施工中产生裂缝的原因
1.1?原材料质量不佳引起裂缝?材料是工程施工的物质条件,没有材料就无法施工。而施工单位及各材料生产商为了降低成本,在施工中使用不合格材料。如使用安全性不合格的水泥、含泥量较高的中细砂、商品砼中掺入大量的粉煤灰及低价位、低性能的砼外加剂等,均成为楼面裂缝的主导因素。
1.2?模板支设不牢引起的裂缝?模板的制作和安装质量对于保证钢筋混凝土结构和构件的外观平整、几何尺寸的准确以及结构的强度和刚度等起着重要的作用。在施工中,若模板立柱支于土质松软的土层或支于未经处理的回填土上,在施工荷载的作用下往往会引起模板立柱下陷造成钢筋混凝土裂缝。另外由于模板的支撑在施工工程中未满足足够的刚度和稳定性,从而在施工荷载的增加中使模板下塌及炸模等也会造成砼裂缝。
1.3?钢筋配置位置不当的裂缝?在钢筋混凝土结构中,钢筋配置位置是否正确直接关系到结构的强度、刚度和裂缝的宽度。如现浇板的钢筋位置不正确;负弯矩钢筋放置在板的下方;
1.4?施工质量粗糙、低劣引起的裂缝?工程施工必须严格按施工规范要求进行操作、按施工图进行施工。但某些施工单位,尤其个人承包商,为了眼**时利益,不按规范要求而是粗制滥造,甚至偷工减料施工,有的施工人员总认为板的支座筋可以减少,从而少放甚至不放,现浇板的厚度也远远达不到设计要求,给工程质量带来了严重隐患。
1.5?施工材料堆放不当引起裂缝?在目前的施工过程中普遍存在质量与工期之间的较大矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为5-7天左右一层,快时甚至不足5天一层,因此当楼层砼浇筑完毕后未达到24小时养护时间,就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动。
施工因素?
除了材料和设计问题,施工问题是导致耐磨地面施工质量通病的主要原因,主要体现在以下几点:?
(1)基层的标高不够统一,在施工中没有严格按照要求进行标高,使得在混凝土抹面处理时没有均匀的铺平混凝土,使得部分厚度较大,部分厚度较小。当混凝土开始凝固时,就会产生较大的拉应力,再加上外力作用,就很容易出现裂缝现象。?
(2)基层表面没有清理干净。当基层表面存在杂物或小颗粒没有清理干净时,就会使得基层与面层之间难以贴合,从而易出现空鼓现象。也或者是基层过于干燥或有积水,都是不利于混凝土施工质量控制的。?
(3)结合层施工操作不合理。由于本工程是在原地面上进行翻新施工,因此在基层处理时需要涂刷一定的水泥砂浆结合层,以便新旧混凝土能够更好的粘结在一起。但如果施工操作不当,就很容易使结合层变成分层,不但不能起到粘结作用,反而会产生一定的隔离效果。当地面开始承重时,就会出现裂缝现象。另外,我们在设计中要求即打即抹,但是施工人员却是按照常规的施工方法,先进行底层施工,再进行表面铺设。这种施工技术方法也会使地面产生裂缝或空鼓问题。?
(4)养护工作不到位。混凝土的后期养护工作非常重要,若在养护过程中没有保证混凝土表面的湿润,或养护方法不得当,都会使混凝土出现失水现象而引起裂缝。
考虑造成开裂的环境条件,对修补目的以及恢复的目标进行明确的规定,使用合适的修补材料、修补方法、修补时间进行修补。根据裂缝开裂的成因及开裂现场的具体情况决定选择哪种修补方法。此外,如果构筑物正好处在环境比较苛刻的地方比如类环境,选择的修补材料及方法要比修补普通环境条件用的材料和方法高一个等级。好在裂缝稳定后再进行修补工作,如果裂缝是随着温度等环境条件逐渐变化的,那么修补好在裂缝宽的时候进行。由于竣工时的初期性能、劣化程度、劣化范围、建筑物的耐用时间、开裂原因等不同导致混凝土建筑物及其构件的修补恢复目标出现差异,还有就是保修的年限也不全一样。
混凝土裂缝修补【电话--申工】随着人们生活水平的提高与基础设施的不健全矛盾日益加剧,我国在公路、铁路及水利等大型基础设施的大力投入中,越来越多的大体积混凝土涌现,但是,大体积混凝土施工难度比较大,容易产生裂缝,影响结构物的使用效果。
1?大体积混凝土裂缝原因分析
大体积混凝土之所以容易产生裂缝,主要原因是混凝土所承受的拉应力和混凝土本身的抗拉强度之间的矛盾发展的结果,主要反映在以下几点。
1.1?环境影响?在混凝土施工规范中明确规定:在大气干燥(RH<50%),有风,阳光直射,混凝土水胶比≤0.45,日平均气温≥20℃z,混凝土表面的潮湿养护限至少为10天。
产生裂缝的环境影响主要是由于温差较大引起的,一是混凝土中原材料水泥硬化期间产生的大量水化热,致使混凝土内部温度上升,而表面温度(环境温度)变化很小,混凝土在不断上升的情况下,膨胀**外部,在混凝土的早期抗拉强度很低的情况下,混凝土表面受到较大的拉应力后出现裂缝。这种温差产生的裂缝一般只在接近表面的范围内发生,表面层以下结构仍保持完整,不影响混凝土结构本身强度。二是结构温差较大,当大体积混凝土浇筑过程中受到外界约束力时没有采取有效地技术措施放松或取消约束,从而产生裂缝,这种裂缝会逐渐深入,直至形成贯穿混凝土结构的温度裂缝。
1.2?水泥的安定性?水泥的安定性是指水泥出炉后必须存放一段时间后(一般必须大于7天)才能施工使用,其主要目的是使新制水泥充分反应达到稳定状态。如果水泥刚出炉未过安定期就进行使用是大体积混凝土初凝前收光时出现混凝土开裂的主要原因,对混凝土养护中出现的裂缝也有相当的影响。
1.3?混凝土及混凝土的坍落度?目前多数混凝土搅拌中均掺加粉煤灰,粉煤灰在混凝土中只是作为填充物并不与水泥发生凝结反应,这就使得这种混凝土与常规混凝土相比更容易出现裂缝现象。混凝土的坍落度一般对施工后的混凝土强度影响很大,但落坍度过大的混凝土造成承台表面浮浆较厚,浮浆中粉煤灰含量较大,终凝后没有强度,当不再进行养护后就会出现开裂。
1.4?施工过程控制?施工过程不规范也是造成混凝土裂缝的主要原因之一,具体表现在一是混凝土振捣不密实,致使混凝土密度不足,粗骨料下沉,浮浆过多;二是混凝土浇筑后,初凝前的没有及时二次拌压和抹压;三是养护不到位,不及时洒水,表面不覆盖或者不及时覆盖,水分很快散失,产生干缩而导致开裂。
1.5?混凝土养护?多数混凝土开裂的主要原因是混凝土养护的不及时和不到位是不无关系的。
2?大体积混凝土裂缝预防
由以上裂缝产生原因可以得出,除了受到施工过程不规范的影响外,主要原因在于混凝土的温度变化和受约束程度有关,减少和避免混凝土开裂的主要预防措施应在提高混凝土的抗裂能力、削减温度变化因素、减少混凝土结构中的约束力和变形、尽量防止环境因素的影响等方向上进行预防。
2.1?选择质的混凝土原材料?1选择合适水泥:先采用低热、收缩性小的高标号水泥,以减少水泥用量,减少水化热,目的是降低混凝土结构的内部温升值,消除或者削减混凝土结构自身产生的温差。另外使用的水泥必须过了自身的安定期。2选用质骨料:粗骨料先选用连续的级配碎石,如果工程所在区域内难以购置到合适的级配碎石,可通过试验采用多种粒径碎石进行复配;细骨料先选用细度模数2.80-3.00的中砂。粗细骨料含泥量控制在1%以内,不得混有**质等杂物,杜绝使用海砂。3选择适当的外加剂:根据实际情况及混凝土的特殊要求,可在混凝土中掺加一定用量外加剂,如防水剂、膨胀剂、减水剂、缓凝剂等外加剂。掺入外加剂能提高混凝土的和易性,可减少20%左右的用水量,减小水灰比,初凝延长到5h左右。
2.2?精心设计配合比?通过选用良好级配的粗细骨料,严格控制砂石质量,降低水灰比,并在混凝土中掺加粉煤灰和外加剂等,以降低水泥用量,减少水化热,以降低混凝土温升,从而可以降低混凝土所受的拉应力。
在保证混凝土质量要求的情况下,设计混凝土配合比时,采用“三低二掺一高”的设计准则,生产出“高强、高韧性、高较拉值、中弹和低热”的抗裂混凝土。所谓的三低是指低砂率、低坍落度、低水胶比;二掺是指掺高效减水剂和高效引气剂;一高是指高粉煤灰掺量。
2.3?加强混凝土的测温工作?为消除和削减裂缝现象,混凝土的测温工作必不可少,有效地在混凝土结构内埋设若干个测温点,以利于掌握混凝土内部温升与表面温度的变化值。测温频次为:1-5天按照1次/2h测温,6天后每1次/4h测温,测至温度稳定为止。按照以前施工经验,混凝土内部温升的高峰值一般在4天内产生,3~4天内温度可上升到或接近大温升,内外温差值可达到20℃左右,发现异常现象及时处理。
3?大体积混凝土裂缝控制措施
3.1?采用合理的浇筑工艺?大体积混凝土一般都是采用泵送工艺施工,根据其特点,采用“分段**,一个坡度,薄层浇筑,循序推进,一次到**”的方法。
这种方法可使混凝土在自然流淌状况下形成斜坡,可较好地适应泵送工艺,避免经常拆除、冲洗和接长混凝土输送管道,简化混凝土的泌水处理,提高泵送效率,同时需要保证混凝土上下层浇筑间隔不过初凝时间。在浇筑带的前后应布置两道振动器,一道布置在混凝土出料口,主要解决上部混凝土的振实;二道布置在混凝土坡脚处,以确保下部混凝土密实。随着混凝土浇筑的高度的上升,振动器也相应进行调整,以确保混凝土的整体质量。
大体积混凝土表面水泥浆一般都比较厚,浇筑时可适当的抬高混凝土标高,浇筑结束后刮刀挂掉部分多余的表面水泥浆保证混凝土表面是真正的含有骨料的混凝土,在初凝前用铁滚筒碾压数遍并压实,以减少混凝土的收水裂缝。? 3.2?控制入模温度?大体积混凝土春秋季施工好,春秋两季环境温度可以降低混凝土入模温度。
如果必须在夏季施工,需要采取降低入模温度的措施,例如:混凝土拌合前可对碎石洒水降温;保证水泥、粉煤灰及粗细骨料仓库通风良好;自来水预先放入地下蓄水池中降温;搭设遮阳棚保证混凝土浇筑时不在太阳下直接暴晒或者直射等等。
在浇筑混凝土过程中,采用温度传感片和测温仪,从浇筑开始进行入模温度和环境温度的测温工作,根据温度变化情况适时调整浇筑方法;浇筑完成后及时收面抹压,根据温控指标,及时调整养护方案。
3.3?适当增加预埋件?1在混凝土结构中易产生裂缝的部位埋设应力应变传感片,直接测试拉应力,以便更直接控制混凝土的温度梯度,确保混凝土不易产生裂缝。2在混凝土表面增加一些铁丝网(小直径钢筋网),以增强混凝土表面抗裂性,减少表面裂缝发生的几率。3在工期允许的情况下,可采用“水平分层间隙”施工方法,分多层进行浇筑,间隙时间7d以上,在每层混凝土上表面增设抗缩钢筋网。这种施工方法可降低混凝土内部高温升、减少材料及机械设备的投入。
3.4?加强混凝土后期保温保湿养护?1混凝土保温保湿养护的有效方法是在混凝土浇筑后尽快回填土,并在土中渗入水,回填土对混凝土预防裂缝也是非常有效的。2蓄水法保温养护,在混凝土浇筑期间可在内部设置冷却循环管并通水冷却混凝土内部热量,加快混凝土的热量散发,这种方法多用于夏季施工。3内散外蓄法综合养护,可有效降低混凝土的温升值,且可大大缩短养护周期,这种方法对于厚大体积混凝土尤其适用。4特殊情况下的养护,秋冬季混凝土养护应加盖草袋、海绵;气候干燥多风地区拆模后及时采取防风,保湿措施,这些方法对温度影响系数的改变是相当有效的。
3.5?加强项目技术质量管理?严格加强控制原材料的检验工作,施工交底和方案必须详细明确,以数据说话,明确分工,责任到人,认真落实施工方案,严格按照交底组织实施施工。定时检查计量监测工作,并做好计量详细记录。在混凝土变截面施工前,一定要加强预测,并采取措施予以防范。
4?大体积混凝土裂缝的处理措施
大体积混凝土裂缝既然是混凝土结构中普遍存在的一种现象,目前仍无法避免,而它的出现不仅会降低混凝土结构的抗渗能力,影响结构的使用功能,而且可能会引起钢筋锈蚀、混凝土碳化,降低材料耐久性,影响结构物的承载能力,因此出现裂缝后该如何处理,笔者将近几年曾使用过的方法介绍如下,愿对同仁们有所帮助。
4.1?表面修补法?主要适用于稳定和对结构承载力没有影响的表面裂缝以及深进裂缝的处理。处理方法为:在裂缝表面涂抹水泥浆、环氧胶泥或在混凝土表面涂刷油漆、沥青等防腐材料,在防护同时为了防止混凝土受各种作用影响继续开裂,可在裂缝表面粘贴玻璃纤维布等措施。
4.2?低压注浆法(灌浆、嵌缝封堵法)?该法主要适用于对结构整体性有影响或有防渗要求的混凝土裂缝修补,它是利用压力设备将胶结材料压入混凝土的裂缝中,胶结材料硬化后与混凝土形成一个整体,从而起到封堵加固的目的。修补工序如下:裂缝清理——粘贴注浆嘴和封闭裂缝——试漏——配制注浆液——压力注浆——二次注浆——清理表面。
4.3?开槽填补法(混凝土置换法)?该法是处理严重损坏混凝土的一种游侠方法,此方法是先将损坏混凝土剔除,然后置换新的混凝土或其他材料。常用的置换材料有:普通混凝土或水泥砂浆、聚合物或改性聚合物混凝土或砂浆,工序为:开槽——涂刷界面处理浆——置换新的材料——养护。
4.4?结构加固法?当裂缝影响到混凝土结构性能时,采用加固法对混凝土结构进行处理。处理方法主要有:加大混凝土截面面积,在构件的角部外包型钢、采用预应力法加固、粘贴钢板加固、增设支点加固以及喷射混凝土补强加固等。
5?结论
通过对裂缝产生的原因、机理的分析,采取一定的针对性的措施,大体积混凝土的裂缝是可以减少到合理范围的。但由于裂缝产生的原因很复杂,要做到避免裂缝的产生还有一定的难度,还需要大量的研究和实践。作为技术人员应注意以下两点。
1影响大体积混凝土裂缝的因素虽很多,但主要原因是温度应力。作为工程技术人员,应了解混凝土内部的温度变化规律,合理选择水泥品种,严格控制水泥用量,掺加适量的混合材料和外加剂,化混凝土配合比,合理施工,实时监测,加强养护。2要对混凝土的裂缝进行认真研究、区分对待,采用合理的方法进行处理,并在施工中采取各种有效的预防措施来预防裂缝的出现和发展,保证结构物的安全和稳定性,切忌不能碰到裂缝部分析原因或者原因不分析清楚盲目处理造成不可挽回的损失。
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