驗表明,在無風天氣,混凝土表面溫度與環境氣溫之差大于25℃時,即出現肉眼可見的溫差收縮裂縫。裂縫寬度一般在0.5 mm左右。裂縫走向無規律性,有在構件表面較淺范圍內的,有深入到構件內部較深的,深進和貫穿的溫度裂縫對混凝土有很大的破壞性。

2、防止措施

  1) 在材料方面

    嚴格控制混凝土原材料,降低水泥水化熱。選用中熱和低熱的水泥品種是控制混凝土溫度升高的根本方法;選擇合適的骨料級配,增強混凝土的和易性,有效地控制混凝土的溫度升高,在施工條件允許的情況下,盡量選擇粒徑較大、級配良好的粗骨料;摻加適量的外加劑或摻和料,如木質素磺酸鈣減水劑、粉煤灰等,優化混凝土配合比,改善混凝土的性能,從而降低水化熱。

2) 在施工、設計方面

    a) 控制混凝土的出機溫度。對混凝土出機溫度影響最大的是石子與砂的溫度,采用預冷骨料、遮陽防曬、灑水降溫。運輸時,對運輸車進行遮陽防曬和保溫措施。

    b)  掌握好混凝土澆筑時間。合理部署施工,盡量避免在炎熱天氣澆筑大體積混凝土,控制混凝土的澆筑溫度,減少結構的內外溫差。

    c)  及時對混凝土進行保溫、保濕養護。盡量減少混凝土的暴露面和暴露時間,避免夏季遭受暴曬,防止冬季經受寒潮沖擊,延緩混凝土的降溫速率。

    d)  改善邊界約束和構造設計。當大體積混凝土結構尺寸過大時,為防止水化熱的大量積聚,在進行結構設計時,可在適當位置設置后澆帶,降低混凝土每次澆筑的蓄熱量。其次在結構的孔洞周圍,變截面處以及底板、頂板與墻的轉角處,配制溫度鋼筋,改善應力集中,防止裂縫出現;同時為了消除邊界約束而引起的溫度引力,應在與邊界約束的接觸面設置滑動層,以消除嵌固,減少約束。

(二)塑性裂縫

 1、裂縫形成的原因

    a)塑性沉降裂縫

    在新拌混凝土中,骨料顆粒懸浮在一定稠度的膠結材漿體中,由于普通混凝土的漿體密度低于骨料,因而骨料在漿體中有下沉趨勢。而漿體中水泥顆粒密度又大于粉煤灰并遠大于水,從而使漿體中的粉煤灰與水向上漂移而產生沉降與離析、泌水現象。骨料下沉和水分上升會在水平鋼筋底部和粗骨料底部積聚水分,干后形成空隙,還會使混凝土接近表面的部份由于粉煤灰組分多而降低強度。當下沉的固體顆粒遇到水平鋼筋或受到側面模板的摩擦阻力時,就會與周圍的混凝土形成沉降差,在混凝土頂部表面形成塑性沉降裂縫。混凝土的坍落度越大,越易發生塑性沉降裂縫。

    b)塑性收縮裂縫

    混凝土在初凝前由于水分蒸發、混凝土內部水分不斷向表面遷移,形成混凝土在塑性階段體積收縮。一般混凝土的塑性收縮約為1%,坍落度大的混凝土(大流動性混凝土)的塑性收縮量可達2%。當施工時溫度高,相對濕度低時,混凝土內部水分向表面遷移供應不上蒸發量的情況下,混凝土表面失水干縮受下面混凝土的約束,表面會出現不規則的塑性收縮裂縫。此種塑性收縮裂縫在混凝土初凝前及時抹壓或二次振搗可以愈合,如不及時處理并蓄水養護,可能發展為貫通性有害裂縫。近年廣泛采用泵送混凝土施工,為便于泵送與澆筑,現場任意加水現象時有發生。加水不僅使水灰比變大,降低混凝土強度,且極易產生塑性收縮裂縫,工地對此嚴加控制。

2、防止措施

    a) 要控制混凝土單位用水量在170 kg/ m3 以下,水灰比小于0.6 ,在滿足施工要求時,盡可能減少坍落度。

    b) 摻加適量質量良好的泵送劑及摻合料,可有效改善混凝土的性能和降低沉陷。

    c) 混凝土攪拌時間要適當,時間過短或過長都會造成拌合物均勻性變壞而增大沉陷。

    d) 混凝土澆筑時,下料不宜太快,防止堆積或振搗不充分。

    e) 混凝土應振搗密實,一次振搗時間為15~30 s ,在柱、梁、墻和板的變截面處宜分層澆筑、振搗,在混凝土澆筑1~1.5 h后,混凝土尚未凝結之前,對混凝土進行兩次復振,以排除混凝土因泌水在粗骨料水平鋼筋下部產生的水分和空隙,改善混凝土和鋼筋的握裹力,消除混凝土沉降裂縫。

    f)   在炎熱的夏季和大風天氣,為防止水分激烈蒸發形成內外硬化不均和異常收縮引起裂縫,應采取緩凝和覆蓋。

(三)水化收縮及干躁收縮裂縫

    1、裂縫形成的原因

    a)水化收縮及自生干縮裂縫:水泥在水化反應過程中,水化產物的絕對體積同水化前的水泥與水的體積之和相比有所減少的現象稱水化收縮。硅酸鹽水泥的水化收縮量約為1%-2%。水化收縮在初凝前表現為漿體的宏觀體積收縮,初凝后則在已形成的水泥石骨架內生成孔隙。在水泥繼續水化過程中不斷消耗水分導致毛細孔中自由水減少,濕度降低,在外部養護水供應不充分的情況下,混凝土內部產生自干燥現象,由自干燥作用導致毛細孔內產生負壓,引起混凝土內自干燥收縮。由于常態混凝土的水膠比較高,混凝土內有較為充裕的水分,在養護較好的情況下毛細管中很少出現缺水干燥現象,因而很少發生自生干燥收縮。對于水膠比小于0.35的混凝土,初凝后水化收縮與自生干縮率可達0.01%-0.03%,據日本Tazawa的實驗,水膠比0.2的加硅粉混凝土,2d自生干縮即高達0.05%。因此,對于水膠比低的混凝土,應在初凝時水泥石結構未到很密實的情況下及時飽水養護,否則極易產生混凝土自內而外的自生干縮裂縫。

    b)干燥收縮裂縫:混凝土工程在硬化后,內部的游離水會由表及里逐漸蒸發失水,導致混凝土由表及里逐漸產生干燥收縮。在約束條件下,當收縮變形量導致的收縮應力大于混凝土的抗拉強度時,混凝土就會出現由表及里的干燥收縮裂縫。混凝土的干燥收縮是從施工階段撤除養護開始的,早期的干燥收縮裂縫比較細微,往往不為人們所注意。隨著時間推移,混凝土的蒸發量和干燥收縮量逐漸增大,裂縫也逐漸明顯起來。一般混凝土90d干燥率為0.04%-0.06%,流動性混凝土為0.06%-0.08%,這是混凝土結構較普遍地發生裂縫的主要原因。干燥收縮裂縫在潮濕條件下可以逐漸縮減愈合,因此如果裂縫寬度不大于規定指標,對結構不致構成危害。

2、防止措施

1)   在材料方面

    a) 水泥:水泥應符合國家現行標準《普通硅酸鹽水泥》(GB175-1999) 、《礦渣硅酸鹽水泥、火山灰硅酸鹽水泥及粉煤灰硅酸鹽水泥》(GB1344-1999)。水泥顆粒越細,硬化時收縮越大,摻混合材料的硅酸鹽水泥配置的混凝土比用普通水泥配置的混凝土干縮率大,按收縮值排序為:礦渣水泥> 普通硅酸鹽水泥> 粉煤灰硅酸鹽水泥,因此在滿足混凝土配合比設計要求的前提下盡可能采用中、低熱水泥,降低水泥用量。

    b) 粗骨料:粗骨料最大粒徑應滿足結構鋼筋凈間距和泵送管徑要求,粒徑增大可減少用水量、水泥用量,從而可以減少混凝土自身收縮。粗骨料必須是連續級配,其針片狀顆粒含量不宜大于10 % ,以保證混凝土的可泵性。

    c) 細骨料:細骨料級配應合理,并優先選用中砂,控制云母、硫化物、有機質、粘土、淤泥等有害物質含量,降低混凝土收縮。

    d) 減水劑和摻合料:泵送混凝土中摻入減水劑,在水灰比不變的情況下,減少水泥用量,降低混凝土收縮。混凝土中摻入粉煤灰、礦渣粉、沸石粉等摻合料可以增加混凝土密實度,提高可泵性。

2) 在施工方面

    a) 采用二次抹壓技術,即在混凝土初凝前在混凝土表面進行二次抹壓,消除混凝土干縮、沉縮和塑性收縮發生的表面裂縫,增加混凝土的密實度,但是,二次抹壓時間必須掌握恰當,過早抹壓沒有效果,過晚抹壓混凝土已進入初凝狀態,失去塑性,消除不了混凝土表面已出現的裂縫。

    b)在混凝土澆筑完畢后及時覆蓋塑料薄膜或濕草袋,對混凝土進行保濕養護,接縫處搭接蓋嚴,避免混凝土水分蒸發,保持混凝土表面處在濕潤狀態下養護,混凝土終凝后繼續澆水養護7 d。

    c)混凝土經過二次抹壓初凝后,輕微灑水潤濕,混凝土終凝后每天分幾次澆水養護,保持水浸潤混凝土表面7 d。

    d)為防止墻柱、梁等的側模板過早拆卸,導致混凝土表面產生干燥收縮裂縫,應在表面刷養護液。

(四)施工裂縫

1、裂縫形成的原因

    a)振搗工藝不當發生的裂縫:振搗不足部位混凝土構造比較疏松,拆模后易出現蜂窩、麻面,過振部位則粗骨料下沉,表面泌漿、泌水,中間砂漿富集,易由表及里發生塑性裂縫和干燥裂縫。有時工地為減少拆、裝泵管次數,將混凝土拌合物集中卸下,用振搗器趕料,使大量漿體被趕走,粗骨留在原處,導致混凝土結構失勻,漿體多的部位易出現塑性收縮裂縫和干燥裂縫。

    b)養護不足引起的裂縫:混凝土澆筑后如不及時養護,易產生塑性收縮裂縫和早期干燥裂縫,特別是水泥用量大的高強度等級混凝土和高溫、干燥氣候條件下澆筑的平板結構混凝土,如不及時養護,極易出現早期收縮裂縫。在烈日暴曬和大風天氣,混凝土澆筑后如不及時覆蓋養護,有時混凝土表面較快硬結,形成一層硬皮,硬皮上的裂縫已經抹壓不動,而下部混凝土還未達到初凝。春寒大風時期也會出現類似現象。這種情況,只有通過二次振搗后,及時覆蓋養護加以解決。養護不足不僅表現在養護時間達不到規范規定的天數,例如有的工地并不覆蓋保濕養護,只是一天澆兩三次水,混凝土同樣處于養護不足狀態。

    c)預埋線管處的裂縫

     預埋線管,特別是多根線管的集散處是混凝土截面受到較多削弱,從而引起應力集中,容易導致裂縫發生的薄弱部位。當預埋線管的直徑較小,并且房屋的開間寬度也較小,同時線管的敷設走向又不垂直于混凝土的收縮和受拉方向時,一般不會發生樓面裂縫。反之,當預埋線管的直徑較大,開間寬度也較大,并且線管的敷設走向又垂直于混凝土的收縮和受拉力向時,就很容易發生樓面裂縫。

    d) 施工荷載裂縫

     目前在主體結構的施工過程中,普遍存在著質量與工期之間的較大矛盾。一般主體結構的樓層施工速度平均為5-7天左右一層,最快時甚至不足5天一層。因此當樓層混凝土澆筑完畢后不足24小時的養護時間,就忙著進行鋼筋綁扎、材料吊運等施工活動,這就給大開間部位的房間雪上加霜。除了大開間的混凝土總收縮值較小開間要大的不利因素外,更容易在強度不足的情況下受材料吊卸沖擊振動荷載的作用而引起不規則的受力裂縫。并且這些裂縫一旦形成,就難于閉合,形成永久性裂縫,這種情況在高層住宅主體快速施工時較常見。

2、防止措施

    a)加強教育和管理,作好技術交底,使全體操作人員掌握正確的操作工藝。

    b)主體結構的施工速度不能強求過快,樓層混凝土澆筑完后的必要養護(一般不宜少于24小時)必須獲得保證。主體結構階段的樓層施工速度宜控制在6-7天一層為宜,以確保樓面混凝土獲得最起碼的養護時間。

      c)科學安排樓層施工作業計劃,在樓層混凝土澆筑完畢的24小時以前,可限于做測量、定位、彈線等準備工作,最多只允許暗柱鋼筋焊接工作,不允許吊卸大宗材料,避免沖擊振動。24小時以后,可先分批安排吊運少量小批量的暗柱和剪力墻鋼筋進行綁扎活動,做到輕卸、輕放,以控制和減小沖擊振動力。第3天方可開始吊卸鋼管等大宗材料以及從事樓層墻板和樓面的模板正常支模施工。

      d)在模板安裝時,吊運(或傳遞)上來的材料應做到盡量分散就位,不得過多地集中堆放,以減少樓面荷重和振動。

      e) 對計劃中的臨時大開間面積材料吊卸堆放區域部位(一般約40平方米左右)的模板支撐架在搭設前,就預先考慮采用加密立桿(立桿的縱、橫向間距均不宜大于800毫米)和擱柵增加模板支撐架剛度的加強措施,以增強剛度,減少變形來加強該區域的抗沖擊振動荷載,并應在該區域的新筑混凝土表面上鋪設舊木模加以保護和擴散應力,進一步防止裂縫的發生。

    f) 線管在敷設時應盡量避免立體交叉穿越,交叉布線處可采用線盒,同時在多根線管的集散處宜采用放射形分布,盡量避免緊密平行排列,以確保線管底部的混凝土灌筑順利和振搗密實。并且當線管數量眾多,使集散口的混凝土截面大量削弱時,宜按予留孔洞構造要求在四周增設上下各2Φ12的井字形抗裂構造鋼筋。

    g)加強對樓面混凝土的養護:混凝土的保濕養護對其強度增長和各類性能的提高十分重要,特別是早期的妥善養護可以避免表面脫水并大量減少混凝土初期伸縮裂縫發生。但實際施工中,由于搶趕工期和澆水將影響彈線及施工人員作業,因此樓面混凝土往往缺乏較充分和較足夠的澆水養護延續時間。為此,施工中必須堅持覆蓋麻袋或草包進行一周左右的妥善保濕養護,并建議采用噴HL等品種和養護液進行養護,達到降低成本和提高工效,并可避免或減少對施工的影響。

三、裂縫處理

    在裂縫出現后,應結合具體的施工工藝、地理環境、材料條件尋求引發裂縫的主次原因,從而便于采取合理的補救措施。一般上從裂縫的外觀現象著手,比如:裂縫的寬度、長度;裂縫是否貫通;表面是否有抹面層、保護層和外部情況,如出現裂縫的部位,有無潮氣或漏水(水質或水壓)情況、周圍的氣象條件等。按這些調查結果,再根據耐久性或防水性判斷,依據有關修補的依據選擇切實合理有效的修復方法,那么裂縫問題就迎刃而解了。要根治裂縫必須要了解有關修補的依據才能合理選擇有效的修復辦法。   

     我國《混凝土結構設計規范》上規定了鋼筋混凝土構件裂縫寬度允許值,目前裂縫常用的治理方法有以下幾種:   

      1、表面修補法。適用于裂縫寬度小于0.2毫米的對承載能力無影響的表面及深進裂縫,以及大面積細裂縫防滲漏水的處理。一般做法:將裂縫附近或沿裂縫鑿成深15-20毫米、寬150-200毫米的凹槽,有抹灰層的鑿去抹灰層,掃凈并撒水濕潤。槽內碳水泥砂漿或瀝青油膏等。嵌補完后恢復抹灰層。   

      2、壓力灌漿法。 壓力灌漿法系用壓漿泵將膠結料壓入裂縫中,由于其凝結、硬化而起到補縫作用,以恢復結構的整體性。此種方法適用于對結構整體性有影響,或有防水、防滲要求的裂縫修補。常用的灌漿材料有水泥和化學材料,可按裂縫的性質、寬度以及施工條件等具體情況選用。一般對寬度大于0.5毫米的裂縫,可采用水泥灌漿;寬度小于0.5毫米的裂縫,或較大的溫度收縮裂縫,宜采用化學灌漿。   

      3、結構加固法 適應于對整體性、承載能力有較大影響的深進及貫穿性裂縫的固處理。裂縫寬度一般在1-3毫米之間。一般方法有:一加設鋼筋混凝土圍套。二加鋼套箍。三設置預應力拉桿。   

      4、綜合加固補強法 對寬度大于3毫米的裂縫往往有構造上的缺陷,此時已不能單純的使用那一種修補方法。一般多并用構造上的強加固方法。 

四、結語

    從上面的分析可以看出,許多因素都可以導致混凝土產生不同程度的裂縫,由于混凝土是多元、多相、非勻質的復合材料,因而從開始施工就會發生骨料下沉,漿體上浮和振搗不當局部漿體富集現象,因此,要有效控制混凝土裂縫,必須從結構設計、混凝土原材料到施工工藝、養護等每一步都盡少出現失誤或不當。在混凝土常見的裂縫中,大多數發生在施工階段或出現在工程正式交付使用以前,因此施工過程中對于混凝土工程的裂縫控制是非常重要的


混凝土裂縫;混凝土裂縫的原因分析;混凝土裂縫的修補;混凝土裂縫的防治措施

  一、裂縫的原因分析

  由于混凝土的組成材料、微觀構造以及所受外界影響的不同,混凝土裂縫產生的原因很多,水工建筑物產生裂縫主要有以下幾種:

  1、混凝土在硬化的過程中,由于干縮引起的體積變形受到約束時產生的裂縫,這種裂縫的寬度有時會很大,甚至會貫穿整個構件。

  2、大體積混凝土水化時產生的大量水化熱得不到散發,導致混凝土內外溫差較大,使混凝土的形變超過極限引起裂縫。

  3、在厚度較大的構件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或頂部鋼筋的抑制,在澆搗后數小時會發生這種由于混凝土塑性塌落引起的裂縫。

  4、當有約束時,混凝土熱漲冷縮所產生的體積漲縮,因為受到約束力的限制,在內部產生了溫度應力,由于混凝土抗拉強度較低,容易被溫度引起的拉應力拉裂,從而產生溫度裂縫。由于太陽暴曬產生裂縫也是工程中最常見的現象。

  5、混凝土加水拌和后,水泥中的堿性物質與活性骨料中活性氧化硅等起反應,析出的膠狀堿——硅膠從周圍介質中吸水膨漲,體積增大三倍,從而使混凝土漲裂產生裂縫。

  6、在炎熱的大風天氣,混凝土表面水分蒸發較過快,造成混凝土內部水化熱過高,在混凝土澆筑數小時后仍處于塑性狀態,易產生塑性收縮裂縫。

  7、構件超載產生的裂縫,例如:構件在超出設計的均布荷載或集中荷載作用下產生內力彎矩,出現垂直于構件縱軸的裂縫,構件在較大剪力作用下,產生斜裂縫,并向上、下延伸。

  8、當結構的基礎出現不均勻沉陷,就有可能會產生裂縫,隨著沉陷的進一步發展,裂縫會進一步擴大。

  9、當鋼筋混凝土處于不利環境中,例如:侵蝕性水,由于混凝土保護層厚度有限,特別是當混凝土密實性不良,環境中的氯離子等和溶于水中的氧會使混凝土中的鋼筋生銹,生成氧化鐵,氧化鐵的體積比原來金屬的體積大的多,鐵銹體積膨脹,對周圍混凝土擠壓,使混凝土脹裂。而在施工過程中,我們最為常見的多是因溫度而引起的裂縫。

  混凝土硬化期間水泥放出大量水化熱,內部溫度不斷上升,在表面引起拉應力。后期在降溫過程中,由于受到基礎或老混凝上的約束,又會在混凝土內部出現拉應力。氣溫的降低也會在混凝土表面引起很大的拉應力。當這些拉應力超出混凝土的抗裂能力時,即會出現裂縫。許多混凝土的內部濕度變化很小或變化較慢,但表面濕度可能變化較大或發生劇烈變化。如養護不周、時干時濕,表面干縮形變受到內部混凝土的約束,也往往導致裂縫。混凝土是一種脆性材料,抗拉強度是抗壓強度的1/10左右,短期加荷時的極限拉伸變形只有(0.6~1.0)×104, 長期加荷時的極限位伸變形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均勻,水灰比不穩定,及運輸和澆筑過程中的離析現象,在同一塊混凝土中其抗拉強度又是不均勻的,存在著許多抗拉能力很低,易于出現裂縫的薄弱部位。在鋼筋混凝土中,拉應力主要是由鋼筋承擔,混凝土只是承受壓應力。在素混凝土內或鋼筋混凝上的邊緣部位如果結構內出現了拉應力,則須依靠混凝土自身承擔。一般設計中均要求不出現拉應力或者只出現很小的拉應力。但是在施工中混凝土由最高溫度冷卻到運轉時期的穩定溫度,往往在混凝土內部引起相當大的拉應力。有時溫度應力可超過其它外荷載所引起的應力,因此掌握溫度應力的變化規律對于進行合理的結構設計和施工極為重要。

  二、裂縫的修補措施

  國內外修補裂縫的方法很多,歸納起來主要有以下三大類:

  (一)開槽法修補裂縫

  該法適合于修補較寬裂縫大于0.5mm,材料的配合比為:采用環氧樹脂:聚硫橡膠:水泥:砂=10:3:12.5:28.首先用人工將曬干篩后的砂、水泥按比例配好攪拌均勻后,將環氧樹脂聚硫橡膠也按配比拌勻。然后摻入已拌好的砂、水泥當中,再用人工繼續攪拌。最后用少量的丙酮將已拌好的砂漿稀釋到適中稠度(約0.4斤丙酮就可以了)。及時將已拌好的改性環氧樹脂砂漿用橡膠桶裝到已鑿好洗凈吹干后的混凝土鑿槽內進行嵌入。從砂漿開始拌和到嵌入混凝土縫內,一組砂漿的整個施工過程需要30分鐘左右完成。嵌入后的砂漿養護即砂漿嵌入縫槽內處理好后兩小時以內及時用毛氈、麻袋將聚硫橡膠改性環氧樹脂砂漿進行覆蓋,待完全初凝后,開始用水養護。

  (二)低壓注漿法修補裂縫

  低壓注漿法適用于裂縫寬度為0.2mm~0.3mm的混凝土裂縫修補。修補工序如下:裂縫清理—試漏—配制注漿液—壓力注漿—二次注漿—清理表面。

  當裂縫數量較多時,先要在裂縫位置上貼醫用白膠布,再用窄毛刷沾漿沿裂縫來回涂刷封縫,使裂縫封閉,大約10分鐘后,揭去膠布條,露出小縫,粘貼注漿嘴用鍵包嚴。固化后周邊可能有裂口,必須反復用漿補上,以避免注漿漏漿。注漿操作一般在粘嘴的第二天進行,若氣溫高的話,半天就可注漿。操作時先用補縫器吸取注漿液,插入注漿嘴,用手推動補縫器活塞,使漿液通過注漿嘴壓入裂縫,當相鄰的嘴中流出漿液時,就可拔出補縫器,堵上鋁鉚釘。一般由上往下注漿,水平縫一般從一端到另一端逐個注漿。為了保證漿液充滿,在注漿后約半小時可以對每個注漿嘴再次補漿。

  (三)表面覆蓋法修補裂縫

  這是一種在微細裂縫(一般寬度小于0.2mm)的表面上涂膜,以達到修補混凝土微細裂縫的目的。分涂覆裂縫部分及全部涂覆兩種方法,這種方法的缺點是修補工作無法深入到裂縫內部,對延伸裂縫難以追蹤其變化。

  表面覆蓋法所用材料視修補目的及建筑物所處環境不同而異,通常采用彈性涂膜防水材料,聚合物水泥膏、聚合物薄膜(粘貼)等。施工時,首先用鋼絲刷子將混凝土表面打毛,清除表面附著物,用水沖洗干凈后充分干燥,然后用樹脂充填混凝土表面的氣孔,再用修補材料涂覆表面。

  三、裂縫的防治措施

  由于水化熱產生的升溫較高、降溫幅度大、速率快,使混凝土產生較大的溫度和收縮應力是導致混凝土產生裂縫的主要原因。因此,為防治水化熱引起的裂縫,施工前應計算升溫峰值、內外溫差及降溫速率,制定相應的技術措施,防止和控制溫度裂縫,確保工程質量。

  (一) 降低混凝土入模溫度  (1)降低原材料進入攪拌機的溫度如夏季在水箱內加冰塊,降低水溫;粗骨料遮陽防曬,并灑冷水降溫;細骨料遮陽防曬;散裝水泥提前儲備,避免新出廠水泥溫度過高。采取以上措施最大限度降低混凝土出機溫度。

  (2)夏季,混凝土運輸車加保溫套或對罐體噴淋冷水降溫。混凝土泵送管道遮陽防曬。

  (3)混凝土澆筑作業面遮陽,減少混凝土冷量損失。

  (二)降低混凝土水化熱

  (1)選擇中低熱品種水泥,優先選用礦渣硅酸鹽水泥。

  (2)利用混凝土后期強度用,R60或R90替代R28作為設計強度。

  (3)摻人一定比例的粉煤灰。

  (4)摻人高效減水劑。

  (5)摻加緩凝劑。

  (三)摻UEA膨脹劑

  摻人UEA膨脹劑,在最初14天潮濕養護中,使混凝土體積微膨脹,補償混凝土早期失水收縮產生的收縮裂縫。

  (四)采用二次抹壓技術

  混凝土大模振搗,表層刮平抹壓1~2小時后,即在混凝土初凝前在混凝土表面進行二次抹壓,消除混凝土干縮、沉縮和塑性收縮產生的表面裂縫,增加混凝土內部的密實度。但是,二次抹壓時間必須掌握恰當,過早抹壓沒有效果;過晚抹壓混凝土已進入初凝狀態,失去塑性,消除不了混凝土表面已出現的裂縫。

  (五)混凝土自然養護

  1、保濕養護混凝土表面經過二次抹壓后,立即覆蓋塑料薄膜,防止表面水份蒸發,保持混凝上處于潮濕狀態下養護。特別是對于摻入UEA膨脹劑的混凝土,在最初14天內,必須潮濕養護,方能促使膨脹劑充分發揮膨脹作用。

   2、保濕養護根據混凝土絕熱溫升計算,確定中心最高溫度,按溫控技術措施,確定養護材料及覆蓋厚度和養護時間。

  保溫養護的目的:①減少混凝土表面熱擴散,減少內外溫度;②延緩散熱時間,控制降溫速率,有利于混凝土強度增長和應力松馳,避免產生貫穿裂縫。養護一般不少于15天。

  3、在常溫季節,混凝土終凝后也可采取蓄水養護的辦法,替代前兩種保濕保溫養護辦法。根據混凝土內外溫差數據,及時調整蓄水高度,也能收到預期效果。

  結束語:雖然目前學術界對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論,但對于具體的預防和改善措施意見還是比較統一,同時在實踐中的應用效果也是比較好的,具體施工中要靠我們多觀察、多比較,出現問題后多分析、多總結,結合多種預防處理措施,混凝土的裂縫是完全可以避免的。




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