混凝土裂缝成因分析与防治处理

[摘要]分析裂缝产生的原因:非施工因素和施工因素,提出裂缝处理的方法,重点阐述了坡屋面混凝土浇筑的裂缝防治。

[关键词]裂缝 成因 处理 防治

一、裂缝产生的成因分析

1.非施工因素

(1)设计因素。①由于借用地质报告造成差错,地基钻探勘测不准,业余设计者错误设计。②图纸采用梁平法,表达较简单,施工单位若素质较差,则不理解。

如某小区在客厅的楼板上有一条与整个房屋长向的垂直裂缝且贯穿。原以为是温度收缩裂缝,经仔细分析。由于下面是地下车库的一道墙,主体下沉与楼板收紧,产生应力而造成裂缝。

(2)环境因素。混凝土具有热胀冷缩的性质,当环境温度发生变化,或水泥水化热使混凝土温度发生变化时,钢筋混凝土结构就产生温度变形。而建筑物中的结构构件在温度变形和约束的共同作用下,产生温度应力,当这种应力超过混凝土的抗裂强度时,就产生温度裂缝。如:自防水屋面板上的裂缝;大体积混凝土的裂缝。温度裂缝的特征:裂缝的宽度大小不一,但每一条裂缝宽度变化不大,裂缝宽度随着温度变化而变化。一般会出现表面的、较深的或贯穿性裂缝。其中表层裂缝的方向一般无规律性;较深的或贯穿裂缝走向,往往与主筋方向平行或接近平行。普通钢筋混凝土的裂缝不一定都是质量问题,只要裂缝宽度符合规范规定,都属正常情况。但对宽度超过规范规定,或降低构件的承载能力,或有失稳破坏可能,或影响耐久性等方面的裂缝等都应认真分析,慎重处理。

2.施工因素

(1)材料质量控制不当,现实行商品混凝土,有时由于商品混凝土运输车辆烦忙,送到工地时混凝土已到初凝,使用后产生了构件裂缝。我们要控制材料质量和混凝土坍落度、配合比设计及相关性能指标。

(2)施工过程控制不当,浇砼时失误造成坍落度等控制不好或碰着下雨,产生裂缝、麻面、蜂窝“炒米糖”等状态。我们要严格施工过程的控制,遵循施工工艺流程。另外施工养护不良时,混凝土表面干燥过快,而内部温度变化小,表面收缩变形受到收缩慢的内部混凝土约束,因此,在构件表面产生较大的拉应力,当拉应力力混凝土的极限抗拉强度时,即产生干缩裂缝。

二、裂缝处理的方法

通常处理裂缝的方法有以下几种:

1.表面修补:常用的方法有压实抹平,涂抹环氧粘结剂,喷涂水泥砂浆或细石混凝土,压抹环氧胶泥,环氧树脂粘贴下班丝布,增加整体面层,钢锚栓缝合等。

2.局部修复法:常用的方法有充填法、预应力法,部分凿除重新浇筑混凝土等。

3.水泥压力灌浆法:适用于缝补宽度≥0.5mm的稳定裂缝。

4.化学灌浆:可灌入缝宽≥0.05mm的裂缝。

5.减少结构内力:常用的方法有卸荷或控制荷载,设置卸荷结构,增设支点或支撑。改简支梁为连续梁等。

6.结构补强:常用的方法有增加钢筋,加厚板,外包钢筋混凝土,外包钢,粘贴钢板,预应力补强体系等。

7.改变结构方案,加强整体刚度。例如:框架裂缝采用增设隔板深梁法处理。

8.其它方法:常用方法有拆除重做,改善结构使用条件,通过试验或分析论证不作处理等。

三、坡屋面混凝土浇筑的裂缝防治

坡屋面混凝土施工裂缝防治要注意以下六方面:工艺流程、混凝土供料手段、混凝土浇筑顺序、混凝土振捣方法、坡屋面板厚的控制、防渗砂浆找平层施工。

1.工艺流程

2.混凝土供料手段

在坡屋面混凝土施工中,混凝土供料手段的选择尤为重要。实践表明,使用吊斗垂直运输混凝土至屋面卸料平台,然后人工用铁锹二次转料至工作面的供料方法是减速少骨料分离行之有效的措施。

通常施工中会出现以下两种错误的供料方式。一种是使用压力泵将混凝土直接输送至坡屋顶, 由于供料速度快,在泵送压力及钢筋网的“筛分”作用下,骨料四溅分离,坡脚边梁及挑檐处骨料集中严重,不易分散且很难振捣密实。另一种虽使用吊斗垂直运输,但为省事而未经卸料平台人工二次转料,直接从坡屋顶下任其自由滑落,扩大了模板污染面和作业面,加大了施工难度,也不利于紧急情况下(如停电、停水、设备故障、烈日或大风时坍落度严重损失、混凝土初凝时间缩短等)屋面施工缝的正确留设。工程中设发电站。

3.混凝土浇筑顺序

施工前先平行坡向划分约2m宽的浇筑带。在2.0m×1.5m浇筑块的小范围内,下料顺序可由上而下,但每浇筑带的总体下料顺序则是由下而上,且原则上要求坡屋面两侧对称下料。施工时要有很强的计划性,先大面后小面,严格按事先设计的施工流程一次性连续浇筑,尽量不设施工缝或施工缝留设在距阳(阴)脊1m处。

4.混凝土振捣方法

为提高混凝土密实度,满足坡屋面混凝土抗渗要求,浇筑时采用二次振捣技术。

(2)在一次振捣完毕后45～60min(根据气湿状况,现场准确把握二次振捣的时间)内,使用手提式平板振捣器或φ30振捣棒进行二次振捣。二次振捣的目的在于将混凝土内钢筋、预埋件等周围残存的水分、水膜彻底消除或使一次振捣中未打散呈现团状的胶凝材料颗粒充分水化,以减少孔隙和气泡。二次振捣对消除漏振、欠振,提高混凝土的密实度、抗渗性能和强度均具有明显的效果。 由于坡度大,施工中选用有经验的专业振捣手2～4名,分段定点专人负责,严格按振捣顺序,做到“不漏振、不乱振、不跳振”。若遇交接班或更换捣手,应严格执行交接班制度,严防漏振。交接班或上下班时,严禁在尚未初凝结硬的混凝土屋面行走和施加任何荷载。

5.坡屋面板厚的控制

因施工中混凝土的下坠,大坡度屋面板的厚度一般较难控制,极易出现拆模后板厚不均匀的现象。除使用调厚控制板外,可由坡顶两角向四屋脊拉通线,用混凝土厚度控制尺随时复核。屋面棱角用线调整顺直,2m靠尺检查整坡的平整度。

6.防渗砂浆找平层施工

参考文献: [2]孔祥谦,王传溥.有限单元法在传热学中的应用.北京:科学出版社,1981.

[3]王甲春,阎培渝.概率方法在混凝土结构早期开裂风险评价中的应用.建筑技术,2005,

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