| 混凝土工程中常見裂縫及預(yù)防 |
| 日期：2017-3-20 13:32:46 來源：互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽數(shù)： |
1 干縮裂縫及預(yù)防措施
產(chǎn)生原因：干縮裂縫多出現(xiàn)在混凝土養(yǎng)護(hù)結(jié)束后的一段時(shí)間或是混凝土澆筑完畢后的一周左右。水泥漿中水分的蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生干縮，且這種干縮是不可逆的。干縮裂縫的產(chǎn)生主要是由于混凝土內(nèi)外水分蒸發(fā)程度不同而導(dǎo)致變形不同的結(jié)果。混凝土受外部條件的影響，表面水分損失過快，變形較大，內(nèi)部濕度變化較小、變形較小，較大的表面干縮變形受到混凝土內(nèi)部約束，產(chǎn)生較大拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫。相對(duì)濕度越低，水泥漿體干縮越大，干縮裂縫越容易產(chǎn)生。干縮裂縫通常會(huì)影響到混凝土的抗?jié)B性能，引起鋼筋的銹蝕，影響混凝土的耐久性，在水壓力作用下會(huì)產(chǎn)生水劈裂，影響混凝土的承載力等等。混凝土的干縮主要和混凝土的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性質(zhì)和用量、外加劑的用量等有關(guān)。預(yù)防措施：①選用收縮量較小的水泥，一般采用中低熱水泥和粉煤灰水泥，降低水泥收縮量。②混凝土的干縮受水灰比影響較大，水灰比越大，干縮越大，因此在混凝土配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量控制好水灰比的選用，同時(shí)摻加合適的減水劑。③嚴(yán)格控制混凝土攪拌和施工中的配合比，混凝土攪拌時(shí)的用水量絕對(duì)不能超過配合比設(shè)計(jì)所給定的用水量。④加強(qiáng)混凝土早期養(yǎng)護(hù)，并適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間。冬期施工要適當(dāng)延長(zhǎng)混凝土保溫覆蓋時(shí)間，并涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。⑤在混凝土結(jié)構(gòu)中設(shè)置合適的收縮縫。 2 塑性收縮裂縫及預(yù)防措施 產(chǎn)生原因：塑性收縮主要是指混凝土在凝結(jié)前，表面因失水較快而產(chǎn)生的收縮。塑性收縮裂縫一般在干熱或大風(fēng)天氣出現(xiàn)，裂縫多呈中間寬、兩端細(xì)且長(zhǎng)短不一，互不連貫狀態(tài)。較短的裂縫一般長(zhǎng)在20cm～30cm，較長(zhǎng)的裂縫可達(dá)2m～3m，寬1mm～5mm。其主要原因?yàn)椋夯炷猎诮K凝前幾乎沒有強(qiáng)度或強(qiáng)度很小，或者混凝土剛剛終凝而強(qiáng)度很小的時(shí)候，受高溫或較大風(fēng)力的影響，混凝土表面失水過快，造成毛細(xì)管中產(chǎn)生較大的負(fù)壓而使混凝土急劇收縮，而此時(shí)混凝土的強(qiáng)度又無法抵抗其本身收縮，因此產(chǎn)生龜裂。影響混凝土塑性收縮開裂的主要因素有水灰比、混凝土的凝結(jié)時(shí)間、混凝土的溫度、風(fēng)速、相對(duì)濕度等等。 預(yù)防措施：①選用干縮值較小、早期強(qiáng)度較高的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥。②嚴(yán)格控制水灰比，摻加高效減水劑減少水泥和水的用量來增加混凝土的坍落度和和易性。③澆筑混凝土前，給基層和模板澆水使其均勻濕透。④及時(shí)覆蓋塑料薄膜或者潮濕的草墊、麻片等，保持混凝土終凝前表面濕潤(rùn)，或者在混凝土表面噴灑養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。⑤在高溫和大風(fēng)天氣要設(shè)置遮陽和擋風(fēng)設(shè)施，及時(shí)養(yǎng)護(hù)。 3 溫度裂縫及預(yù)防措施 產(chǎn)生原因：溫度裂縫多發(fā)生在大體積混凝土表面或溫差變化較大地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)中。混凝土澆筑后，在硬化過程中水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱（當(dāng)水泥用量在350～550kg/m3，每立方米混凝土將釋放出17500kJ～27500kJ 的熱量，從而使混凝土內(nèi)部溫度升達(dá)70℃左右甚至更高）。由于混凝土體積較大，大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部不易散發(fā)，導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升，而混凝土表面散熱較快，這樣就形成內(nèi)外的溫差過大，造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同，使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力（實(shí)踐證明當(dāng)混凝土本身溫差達(dá)到25℃～26℃時(shí)混凝土內(nèi)便會(huì)產(chǎn)生大致在100MPa 左右的拉應(yīng)力）。當(dāng)拉應(yīng)力超過混凝土的抗拉強(qiáng)度極限時(shí)，混凝土表面就會(huì)產(chǎn)生裂縫，這種裂縫多產(chǎn)生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當(dāng)溫差變化較大，或者是混凝土受到寒潮的襲擊等，會(huì)導(dǎo)致混凝土表面溫度急劇下降而產(chǎn)生收縮，表面收縮的混凝土受到內(nèi)部混凝土的約束會(huì)產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力而產(chǎn)生裂縫，這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內(nèi)產(chǎn)生。 溫度裂縫的走向通常無一定規(guī)律，裂縫通常縱橫交錯(cuò)；梁板類長(zhǎng)度尺寸較大的結(jié)構(gòu)，裂縫多平行于短邊；深入和貫穿性的溫度裂縫一般與短邊方向平行或接近平行，裂縫沿著長(zhǎng)邊分段出現(xiàn)，中間較密。裂縫寬度大小不一，受溫度變化影響較明顯，冬季較寬，夏季較窄。高溫膨脹引起的混凝土溫度裂縫通常是中間粗兩端細(xì)，而冷縮裂縫的粗細(xì)變化不太明顯。此種裂縫的出現(xiàn)會(huì)引起鋼筋的銹蝕，混凝土的碳化，降低混凝土的抗凍融、抗疲勞及抗?jié)B性能等。 預(yù)防措施：①盡量選用低熱或中熱水泥，如礦渣水泥、粉煤灰水泥等。②減少水泥用量，將水泥用量盡量控制在450kg/m3 以下。③降低水灰比，一般混凝土的水灰比控制在0.6 以下。④改善骨料級(jí)配，摻加粉煤灰或高效減水劑等以減少水泥用量，降低水化熱。⑤在拌合混凝土?xí)r，還可以摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥，使混凝土得到補(bǔ)償收縮，減少混凝土的溫度應(yīng)力。⑥在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑，改善混凝土拌合物的流動(dòng)性、保水性，降低水化熱，推遲熱峰的出現(xiàn)時(shí)間。⑦高溫季節(jié)澆筑時(shí)可以采用搭設(shè)遮陽板等輔助措施控制混凝土的升溫，降低澆筑混凝土的溫度。⑧大體積混凝土的溫度應(yīng)力與結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)，混凝土結(jié)構(gòu)尺寸越大溫度應(yīng)力越大，因此要合理安排施工工序，分層、分塊澆筑，以利于散熱，減小約束。在混凝土內(nèi)部設(shè)置冷卻管道，通冷水或冷氣冷卻，減小混凝土內(nèi)外溫差。⑨加強(qiáng)混凝土養(yǎng)護(hù)，混凝土澆筑后，及時(shí)用濕潤(rùn)的草墊等覆蓋，并注意灑水養(yǎng)護(hù)，適當(dāng)延長(zhǎng)養(yǎng)護(hù)時(shí)間，保證混凝土表面緩慢冷卻。在寒冷季節(jié)，混凝土表面應(yīng)設(shè)置保溫措施，以防寒潮襲擊。⑩在混凝土中配置少量的鋼筋或摻入纖維材料將混凝土的溫度裂縫控制在一定范圍內(nèi)。對(duì)大體積混凝土基礎(chǔ)與巖石地基，或基礎(chǔ)與厚大的混凝土墊層之間設(shè)置滑動(dòng)層，如采用平面澆瀝青膠鋪砂，或刷熱瀝青或鋪卷材。在垂直面、鍵槽部位設(shè)置緩沖層，如鋪設(shè)30mm～50mm 厚瀝青木絲板或聚苯乙烯泡沫塑料，以消除嵌固作用，釋放約束應(yīng)力。 4 化學(xué)反應(yīng)引起的裂縫及預(yù)防措施 產(chǎn)生原因：堿骨料反應(yīng)裂縫和鋼筋銹蝕引起的裂縫是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中最常見的由于化學(xué)反應(yīng)而引起的裂縫。混凝土拌合后會(huì)產(chǎn)生一些堿性離子，這些離子與某些活性骨料產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)并吸收周圍環(huán)境中的水而增大了體積，造成混凝土酥松、膨脹開裂。這種裂縫一般出現(xiàn)在混凝土結(jié)構(gòu)使用期間，一旦出現(xiàn)很難補(bǔ)救，因此應(yīng)在施工中采取有效措施進(jìn)行預(yù)防。 主要預(yù)防措施：選用堿活性較小的砂石骨料和低堿水泥或低堿、無堿的外加劑，抑制堿骨料反應(yīng)。 5 鋼筋保護(hù)不當(dāng)引起的裂縫及預(yù)防措施 產(chǎn)生原因：鋼筋在樓面砼板中的抗拉承受力，起著抵抗外荷載所產(chǎn)生的彎矩和防止混凝土收縮、溫差裂縫發(fā)生的雙重作用，而這一雙重作用均需鋼筋在上下保護(hù)層合理的前提下才能確保有效。在實(shí)際施工中，樓面下層的鋼筋網(wǎng)在受到混凝土墊塊及模板的依托下保護(hù)層比較容易正確控制。但當(dāng)墊塊間距放大到1.5m 時(shí)，鋼筋網(wǎng)的合理保護(hù)層厚度就無法保障，所以縱橫向的墊塊間距限制在1m 左右。與此相反，樓面上層鋼筋網(wǎng)的有效保護(hù)，一直是施工中的一大難題。其原因?yàn)椋喊宓纳蠈愉摻钜话惚容^細(xì)，受到人踩踏后就立即彎曲、變形、下墜；各工種交叉作業(yè)，造成施工人員眾多、行走十分頻繁，無處落腳后難免被大量踩踏；上層鋼筋網(wǎng)的撐腳設(shè)置間距過大，甚至不設(shè)。混凝土澆筑后，上層鋼筋沒有起到應(yīng)有的作用，造成混凝土板面出現(xiàn)裂縫。 預(yù)防措施：①盡可能合理和科學(xué)地安排好各工種交叉作業(yè)時(shí)間，在板底鋼筋綁扎后，線管預(yù)埋和模板封頭應(yīng)及時(shí)穿插并爭(zhēng)取全面完成，做到不留或少留尾巴，以有效減少板面鋼筋綁扎后的作業(yè)人數(shù)。②在樓梯、通道等頻繁和必須的通行處應(yīng)搭設(shè)或鋪設(shè)臨時(shí)的簡(jiǎn)易通道，以供必要的施工人員通行。③加強(qiáng)工人素質(zhì)教育和管理，使全體操作人員充分重視保護(hù)板面上負(fù)筋正確位置的重要性。④安排足夠數(shù)量的鋼筋工在混凝土澆筑前及澆筑過程中及時(shí)進(jìn)行修理，特別是支座端部受力最大處以及樓面裂縫最容易產(chǎn)生處（四周陽角處、預(yù)埋線管處以及大跨度房間處）應(yīng)重點(diǎn)整修。⑤混凝土工在澆筑混凝土?xí)r對(duì)裂縫的易發(fā)部位和負(fù)彎矩筋受力最大區(qū)域，應(yīng)鋪設(shè)臨時(shí)活動(dòng)跳板，擴(kuò)大接觸面積，分散應(yīng)力，盡量避免上層鋼筋受到踩踏變形。⑥對(duì)樓面雙層雙向配筋的上部負(fù)彎筋必須設(shè)置鋼筋撐腳（俗稱板凳鐵），其縱橫向間距不應(yīng)大于700mm，特別是對(duì)φ8 一類細(xì)小鋼筋，撐腳間距設(shè)置不應(yīng)大于600mm。 |
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