第一篇:墻面裂縫的現象、原因和控制措施大全
第一節
墻面裂縫的現象、原因和控制措施
目前,裂縫是墻體結構質量中最主要也是最難處理的問題之一,當溫度變化幅度較大時,溫差將產生應力和變形。據有關資料統計,幾乎80%以上的裂縫是由于溫度應力超過墻體的正常使用極限時,墻體便會產生裂縫。雖然這些裂縫在一般情況下不會直接引起建筑物的破壞,但會影響建筑物的正常使用,例如:墻體風化腐蝕、滲漏、抹灰層脫落和耐久性能的降低等,從而導致建筑物承載能力的降低、整體剛度的減小、抗震性能的降低等。因此,根據墻面裂縫的現象,深入分析產生的原因,提出有針對性的防治措施,對解決墻面裂縫問題具有很重要的意義。
下面將分別對墻面裂縫中出現裂縫的現象、原因和控制措施進行介紹:
1、墻面裂縫的現象:
常見的裂縫現象和產生的部位: A、框架梁底的水平裂縫
B、砌筑砂漿不飽滿、排磚不規范產生的階梯形裂縫 C、門窗頂頭的斜裂縫、窗臺出現水平裂縫和斜裂縫 D、框架柱與填充墻體之間的豎直裂縫 E、縱墻和山墻上的垂直裂縫 F、懸臂梁上的填充墻裂縫 G、砌體強度不足引起的裂縫
H、混凝土剪力墻的溫度裂縫和強約束裂縫 I、抹灰層強度不夠或施工工藝不當引起的裂縫
2、墻面裂縫的原因和防治措施:
造成墻面裂縫的原因很多,有設計方面的、原材料方面的、操作人員技術水平方面的、施工質量管理等方面。每一道環節都將決定是否裂縫。因此,我們要控制墻面裂縫,應該從設計到施工直至使用維護的全過程中控制好每一個環節、每一道工序,就有可能將裂縫的現象減小到最低限度。
下面將墻面裂縫的原因分析和防冶措施進行對應介紹: A、框架梁底的水平裂縫,是框架結構填充墻的質量通病,主要是操作不當造成的。如砌塊剛好嵌進去而上面沒有灰縫;或砌到梁底時的水平灰縫過大;或碰到頂上一塊不是整塊砌塊就用粘土磚塞砌;因砌塊填充墻一次砌到梁底,加之水平灰縫干縮與沉縮,砌塊的干縮下沉,造成框架梁底產生水平裂縫。
防治措施:
砌筑填充墻時當接近梁、板底時,應留一定空隙,待填充墻砌筑完并應至少間隔7天后,采用側磚或砌塊斜砌擠緊,其傾斜度宜為60°左右,砌筑砂漿應飽滿。
原有裂縫的處理:鏟除框架梁底水平裂縫向上、向下各100mm內的抹灰層或裝飾層,掃刷干凈,沖洗晾干后。凡有斜砌磚松動或灰漿不飽滿,必須拆除后重砌,要求撐緊,四周灰縫要飽滿,砌筑斜磚宜采用專用“砌筑砂漿”,砌好經檢查合格后,隔天澆水濕養護7d。B、由于砌筑前排列的砌塊不合理或未經排磚,加上操作者素質差,砌成豎縫寬度不同、水平縫厚薄不勻的墻;砌筑過程中砌塊頂端不帶砂漿,有的豎縫中的砂漿不飽滿。有的還采用澆水刮漿,將豎縫中的砂漿沖散流淌。在干縮與收縮的作用下,產生階梯形裂縫或沿砌塊周邊裂縫。
防治措施:
在砌筑前對操作人員進行針對性的交底,在砌筑現場對砌塊進行試排,排磚正確后再進行砌筑,按照事先立好的皮數桿對水平灰縫進行控制,做到豎縫、水平縫中的砂漿飽滿,厚薄均勻,這樣可有效控制因干縮和收縮產生的裂縫。
C、門窗頂頭的斜裂縫是因為在窗洞口處容易導致各種應力集中,在孔洞轉角部位應力跡線呈斜向,“力流”線過孔洞集中到兩側,孔洞角外應力值最大,當應力大于砌體的抗拉、抗剪強度時,就會出現斜裂縫。另外也會由于鋼筋混凝土過梁板短,兩頭擱置長度不足,加氣混凝土砌塊的局部承壓力不夠而被剪裂;過梁板安裝兩頭擱置不平、不實等,也會造成裂縫。
防治措施:
門窗洞口上方設置過梁,兩端擱置長度不少于200mm,最好設置通長過梁,與兩側的框架結構連接,以減少門窗洞口的集中應力。另外在砌筑時,加強對砌塊的檢測,選用達到設計強度要求的砌塊。D、由于填充墻與鋼筋混凝土的線膨脹系數不同,使得溫度變化時兩種材料的收縮量也不同,這就造成了在框架柱與填充墻結合處的裂縫,這種裂縫往往比較規則。由于溫度變化比較頻繁,墻面出現裂縫后難以根治,只能通過治理以控制其裂縫寬度,使之成為無害裂縫。
防治措施:
為保證柱與填充墻的連接,沿墻高每隔不應超過500mm設置拉結筋,且砌筑前一定要排磚,調整好灰縫大小,避免在柱邊出現灰縫偏大或過窄,使柱墻連接不緊密。拉結筋必須放置在砂漿中,預埋在柱上的拉結筋如果與灰縫錯位時,應將鋼筋位置校正或在柱上補焊拉結筋。做好成品保護工作,應盡量保證墻體砌筑后的撞擊振動,并對其進行及時的養護,以保證砌體強度能夠得到正常的增長。E、砌體常產生收縮與剪切裂縫,位置一般在縱墻和山墻上有垂直裂縫,頂層有“八”字形斜裂縫。其原因一般是忽視了對外墻砌塊含水率的控制或者使用了體積變化較大的灰砂磚砌塊,導致砌體的收縮變形值增大而產生裂縫。
防治措施:
觀測裂縫在基本穩定的情況下可以通過以下方法進行處理: ① 裂縫寬度小于0.5mm時,鏟除裂縫處的空鼓脫殼的裝飾層,掃刷沖洗干凈、晾干,用滲透性較強的防水涂料涂刷修補,涂層厚度不小于2mm,涂刷范圍沿裂縫周邊擴大300mm。
② 裂縫寬度在0.5~3.0mm之間時,清掃干凈縫內浮灰雜物,用柔性水泥嵌縫膏或聚合物砂漿嵌填縫隙。
③ 裂縫寬度在3.0~5.0mm之間時,清除浮渣和灰塵等,采用壓注水泥漿液的方法封閉縫隙。
④ 當墻體裂縫較嚴重,最大裂縫寬度大于5mm時,應查明裂縫原因,制訂加固處理方案,經有關部門認可后,按方案要求加固處理。F、有的建筑常在外墻設懸臂梁,再用填充墻封閉,以擴大使用面積。但多數填充墻產生斜裂縫。影響外觀,造成滲漏。
防治措施:
1、經觀測,若懸臂梁下撓已經穩定,填充墻裂縫不再擴大,可采用灌注水泥漿液的方法封閉縫隙。
2、經觀測,若懸臂梁繼續下撓,填充墻裂縫還在擴大,則必須請設計單位等參加,共同研究加固方案,如給懸臂梁加外包鋼、加設托梁、增設構造柱等,確保懸臂梁在垂直荷載作用下不再變形;也可以采用卸荷方法,如拆除填充墻,更換輕質隔墻等。
G、在施工中由于砌體材料準備不充分,使用了未達到齡期要求強度不足的砌體,或者設計要求需要配筋的墻體施工時偷工減料,少用或者不用的現象時有存在,導致砌體強度不足引起裂縫。
防治措施:
嚴把材料質量關,砌體材料要有出廠合格證明文件,試驗資料,并且施工前報送當地檢測部門進行試驗,檢測合格,方可進行施工。
在施工中嚴格按照圖紙設計和施工規范要求進行配筋,構造柱混凝土澆筑時前必須將砌體留槎部位和模板澆水濕潤,將模板內的落地灰、磚渣和其他雜物清理干凈。振搗時應避免觸碰墻體,嚴禁通過墻體傳震。
設置在砌體水平灰縫中的鋼筋規格、數量應嚴格按照圖紙設計要求進行施工,應居中置于灰縫中,水平灰縫厚度應大于鋼筋直徑4mm以上。
H、混凝土剪力墻表面溫度裂縫,多由于溫差較大引起的?;炷猎谟不陂g水泥釋放大量水化熱,內部溫度不斷上升,使混凝土表面和內部溫差較大。過早拆除模板、冬施過程中過早拆除保溫層等一系列施工不當,由于混凝土早期抗拉強度很低,導致裂縫的產生。
另外,由于混凝土剪力墻一般不會設計為單獨的構件,會與暗柱、暗梁或者框架柱、梁、底板、頂板交接,而這些構件會對墻體形成一個約束。由于框架構件的斷面大,剪力墻的厚度小,當墻體砼收縮變形產生內應力不能造成約束變形時,則墻體砼出現開裂,尤其是早期墻板砼最容易開裂,因為砼早期抗拉強度較低。裂縫的位置一般位于距離約束體0.3~0.5m處。
防治措施:
加強混凝土的保溫和養護,混凝土澆筑后裸露表面及時噴水養護,夏季應適當延長養護時間,以提高抗裂能力。冬季應適當延長保溫和脫模時間,使緩慢降溫,以防溫度驟變,溫差過大引起裂縫。
對于強約束產生的裂縫主要從設計方面來預防和控制:
1、在剪力墻上增開“結構小洞”。這可能是最有效的方法,通過開洞把長墻變成短墻,減少混凝土收縮變形的約束,使混凝土收縮應力得到釋放,從而達到控制墻體裂縫的目的。
2、調整水平鋼筋配筋方案。將剪力墻水平鋼筋置于豎向鋼筋外側,有效減小了混凝土保護層厚度,增強了剪力墻表層混凝土的抗裂性。
3、增加抗收縮鋼筋。遵循配筋細而密可抵抗收縮應力的原則,適當增加水平鋼筋的配筋率、減小鋼筋直徑而縮小配筋間距。有效控制墻體裂縫的產生。
I、由于商品砂漿需求量是供不應求,往往是剛出產就拉到工地,根本達不到設計規定的強度要求就用于工程,或者在施工過程中基層處理不當,抹灰一次成活,使每層抹灰厚度過厚。另外在外墻抹灰中設計上的疏忽、不按規范要求設分格條、無針對性防裂措施也是造成墻體裂縫的重要原因之一。
防治措施:
1、對進入施工現場的每一批次的成品商品砂漿抽樣進行復試,復試合格后方可用于工程施工。
2、抹灰前,應縱橫通線,確保抹灰厚度,墻面凹凸不平之處應補好,清掃墻面,除去粘結灰漿。在不同材料結合處應采用加強網,加強網與各基體的搭接寬度應不小于100mm,掛網應做到平整、牢固。并提前1~2天澆水濕潤,為解決抹灰開裂現象,在抹灰墻面上使用界面劑,布點均勻,不應過厚或過薄。澆水養護24小時,待墻面的界面劑達到一定強度后抹灰。
3、抹灰時,每層抹灰厚度不超過8mm,不得一次成活,下一層抹灰必須在上一層抹灰凝固后,方可抹下一層灰。外墻水泥砂漿壓光分項工程必須設分格縫,分格縫位置在窗口的上下各嵌一道通長橫向分格條,縱向分格條應按規范要求,在適宜部位設置,以減少外墻裂紋的發生。
總之,墻面裂縫產生的原因比較復雜,與構成墻體的各種材料及其形成環境等多種因素有關,但是,只要從設計、材料、施工及環境等方面進行分析,并采取控制裂縫的各種措施,實施綜合治理,墻面的裂縫是可以控制的。
下一集,將向大家介紹房屋建筑工程施工質量系列光盤中的第二集:《屋面、樓面裂縫的現象、原因和控制措施》。歡迎大家觀看并提出寶貴意見。
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第二篇:瀝青路面裂縫產生的原因及控制措施
瀝青路面產生裂縫的原因及控制措施
? 裂縫主要形式及現象
公路瀝青路面的開裂表現形式是多種多樣的,主要有橫向、縱向、網狀和反射裂縫。
橫向裂縫現象為:裂縫與路中心線基本垂直,縫寬不一,縫長有的貫穿整個路幅,有的貫穿部分路幅,裂縫彎彎曲曲、有枝有叉。橫向裂縫中的唧漿導致裂縫兩側凹陷,橋頭跳車處的路面橫向裂縫,在路面積水的作用下加速跳車發展的速度,同時會對路基造成沖刷。
縱向裂縫現象為:裂縫走向基本與行車方向平行,裂縫長度和寬度不一。一般都發生在高填方的路基上??v向裂縫容易形成沿行車方向呈臺階狀,影響行車舒適性。
網狀裂縫現象為:裂縫縱橫交錯,將面層分隔成若干多邊形的小塊,一般縫寬1mm以上,縫距40cm以下。網狀裂縫導致公路瀝青路面松散或坑槽,嚴重影響公路瀝青路面的綜合服務水平。
反射裂縫現象為:基層產生裂縫后,在溫度和行車荷載作用下,裂縫將逐漸反射到瀝青表面,路表面裂縫的位置形狀與基層裂縫基本相似。對于半剛性基層以橫向裂縫居多,對于柔性路面上加罩的瀝青結構層,裂縫形式不一,主要取決于下臥層
? 裂縫產生的原因分析
1.引起公路瀝青路面開裂的原因很多,大體可分為三大類: 1)由于行車荷載的作用而產生的結構性破壞裂縫。在車輪荷載的作用下,當路面結構層底部產生的拉應力大于其材料的抗拉強度時,產生的開裂稱之荷載型裂縫。
2)由于瀝青面層溫度變化而產生的溫度裂縫,包括低溫收縮裂縫和溫度疲勞裂縫,稱之非荷載裂縫
3)是經常出現在橋涵兩端的橫向裂縫,或在路段上出現較長的縱縫,主要是由填土固結沉陷或地基沉陷引起,稱為沉降裂縫。
2.盡管公路瀝青路面開裂的原因和裂縫的形式是多種多樣的,但其中的行車荷載作用、瀝青面層溫度變化是產生裂縫的主要原因。
2.1橫向裂縫
⑴瀝青面層的自身溫縮開裂;
⑵半剛性基層特別是水泥穩定碎石的開裂反射到瀝青面層;
⑶某些基層開挖溝槽埋設管線以及冰凍地區路基凍裂導致路面的橫裂;
⑷面層施工時,施工縫未處理好,接縫不緊密,結合不良。
⑸橋梁、涵洞或通道兩側的填土產生固結或地基沉降等。
2.2 縱向裂縫
⑴填方材料和填方的不均勻性,以及填方密實度達不到設計要求。經過一段時間的自然沉降,特別是經過雨水浸泡后,路基強度有所下降,沿邊坡部分路基承載力也下降,就會出現縱向裂縫。
⑵施工時,前后攤鋪幅相接處的冷接縫未按有關規范要求認真處理,結合不緊密而脫開;
⑶縱向溝槽回填土壓實質量差而發生沉陷;
⑷拓寬路段的新老路面交界處土層處理不徹底,沉降不均勻引起縱向開裂;
⑸邊坡值小于設計值,邊坡壓實不夠和邊溝過深使實際填土高度加大而滑坡等引起的縱向開裂。
2.3 網狀裂縫
⑴路基局部壓實度不足或基層材料局部松散不成板體,使路面的承載能力下降形成的裂縫;
⑵瀝青與瀝青混合料質量差。瀝青延度低,抗裂性差。瀝青混合料拌和時間過長,拌和溫度過高或在儲料倉倉儲時間過長,使瀝青變硬,對拉應變敏感而產生的裂縫;
⑶瀝青層厚度不足,層間粘結差,水分滲入,形成的裂縫;
⑷行車荷載重復作用下引起的疲勞裂縫。
⑸外界原因如污染、腐蝕等造成的局部網裂
2.4 反射裂縫
⑴在已開裂的舊瀝青、舊水泥混凝土路面層上加罩瀝青面層,由于溫度的變化(降低),老路面的裂縫繼續擴展,給也處于溫度收縮的新瀝青面層一個附加應力,使新鋪層在舊裂縫處斷開。
⑵半剛性基層溫縮和干縮開裂引起的反射裂縫等。
? 裂縫形成后對道路的危害
由于環境溫度、交通荷載等因素的影響,瀝青路面初期產生的裂縫對瀝青路面使用性能常無明顯影響,但由于半剛性基層自身干縮和溫縮應變脹縮產生的拉應力超過半剛性基層自身的極限抗拉強度,使其從強度薄弱處產生斷裂,隨著路面使用時間的延長。已有的裂縫逐漸向上擴展到路表,橫向裂縫不斷增加??p寬不斷增大,橫向裂縫再不斷附生縱向裂縫,最終形成大小不等獨立板塊,在表面水的作用下,致使裂縫附近基層的含水量加大,甚至飽和。其結果是路面強度明顯降低,在大量行車荷載反復作用下,產生沖刷、唧漿和沉陷等現象,聚終導致路面很快產生結構性破壞,使道路結構逐漸喪失承載能力。這些病害,如得不到及時治理,對社會車輛形成一種潛在的危害,也極大地縮短道路的服務壽命,給國家造成極大的經濟損失。
? 瀝青路面裂縫的預防和處理措施
延緩和減輕半剛性基層瀝青混凝土面層的荷載型裂縫和非荷載型裂縫,可采用兩大類方法:一是在施工期間就采用相應的預防裂縫或處理措施;二是在維修養護時選用合適的加鋪 層體系。通常在有條件時,為獲得最佳效果,可綜合運用這兩類方法。
1.1提高路基工作區的強度和穩定性
路基是路面的基礎,路基工作區又是路基經受行車荷載影響較大的深度區域,該深度區域具有足夠的強度和整體穩定性對保證路面結構的強度和穩定性極為重要,否則將產生不均勻沉降使路面發生開裂。因此,必須采取有效措施處理好影響路基工作區的穩定性和強度的關鍵環節,最大限度地減小路基完工后沉降量。
(1)路基工作區的強度主要是在填筑過程中形成的。必須嚴格控制路基的填筑工藝,確保路基強度。填筑材料首選石、礫、砂類土,其次選用含礫、砂低液限粘土,再次選用低液限粘土。粉質土和有機土不能用于填筑路基。
(2)壓實度是反映路基強度的重要指標,也是提高路基強度和穩定性的最經濟、最有效的技術措施,施工中必須嚴格檢測控制,使其達到規定值。填土層的厚度對壓實度有直接的影響,施工中要插桿掛線,每層的松鋪厚度不應大于30cm。檢測壓實度試坑要打到下一層頂面,凡是檢測結果達不到規定值的要加壓處理,或推除重填。
(3)降低地下水位是提高路基強度的重要措施。路面底以下80cm路床是路基的關鍵部位,它直接承受和吸收路面的擴散應力,要有足夠的強度和穩定性。當開挖后發現底下滲水,不論流量大小都要處理。填方地段要采用較好的材料填筑,土質差的地段要進行換填處理,確保其強度和穩定性.1.2基層應有合理厚度
當基層厚度增加時,其承載能力也迅速增加,試驗證明,半剛性基層厚度由10cm增加
到25cm時,其承載力提高為原來的3倍。
1.3修筑防裂路面
研究表明,面層反射裂縫明顯地受瀝青面層厚度的影響,厚度超過15cm的面層可以有效的防止受拉疲勞所產生的裂縫,還可以降低車輛荷載引起的剪應力。
1.4選擇防裂性能好的材料
(1)選用抗沖刷能力好,干縮、溫縮系數小、抗拉能力高的半剛性材料作基層,最好使用溫度膨脹系數低的骨料。
(2)選用松弛性能好的優質瀝青做面層,保證瀝青的針入度、延度等指標;在缺少優質瀝青的情況下,應采用某些添加劑或聚合物,以提高瀝青的低溫抗裂性能及高溫穩定性能。
(3)在穩定度滿足要求的前提下,選用針入度較大的瀝青作面層。
(4)采用密實型瀝青混凝土面層??障堵蕦γ鎸拥钠趬勖泻艽笥绊?,密實型瀝青混合料在使用中瀝青硬化緩慢,同時也延緩了裂縫的擴展。
(5)瀝青混合料的集料應選用表面粗糙、石質堅硬、耐磨性強、嵌擠作用好、與瀝青粘附性好的材料。如果集料呈酸性,則應填加一定數量的抗剝落劑或石灰粉,確?;旌狭系目箘兟湫阅?,同時應盡量降低集料的含水量,盡可能使用人工砂代替原形顆粒的天然砂。
1.5設置應力吸收層
1.5.1在基層與面層之間鋪橡膠瀝青中間層、預制織物膜帶條、土工織物或土工格柵中間層、低粘度瀝青混凝土層等均勻應力吸收層。
1.5.2采用應力吸收薄膜,對減緩反射裂縫的產生與擴展有明顯的效果,可使裂縫處相對位移產生的應力傳到面層時大為減少,明顯降低應力強度因子。而吸收薄膜的彈性模量越低,防裂效果越好??梢姂Ρ∧x用低模量高韌性、大變形率的材料為好。
1.5.3用土工格柵加筋瀝青路面的主要功能是控制車轍、反射裂縫和疲勞裂縫,不同類型的格柵性能顯著不同。
1.5.4橡膠瀝青吸收膜,是使用廢橡膠磨細的粉與熱瀝青攪拌后,施于面層中間,形成一薄膜或與砂石成一薄層。有試驗結果表明,此應力吸收層在面層中間效果最佳。
1.6施工時控制裂縫發生的措施
1.6.1在施工方面,控制半剛性基層碾壓時的含水量為最佳含水量的0.9倍,壓實度達到規范要求,碾壓完成后要及時保濕養護,防止基層干曬,養護結束后,立即噴灑瀝青乳液,做成透層或粘層,然后盡快鋪瀝青面層。
1.6.2制備瀝青混合料時控制好加熱時間和加熱溫度,不使瀝青老化、加強碾壓,使瀝青混合料達到規定的壓實度,也可減少反射裂縫。
1.6.3為了減少瀝青面層由于半剛性基層的收縮裂縫而產生反射裂縫或對應裂縫,應盡可能采取有效措施來減少半剛性基層本身的收縮裂縫。
第三篇:混凝土結構裂縫產生的原因及控制措施
混凝土結構裂縫產生的原因及控制措施
摘 要:大體積混凝土開裂后,其性能與原狀混凝土性能相差很大,嚴重影響結構的長期安全和耐久運行。本文分析了混凝土結構裂縫產生的原因和機理,從各個環節提出了預防裂縫的綜合措施,以確?;炷临|量,減少裂縫的發生。關鍵詞:混凝土 裂縫 水泥水化熱 溫度應力
一、混凝土結構裂縫產生的原因
鋼筋混凝土結構的裂縫產生的原因主要有三種:(1)由外部荷載引起的裂縫隙,按常規計算的各種荷載引起的;(2)由于結構的實際工作狀態與設計模型的不同而產生的結構次應力引起的裂縫;(3)由溫度、收縮、膨脹、不均勻沉降等因素產生的變形應力引起的裂縫,施工中可采取措施避免。(4)大體積混凝土結構中,由于結構截面大,水泥用量多,水泥水化釋放的水化熱能產生很大的溫度變化和收縮作用,是導致大體積混凝土溫度裂縫的主要原因。
1.水化熱產生裂縫的機理
大體積混凝土結構的截面尺寸較大,在施工過程中,由水泥水化過程中釋放出大量水化熱,由于體積大,熱量不易散發,造成較大溫升,從而導致體積增大。當這種變形不受約束時,混凝土結構內部不會產生應力。但實際上這種變形肯定會受到約束,約束有兩種。一是混凝土與外部環境溫度差異引起的約束;另一種是由于內部的條件不同產生的約束,以上兩種約束產生的應力為溫度應力。
其次,濕度變化引起的混凝土內部各單元體之間相互約束,產生的應力為干縮應力。因為濕度傳導率遠小于熱度傳導率(約為1/1600),所以,它主要在混凝土表面附近:另外,混凝土自身體積變形不能自由伸縮所產生的應力,稱為自身體積變形應力;還有地基非均勻沉降、模板走樣也會產生變形應力。在以上非結構荷載作用下所產生的應力中,主要是溫度應力和變形應力。對于大體積混凝土結構施工,當混凝土澆筑體邊界無約束時(如底、頂板頂面),在早期水化熱溫度迅速升高階段,由于混凝土內、外散熱條件不同,形成溫度梯度,表面受拉,內部受壓。當拉應力超過混凝土抗拉強度時,混凝土表面就產生裂縫。在混凝土的降溫階段,混凝土的溫差引起的變形加上混凝土的體積收縮變形,受到地基和結構邊界條件的約束時,在澆筑體中央斷面產生內部拉應力,當該拉應力超過混凝土抗拉強度時,混凝土整個截面就產生貫穿裂縫。2.溫度應力的分析
根據溫度應力的形成過程可分為以下三個階段:
(1)初期:自澆筑混凝土開始至水泥放熱基本結束,一般約30天。這個階段的兩個特征,一是水泥放出大量的水化熱,二是混凝土彈性模量的急劇變化。由于彈性模量的變化,這一時期在混凝土內形成殘余應力。
(2)中期:自水泥放熱作用基本結束時起至混凝土冷卻到穩定溫度時止,這個時期中,溫度應力主要是由于混凝土的冷卻及外界氣溫變化所引起,這些應力與早期形成的殘余應力相疊加,在此期間混凝土的彈性模量變化不大。
(3)后期:混凝土完全冷卻以后的運轉時期。溫度應力主要是外界氣溫變化所引起,這些應力與前兩種的殘余應力相疊加。根據溫度應力引起的原因可分為兩類:
一是自生應力:邊界上沒有任何約束或完全靜止的結構,如果內部溫度是非性分布的,由于結構本身互相約束而出現的溫度應力。例如,橋梁墩身、結構尺寸相對較大,混凝土冷卻時表面溫度低,內部溫度高,在表面出現拉應力,在中間出現壓應力。
二是約束應力:結構的全部或部分邊界受到外界的約束,不能自由變形而引起的應力。如箱梁頂板混凝土和護欄混凝土。這兩種溫度應力往往和混凝土的干縮所引起的應力共同作用。要想根據已知的溫度準確分析出溫度應力的分布、大小是一項比較復雜的工作。在大多數情況下,需要依靠模型試驗或數值計算。混凝土的徐變使溫度應力有相當大的松弛,計算溫度應力時,必須考慮徐變的影響,具體計算這里就不再細述。
二、裂縫控制的基本原理及措施
大體積混凝土的裂縫控制是指杜絕有害裂縫,同時減少或避免不影響使用的混凝土表面裂縫。裂縫控制原理是:降低混凝土外約束與非線性降溫和收縮所產生的拉應力,提高混凝土相應齡期的抗拉強度和極限拉伸,以確??沽寻踩纫?。裂縫控制方法采取溫差與溫度應力雙控制方法,避免結構物出現溫度裂縫,同時調整混凝土表面濕度以防止表面干縮裂縫。結構裂縫產生的主要原因是降溫和收縮。任一降溫差包含水化熱引起的溫差和收縮當量溫差,又都可以分解為均勻降溫差和非均勻降溫差兩類。前者產生外約束力,它成為貫穿性裂縫的主要原因;后者引起自約束力,形成表面裂縫;只有同時控制好這兩類降溫差,才能減小和避免裂縫的產生。
控制混凝土裂縫,必須從混凝土產生裂縫的幾個主要原因入手,才能有效地將裂縫控制在充許范圍內。一般分為兩個控制階段,設計階段和施工階段。設計階段由設計人員對混凝土強度等級、鋼筋的品種、規格、建筑物的結構形式等統籌設計,有效進行裂縫控制。施工階段采取加入外加劑改善混凝土性能、降低水泥水化熱、降低混凝土內外溫差、設置施工縫或變形縫、加強混凝土中的配筋率等措施來減少混凝土的收縮,防止混凝土產生有害裂縫。1.合理設計施工配合比
由于大體積混凝土各項指標要求較高,并普遍采用泵送混凝土,因此合理設計配合比是有效控制和預防混凝土裂縫發生的基礎。應根據工程所處條件,對砂率、水灰比、水泥用量及摻合料用量等進行優化設計,選擇最優方案。
(1)砂率的選擇。適當砂率的選擇對控制混凝土的裂縫有積極作用,混凝土的干燥收縮隨砂率的增大而增大。由于砂率減小使粗骨料含量增大,在相同條件下混凝土的彈性模量較高,收縮量較小,而且由于粗骨料對收縮的約束作用,可減少開裂的可能。使用粗骨料,盡量選用粒徑較大,級配良好的粗骨料,在厚大無筋或少筋的大體積混凝土中,摻總量不超過20%的大石塊,減少混凝土的用量,以達到節省水泥和降低水化熱的目的。
(2)選用中低水化熱水泥,可使水泥在拌和過程中水化熱釋放較小,顯著減少混凝土升溫,如選用礦渣硅酸鹽水泥,火山灰質硅酸鹽水泥、普硅非早強型水泥。充分利用混凝土后期強度,減少每立方米混凝土中水泥用量。
(3)采用混凝土雙摻技術,即在混凝土中加入優質粉煤灰,摻入量一般為水泥用量的20%左右,摻入緩凝型減水劑,用量為水泥用量的 1.0%左右。通過采用雙摻技術,減少水泥用量,降低水化熱并使混凝土在常溫下延長初凝時間。
(4)加入UEA或AEA膨脹劑,用量為水泥用量的14%左右,使混凝土在凝固過程中不產生收縮,還可以提高混凝土自防水能力。2.混凝土結構原料的控制
(1)材料的選擇,應優先采用水化熱低的水泥配制大體積混凝土,如礦渣硅酸鹽水泥。在施工中避免使用含泥量高的集料,因使用含泥量高的集料會導致集料表面與水泥石的機械粘結力降低,而且會增加混凝土拌合物的用水量,不僅增加了混凝土的收縮,同時降低了混凝土的抗拉強度,導致收縮裂縫發生。
(2)采用降低水泥用量的方法來降低混凝土的絕對溫升值,可以使混凝土澆筑后的內外差和降溫速度控制的難度降低。
(3)摻合料和外加劑的控制。摻合料的質量對混凝土裂縫有顯著的影響,當前用的摻合料主要是粉煤灰或礦粉,它們可以提高混凝土的和易性大大改善混凝土工作性能和可靠性,粉煤灰對混凝土的早期干縮影響很大,使用細度較粗或含碳量高的粉煤灰會大幅度增加混凝土的需水量,從而加大混凝土的收縮導致開裂。外加劑主要指減水劑、緩凝劑和膨脹劑?;炷林袚饺霚p水劑,不僅使混凝土工作性能有了明顯的改善,同時又減少拌和用水,節約水泥,從而降低了水化熱。若是泵送混凝土,同時在炎熱的夏天,為了延緩凝結時間,要加緩凝劑,反之凝結時間過早,將影響混凝土的輸送和澆筑面的粘結,易出現層間縫隙,使混凝土防水、抗裂和整體強度下降。為了防止混凝土的初始裂縫,可摻加膨脹劑,如UEA膨脹劑等。3.澆筑時的控制措施
(1)加強混凝土的澆灌振搗,提高密實度。
(2)混凝土盡可能晚拆模,拆模后混凝土表面溫度不應下降15℃以上。
(3)采用兩次振搗技術,改善混凝土強度,提高抗裂性
(4)加強混凝土的養護及測溫工作?;炷翝仓戤吅螅瑧皶r按溫控技術措施的要求進行保溫養護,保溫養護是大體積混凝土施工的關鍵環節,其目的主要是降低大體積混凝土澆筑塊體的內外溫差值以降低混凝土塊體的自約束應力;其次是降低大體積混凝土澆筑塊體的降溫速度,充分利用混凝土的抗拉強度,以提高混凝土塊體的抗裂能力,同時,在養護過程中保持良好的濕度和抗風條件,使混凝土在良好的環境下養護。具體應使混凝土澆筑塊體的里外溫差及降溫速度滿足溫控指標的要求,保溫養護的持續時間應根據溫度應力加以控制、確定,保溫覆蓋層的拆除應分層逐步進行;在保溫養護過程中,應保持混凝土表面的濕潤。施工人員需根據事先確定的溫控指標的要求,來確定大體積混凝土澆筑后的養護措施,如采用蓄水法保溫養護等。
三、結論
混凝土結構裂縫的發生的原因很復雜也是不可避免的,混凝土裂縫的防治重點在于“防”,而不在于“治”在采取了上述綜合性控制措施后,由于各種原因仍可能有少量的混凝土裂縫發生。當這些裂縫發生后,必須先查明裂縫產生的原因,判明裂縫的類型,才能選擇正確的處理方法,同時要通過合理設計混凝土配合比、正確選用原材料、合理設計建筑結構、加強施工監控、嚴格遵守施工技術規程、提高施工技術水平,這樣才有可能最大程度減少混凝土裂縫的產生,把裂縫寬度控制在設計范圍內,盡量減少裂縫造成的危害。
參考文獻
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第四篇:服務區質量通病--墻面裂縫
服務區質量通病—墻面裂縫
1、墻面龜裂
原因分析:
1、抹灰層與基層粘結力不牢,空鼓形成龜裂;
2、面層砂漿收縮形成龜裂;
3、抹灰層完好,外墻膩子收縮形成龜裂; 整改措施:
1、先將墻面龜裂范圍膩子鏟除干凈,如是抹灰層存在空鼓、裂縫現象,則使用切割機剔除,清理基層,灑水濕潤,重新對基層進行拉毛處理,待達到強度后,再進行抹灰施工及養護。
2、抹灰層完好,對墻面涂飾層進行整改,選用質量好的彈性膩子施工,如有必要可以增加道網格布,保證一底二涂的施工工藝。
控制重點:基層拉毛處理、抹灰層的厚度及養護、涂刷底漆的作用
二、內墻面開裂
原因分析:
1、填充墻部分與砼梁底填充不密實,造成空鼓裂縫;
2、填充墻上部斜砌磚施工過早,未等墻體完全沉降,造成開裂;
3、不同材料交界處未張掛鋼絲網,且砼與填充墻收縮變化不同,造成開裂;
4、填充墻與砼柱間拉結筋設置不規范,造成開裂;
5、一次抹灰層過厚,造成收縮率過大; 整改措施:
1、在墻面開裂處,使用切割機將一定范圍內抹灰層剔除干凈,灑水濕潤,如填充墻與砼梁底空隙較大,采用細石砼填塞密實;
2、不同材料交界處張掛道鋼絲網,每邊不小于100mm,甩漿拉毛,分層抹灰,厚度控制在10mm,施工完后需進行養護。
控制重點:填充墻斜砌磚的施工間隔時間、不同材料間的處理、墻體拉結筋
三、其他抹灰裂紋
1、表現形式
①在框架結構中,填充墻體與梁柱接觸面之間容易出現水平和豎直裂縫,雖在施工中加以預防,但有時候還是會出現。
②墻體使用新型材料尤其是大塊板型材料,不同板塊之間經常出現規則的豎向、橫向裂縫。
③在門、窗洞口出現形狀為“八”字形的裂縫,裂縫沿約45°方向開裂,框架結構和磚混結構均有發生,而磚混結構多發生于頂層兩端的房間,而且裂縫一般較寬,出現后有時伴有滲漏現象,危害較大。
2、原因分析
①抹灰砂漿配合比與基層適應性差。②基層處理不符合要求。③抹灰時未采取防裂措施。④抹灰施工工序有缺陷。⑤抹灰后未加強養護。
3、防治措施
①應嚴格控制抹灰砂漿配合比,宜采用過篩中砂,保證砂漿有良好的和易性和保水性。采用預拌砂漿時,應由設計單位明確提出強度及品種要求。②對混凝土、填充墻砌體基層抹灰時,應先清理基層,然后做甩漿結合層,摻加界面劑與水泥漿拌合,噴涂后摸底灰。
混凝土墻面噴涂界面劑
混凝土砌塊填充墻面噴涂界面劑
③抹灰前墻面應澆水,澆水量應根據墻體材料和氣溫不同分別控制,并同時檢查基體抗裂措施實施情況。
④抹灰面層嚴禁使用素水泥漿抹面。抹灰砂漿宜摻加抗裂纖維或耐堿玻璃纖維等材料。必要時,可在基層抹灰和面層砂漿之間增加玻纖網。如果墻面抹灰有施工縫時,各層之間施工縫應相互錯開。⑤墻面抹灰應分層進行,抹灰總厚度超過35mm時,應采取加設鋼絲網等抗裂措施。
⑥墻體抹灰完成后應及時噴水進行養護。
⑦不同基體材料交接處在抹灰時應增加后熱鍍鋅鋼絲網,網孔尺寸不應大于20mm×20mm,鋼絲直徑不小于1.2mm,質量為≥122g/㎡,鋼絲網與不同基體的搭接寬度每邊不小于100mm。加網時改進原來先釘網后抹灰的做法,將網加設在二層砂漿中間,即在需要加網的部位先甩上一層3mm厚的砂漿,放上網子后緊接著甩砂漿,由于砂漿外脹后會造成開裂,網片只有放置在此處才能起到防止開裂的作用。抹膩子時應再加一層玻纖網格布,方法同鋼絲網。
⑧當墻面面積較大時應沿門窗的邊沿設置橫向、豎向變形縫,分格時采用塑料分格條分格,墻面施工完畢后將塑料分格條起出,用耐候膠將分格縫嵌滿。否則由于塑料分格條極易老化、變形,再加上受溫差變化的影響,容易使塑料分格條與抹灰層分離,從而造成分格縫部位滲水現象的發生。
第五篇:論文:混凝土裂縫產生的原因、控制措施及修補
混凝土裂縫產生的原因、控制措施及修補
目錄
一、裂縫產生的原因分析.........................................1
(一)混凝土原材料質量方面..................................1
(二)施工方面..............................................2
(三)溫度和濕度的變化......................................3
二、控制措施…………………………………………………………………………………………………..3
(一)混凝土原材料質量方面..................................3
(二)施工方面..............................................4
(三)溫度和濕度的變化......................................5
三、混凝土裂縫修補..............................................6
(一)、修補設計.............................................6
(二)修補方法..............................................7
四、結語........................................................9
混凝土裂縫產生的原因、控制措施及修補
摘要:混凝土是以膠凝材料、水、細骨料、粗骨料、需要時摻入外加劑和礦物摻合料,按適當比例配合,經過均勻拌制、密實成型及養護硬化而成的人工石材。在施工過程中,經常發現混凝土結構在成型后,出現各種裂縫。由于混凝土施工、本身變形和約束等一系列問題,使混凝土裂縫成了土木、水利、橋梁、隧道等工程中最常見的工程病害。輕者使內部的鋼筋等材料產生腐蝕,降低鋼筋混凝土材料的承載能力、耐久性等,嚴重的將威脅到人民的生命、財產?;炷亮芽p是混凝土的一種常見病和多發病,本文主要通過近幾年來的現場實踐及查閱相關的技術資料,對混凝土裂縫產生的原因、應采取的控制措施及修補方法進行簡要的闡述,并針對具體情況提出了一些預防、處理措施。
關鍵詞:混凝土裂縫 原因 控制 修補
一、裂縫產生的原因分析
(一)混凝土原材料質量方面
材料質量問題引起的裂縫較常見的原因是水泥、砂、石等質量不好,應嚴格控制原材料質量和配合比,避免材料不良引起的裂縫。
1、水泥。水泥水化熱是混凝土產生溫度應力的主要因素,宜選擇中熱或低熱的水泥品種,嚴禁使用安定性不穩定的水泥,因水泥中含有生石灰或氧化鎂,這些成分在和水化合后產生積膨脹,產生裂縫。
2、如果骨料中含泥量過多,則隨著混凝土的干燥,會產生不規則的網狀裂縫。
3、堿-骨料反應:混凝土在固化以后,其內部所含的堿與其砂、石骨料中所含的堿活性物質將發生一種化學反應?;瘜W反應以后將產一種膠凝物質,而此種膠凝物質吸收水分會發生膨脹,盡管這一過程比較緩慢,但最終將造成混凝土樓板的裂縫。
4、水灰比、塌落度過大,或使用過量細砂?;炷翉姸戎祵λ冶鹊淖兓置舾校旧鲜撬嗟饶z凝材料計量變動對強度影響的疊加。因此,水、水
泥、外摻混合材料外加劑溶液的計量偏差,將直接影響混凝土的強度。而采用含泥量大的細砂配制的混凝土收縮大,抗拉強度低,容易因塑性收縮而產生裂縫,泵送混凝土為了滿足泵送的條件:塌落度大,流動性好,易產生局部粗骨料少,砂漿多的現象,此時,混凝土脫水干縮時,就會產生表面裂縫。
(二)施工方面
在鋼筋混凝土現澆樓面板的裂縫中,較多原因是由于在施工方面的原因引起的。
1、模板支設不牢引起的裂縫。模板的制作和安裝質量對于保證鋼筋混凝土結構和構件的外觀平整、幾何尺寸的準確以及結構的強度和剛度等起著重要的作用。在施工中,若模板立柱支于土質松軟的土層或支于未經處理的回填土上,在施工荷載的作用下往往會引起模板立柱下陷造成鋼筋混凝土裂縫。另外由于模板的支撐在施工工程中未滿足足夠的剛度和穩定性,從而在施工荷載的增加中使模板下塌及炸模等也會造成砼裂縫。
2、鋼筋配置位置不當的裂縫。在鋼筋混凝土結構中,鋼筋配置位置是否正確直接關系到結構的強度、剛度和裂縫的寬度。如現澆板的鋼筋位置不正確;負彎矩鋼筋放置在板的下方;板的上層鋼筋在施工人員的踩踏后就彎曲、變形、下墜;上層鋼筋網的鋼筋小撐馬間距設置過大、甚至不設,會使上層鋼筋跟下層鋼筋重合等,從而使板在支承邊附近普遍發生裂縫,嚴重的甚至使板有折斷的危險。
3、施工質量粗糙、低劣引起的裂縫。工程施工必須嚴格按施工規范要求進行操作、按施工圖進行施工。但某些施工單位,尤其個人承包商,為了眼前一時利益,不按規范要求而是粗制濫造,甚至偷工減料施工,有的施工人員總認為板的支座筋可以減少,從而少放甚至不放,現澆板的厚度也遠遠達不到設計要求,給工程質量帶來了嚴重隱患。
4、施工材料堆放不當引起裂縫。在目前的施工過程中普遍存在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,因此當樓層砼澆筑完畢后未達到24小時養護時間,就忙著
進行鋼筋綁扎、材料吊運等施工活動。將材料堆放在樓面上,會使沒有達到一定強度的樓面在受到材料吊卸沖擊振動荷載的作用下引起不規則的受力裂縫,而這些裂縫一旦形成就難以閉合,形成永久性裂縫。
(三)溫度和濕度的變化
溫度和濕度的變化引起混凝土中產生的裂縫,是大體積混凝土中發生主要因素。
混凝土硬化期間水泥放出大量水熱化熱,內部溫度不段上升,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,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。
根據溫度應力引起的原因可分為兩類:
(1)自生能力:沒有任何約束或完全靜止的結構,如果內部溫度是非線性分布的,由于結構本身互相約束而出現的溫度應力。例如,橋梁墩身,結構尺寸相對較大,混凝土冷卻時表面的溫度低,內部溫度高,在表面出現拉應力,在中間出現壓應力。
(2)約束能力:結構的全部或部分邊界受到外界的約束,不能自由變形而一起的應力,如箱梁頂板混凝土和護攔混凝土;這兩種溫度應力往往和混凝土上的干縮所引起的應力共同作用;想要根據已知的溫度準確分析出溫度應力的分布、大小是一項比較復雜的工作。在大多數情況下,需要依靠模型試驗或數值計算,混凝土的徐變使溫度應力有相當大的松弛,計算溫度應力時,必須考慮徐變的影響,具體計算這里就不再細述。
二、控制措施
(一)混凝土原材料質量方面
1、材料選用
水泥:應選用水化熱較低的水泥,嚴禁使用安定性不合格的水泥。進場時應對其品種、級別、包裝或批次、出廠日期和進場數量等進行檢查,并應對其強度、安定性及其它必要的性能指標進行復驗。
粗骨料:宜用表面粗糙、質地堅硬的石料、級配良好、空隙率小、無堿性反應;有害物質及粘土含量不超過規定。
細骨料:宜用顆粒較粗、空隙較小、含泥量較低的中砂。
外摻加料:宜采用減水劑等外加劑,以改善砼工作性能,降低用水量, 減少收縮。
商品砼采用信譽好、質量有保證的廠商提供的產品。施工單位在訂購商品砼時應根據工程的不同部位和性質對砼品質提出明確要求,不能因追求低價格忽視砼的品質。
2、配料
配合比設計:應采用低水灰比、低用水量,以減少水泥用量。禁止任意增加水泥用量。配制砼時計量應準確,要嚴格控制水灰比和水泥用量,攪拌均勻,離析的砼必須重新拌勻后,方可澆筑。
(二)施工方面
1、加強模板的檢查。模板的支撐在施工前應先將地面土進行處理,以保證立桿支撐在施工時不會下陷。模板和支撐的選用必須經過計算,除滿足強度要求外還必須有足夠的剛度和穩定性;邊支撐立桿與墻間距不應大于300mm,中間不宜大于800mm。在砼澆筑前,質檢人員應按規范要求對模板支撐、尺寸等逐一檢查,在拆模時,砼強度應滿足規范的要求。
2、加強成品鋼筋的保護措施。在樓面鋼筋綁扎完畢、砼開始澆筑前應加強對成品鋼筋網片的保護,可采取下列綜合措施加以解決:盡可能合理和科學地安排好工種交叉作業時間,在鋼筋綁扎后,線管預埋和模板封氣囊收頭應及時穿插并爭取全面完成,做到不留或少留尾巴,有效減少板面鋼筋綁扎后的作業人員數量。
3、在樓梯、通道等頻繁和必須通行處應搭設(或鋪設)臨時的簡易通道,以供施工人員通行。
4、安排足夠數量的鋼筋工在砼澆筑前及澆筑中及時進行整修,特別是支座端部受力最大處以及樓面裂縫最容易發生處,應重點整修。
5、加強對職工的思想教育及技術培訓。我國現階段建筑工人基本以農民為主,他們有部分人員沒有大局觀念,只片面地追求完成的工程量,而忽視工程質量,這就要求施工單位對相關人員在上崗前進行技術培訓及思想教育,從而使他們在施工過程中能嚴格按施工規范及圖紙進行施工,以保證工程質量,并且施工單位要加強施工現場的技術管理。
6、加強后繼施工管理。在樓面砼澆筑完成后要確保砼獲得最起碼的養護時間,當砼強度小于1.2Mpa時,不應在上面進行后繼施工,要科學安排樓層施工作業計劃。在樓層砼澆筑完畢的24小時以前,可限于測量、定位、彈線等準備工作,不允許吊卸大宗材料,避免沖擊振動;24小時以后,分批安排吊運少量小批量的柱筋進行綁扎活動,做到輕卸、輕放,以控制和減少沖擊振動力。第3天方可開始吊卸鋼管等大宗材料以及從事樓面的模板正常支模施工。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。
(三)溫度和濕度的變化
混凝土溫度和溫度變化對混凝土裂縫是極其敏感的。當混凝土從零應力溫度降低到混凝土開裂溫度時,混凝土拉應力超過了此時的混凝土極限拉應力。因此,應降低混凝土內水化熱溫度和混凝土初始溫度,減少和避免裂縫風險。防止裂縫,減輕溫度應力可以從控制溫度和改善約束條件兩個方面著手。
1、控制溫度的措施如下:
(1)采用改善骨料級配,用干硬性混凝土,摻混合料,加引氣劑或塑化劑等措施以減少混凝土中的水泥用量;
(2)拌合混凝土時加水或用水將碎石冷卻以降低混凝土的澆筑溫度;(3)熱天澆筑混凝土時減少澆筑厚度,利用澆筑層面散熱;(4)在混凝土中埋設水管,通入冷水降溫;
(5)規定合理的拆模時間,氣溫驟降時進行表面保溫,以免混凝土表面發生急劇的溫度梯度;
(6)施工中長期暴露的混凝土澆筑塊表面或薄壁結構,在寒冷季節采取保溫措施;
2、改善約束條件的措施是:(1)合理地分縫分塊;(2)避免基礎過大起伏;
(3)合理的安排施工工序,避免過大的高差和側面長期暴露;
三、混凝土裂縫修補
混凝土裂縫修補前,應對其成因進行研究,若是由于承載能力不足引起的裂縫,除應選擇相應的方法進行修補外,尚應選用適當的加固方法進行加固。
(一)、修補設計
修補設計原則上應根據是否需要修補及補強加固的判定結果,進行恢復己開裂結構件的機能及耐久性的設計,更重要的是要選擇適當的修補材料、修補工法以及在選擇修補時間的基礎上進行修補設計。
進行修補設計時,應考慮如下事項:
(1)根據是否需要修補的判斷結果,設定修補范圍及規模,還應按需要再度調查現場。
(2)掌握開裂原因、開裂狀況(裂縫寬度、深度及型式等),建筑物的重要性及環境條件(一般環境、工廠地區、鹽類環境、溫泉地帶、寒冷地帶及特殊用途)。
(3)為了明確規定修補目的及恢復目標,考慮環境條件,選定最適于修補的修補材料、修補工法及修補時間。選擇修補工法,可按開裂現場及開裂原因決定。另外,當構筑物處于鹽類等苛刻環境時,應選擇比普通環境條件高一個等級的材料及工法。如有可能,裂縫最好在穩定后再作修補;對隨環境條件變化的溫度裂縫,則宜在裂縫最寬時處理。
(二)修補方法
1、表面修補法
(1)利用混凝土表層微細獨立裂縫(裂縫寬度ω≤0.2mm)或網狀裂紋的毛細作用吸收修補膠液,封閉裂縫通道。對樓板和其它需要防滲的部位,尚應在混凝土表面粘貼纖維復合材料以增強封護作用。常用的方法為涂覆法,增加整體面層,壓抹環氧膠泥,環氧漿液粘玻璃絲布,表面縫合等。
(2)涂覆法:混凝土表面出現數量較多的表面裂縫時,采用手工或機械噴涂方法,將修補材料涂覆于混凝土表面,起到表面封閉作用。涂膜厚度在0.3~2.5mm之間,厚度大者適應裂縫變化能力強。選用修補材料時應考慮使用條件(室內、室外、環境溫濕度變化,介質腐蝕情況)以及裂縫活動情況等,例如,要求耐磨的地坪可選用環氧瀝青涂料,聚氨酷涂料,聚氨酷瀝青涂料等剛性涂料,不穩定的裂縫修補可選用聚氨酷彈性體,橡膠型丙烯酸酷涂料等彈性涂料。
(3)增加整體面層:混凝土表面裂縫數量較多,分布面較廣時,常采用增加一層水泥砂漿或細石混凝土整體面層的方法處理。多數情況下,整體面層內應配置雙向鋼絲網。有條件時,宜采用噴射法施工水泥砂漿或混凝土整體面層。
2、局部修復法
(1)充填法
用鋼釬、風鎬或高速轉動的切割圓盤將裂縫擴大,最終鑿成V形或梯形槽,分層壓抹環氧砂漿、或水泥砂漿、或聚氯乙烯膠泥、或瀝青油膏等材料封閉裂縫。其中V形槽適用于一般裂縫修補;梯形槽用于滲水裂縫修補;環氧砂漿適用于有結構強度要求的修補;聚氯乙烯膠泥和瀝青油膏僅適用于防滲漏的修補。
(2)預應力法
用鉆機在構件上鉆孔,注意避開鋼筋,然后穿入螺栓(預應力鋼筋),施加預應力擰緊螺帽,使裂縫減小或閉合。如條件許可時,成孔的方向應與裂縫方向垂直,鉆孔方向不與裂縫垂直時,宜采用雙向施加預應力。
(3)部分鑿除重新澆筑混凝土
對于鋼筋混凝土預制梁等構件,由于運輸、堆放、吊裝不當而造成裂縫的事故時有發生。這類裂縫有時可采用鑿除裂縫附近的混凝土,清洗、充分濕潤后,澆筑強度高一等級的混凝土,養護到規定強度的修補方法。修補后的構件仍可使用在工程上。用這種方法修補己斷裂的構件應特別慎重。此外,修補前應檢查鋼筋的實際應力和變形狀況。修補混凝土宜用微膨脹型。修復工作必須十分仔細認真,否則新老混凝土結合不良將導致失敗。
3、灌漿法
將水泥或化學漿液灌入混凝土縫內,使其擴散,固化。固化后的漿液具有較高的粘結強度,與混凝土能較好地粘結,從而增強了構件的整體性,使構件恢復使用功能,提高耐久性,達到堵漏防銹補強的目的。用于結構修補的化學漿液主要有兩類:一類是環氧樹脂漿;另一類是甲基丙烯酸甲酷液(簡稱甲凝液)。用于防滲堵漏的化學漿液主要有:水玻璃、丙烯酞胺、聚氨酷、丙烯酸鹽等。這些不溶物可充填縫隙,使之不透水并增加強度。
4、結構加固法
當裂縫影響到混凝土結構的性能時,就要考慮采取加固法對混凝土結構進行處理。結構加固中常用的主要有以下幾種方法:加大混凝土結構的截面面積,在構件的角部外包型鋼、采用預應力法加固、粘貼鋼板加固、增設支點加固以及噴射混凝土補強加固。
5、電化學防護法
電化學防腐是利用施加電場在介質中的電化學作用,改變混凝土或鋼筋混凝土所處的環境狀態,鈍化鋼筋,以達到防腐的目的。陰極防護法、氯鹽提取法、堿性復原法是化學防護法中常用而有效的三種方法。這種方法的優點是防護方法受環境因素的影響較小,適用鋼筋、混凝土的長期防腐,既可用于已裂結構也可用于新建結構。
6、仿生自愈合法
仿生自愈合法是一種新的裂縫處理方法,它模仿生物組織對受創傷部位自動分泌某種物質,而使創傷部位得到愈合的機能,在混凝土的傳統組分中加入某些特殊組分(如含粘結劑的液芯纖維或膠囊),在混凝土內部形成智能型仿生自愈合神經網絡系統,當混凝土出現裂縫時分泌出部分液芯纖維可使裂縫重新愈合。
四、結語
裂縫是混凝土結構中普遍存在的一種現象,它的出現不僅會降低建筑物的抗滲能力,影響建筑物的使用功能,而且會引起鋼筋的銹蝕,混凝土的碳化,降低材料的耐久性,影響建筑物的承載能力。雖然混凝土裂縫產生的原因很多,現在對于混凝土裂縫的成因和計算方法有不同的理論,但只要嚴格按規范規定施工,認真積極的探索裂縫產生的原因,及早采取相應的預防措施,就能有效地控制混凝土結構的裂縫,有效的預防措施來預防裂縫的出現和發展,保證建筑物和構件安全、穩定地工作。
混凝土結構裂縫修補工法多種多樣,對于混凝土產生的裂縫,我們不能只知其
一、只用其一,而應牢牢掌握每一種方法,以一變應萬變,做到根據不同情況采取不同方法,切實從每一個環節入手,做好過程控制,完善施工手段,確保施工質量,盡量實現修補最優。
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