摘 要:從混凝土的配制、振搗、養(yǎng)護(hù)、樓板施工多方面分析了混凝土樓板裂縫的產(chǎn)生原因,從設(shè)計(jì)、施工以及材料選擇等方面介紹了裂縫的控制措施,以有效控制混凝土裂縫。
關(guān)鍵詞:裂縫,混凝土,配合比設(shè)計(jì)
中圖分類號: TU375. 2
1 裂縫產(chǎn)生的原因
1) 混凝土水灰比、坍落度過大,或使用過量粉砂致使混凝土強(qiáng)度值對水灰比的變化十分敏感,基本上是水和水泥計(jì)量變動對強(qiáng)度影響的疊加。因此,水、水泥、外摻混合材料、外加劑溶液的計(jì)量偏差,將直接影響混凝土的強(qiáng)度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收縮大,抗拉強(qiáng)度低,容易因塑性收縮而產(chǎn)生裂縫。泵送混凝土為了滿足泵送條件:坍落度大,流動性好,易產(chǎn)生局部粗骨料少、砂漿多的現(xiàn)象,此時(shí),混凝土脫水干縮時(shí),就會產(chǎn)生表面裂縫。
2) 混凝土施工中過分振搗,模板、墊層過于干燥。混凝土澆筑振搗后,粗骨料沉落擠出水分、空氣,表面呈現(xiàn)泌水而形成豎向體積縮小沉落,造成表面砂漿層,它比下層混凝土有較大的干縮性能,待水分蒸發(fā)后,易形成凝縮裂縫。而模板、墊層在澆筑混凝土之前灑水不夠,過于干燥,則模板吸水量大,引起混凝土的塑性收縮,產(chǎn)生裂縫。
3) 混凝土澆搗后過分抹干壓光和養(yǎng)護(hù)不當(dāng)。過度的抹平壓光會使混凝土的細(xì)骨料過多地浮到表面,形成含水量很大的水泥漿層,水泥漿中的氫氧化鈣與空氣中二氧化碳作用生成碳酸鈣,引起表面體積碳水化收縮,導(dǎo)致混凝土板表面龜裂。而養(yǎng)護(hù)不當(dāng)也是造成現(xiàn)澆混凝土板裂縫的主要原因,過早養(yǎng)護(hù)會影響混凝土的膠結(jié)能力;過遲養(yǎng)護(hù),由于受風(fēng)吹日曬,混凝土板表面游離水分蒸發(fā)過快,水泥缺乏必要的水化水,而產(chǎn)生急劇的體積收縮,此時(shí)混凝土早期強(qiáng)度低,不能抵抗這種應(yīng)力而產(chǎn)生開裂。特別是夏、冬兩季,因晝夜溫差大,養(yǎng)護(hù)不當(dāng)最易產(chǎn)生溫差裂縫。
4) 樓板的彈性變形及支座處的負(fù)彎矩,施工中在混凝土未達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度,過早拆模,或者在混凝土未達(dá)到終凝時(shí)間就上荷載等。這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形,致使早期強(qiáng)度低或無強(qiáng)度時(shí),承受彎、壓、拉應(yīng)力,導(dǎo)致樓板產(chǎn)生內(nèi)傷或斷裂。施工中不注意鋼筋的保護(hù),把板面負(fù)筋踩彎等,將會造成支座的負(fù)彎矩,導(dǎo)致板面出現(xiàn)裂縫。此外,大梁兩側(cè)的樓板不均勻沉降也會使支座產(chǎn)生負(fù)彎矩造成橫向裂縫。
2 裂縫的控制措施
2. 1 設(shè)計(jì)方面
1) 設(shè)計(jì)中的“抗”與“放”。在建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)處理好構(gòu)件中“抗”與“放”的關(guān)系。所謂“抗”就是處于約束狀態(tài)下的結(jié)構(gòu),沒有足夠的變形余地時(shí),為防止裂縫所采取的有力措施,而所謂“放”就是結(jié)構(gòu)完全處于自由變形無約束狀態(tài)下,有足夠變形余地時(shí)所采取的措施。設(shè)計(jì)人員應(yīng)靈活地運(yùn)用“抗—放”結(jié)合、或以“抗”為主、或以“放”為主的設(shè)計(jì)原則,來選擇結(jié)構(gòu)方案和使用的材料。設(shè)計(jì)中應(yīng)盡量避免結(jié)構(gòu)斷面突變帶來的應(yīng)力集中。如因結(jié)構(gòu)或造型方面原因等而不得已形成時(shí),應(yīng)充分考慮采用加強(qiáng)措施。2) 積極采用補(bǔ)償收縮混凝土技術(shù)。在常見的混凝土裂縫中,有相當(dāng)部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產(chǎn)生的裂縫,可在混凝土中摻用膨脹劑來補(bǔ)償混凝土的收縮。實(shí)踐證明,效果是很好的。
3) 重視對構(gòu)造鋼筋的認(rèn)識:在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員應(yīng)重視對于構(gòu)造鋼筋的配置,特別是對于樓面、墻板等薄壁構(gòu)件更應(yīng)注意構(gòu)造鋼筋的直徑和數(shù)量的選擇。
4) 對于大體積混凝土,建議在設(shè)計(jì)中考慮采用60 d 齡期混凝土強(qiáng)度值作為設(shè)計(jì)值,以減少混凝土單方用灰量,并積極采用各類行之有效的混凝土摻合料。
2. 2 材料選擇和混凝土配合比設(shè)計(jì)方面
1) 根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求選擇合適的混凝土強(qiáng)度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強(qiáng)高的水泥。
2) 選用級配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應(yīng)符合規(guī)范要求。
3) 積極采用摻合料和混凝土外加劑。摻合料和外加劑目標(biāo)已作為混凝土的第五、第六大組分,可以明顯地起到降低水泥用量、降低水化熱、改善混凝土的工作性能和降低混凝土成本的作用。
4) 正確掌握好混凝土補(bǔ)償收縮技術(shù)的運(yùn)用方法。對膨脹劑應(yīng)充分考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應(yīng)通過大量的試驗(yàn)確定膨脹劑的最佳摻量。
5) 配合比設(shè)計(jì)人員應(yīng)深入施工現(xiàn)場,依據(jù)施工現(xiàn)場的澆搗工藝、操作水平、構(gòu)件截面等情況,合理選擇好混凝土的設(shè)計(jì)坍落度,針對現(xiàn)場的砂、石原材料質(zhì)量情況及時(shí)調(diào)整施工配合比,協(xié)助現(xiàn)場搞好構(gòu)件的養(yǎng)護(hù)工作。
3 現(xiàn)場操作方面
1) 澆搗工作:澆搗時(shí),振搗棒要快插慢拔,根據(jù)不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時(shí)間,避免過振或漏振,應(yīng)提倡采用二次振搗、二次抹面技術(shù),以排除泌水、混凝土內(nèi)部的水分和氣泡。
2) 混凝土養(yǎng)護(hù):在混凝土裂縫的防治工作中,對新澆混凝土的早期養(yǎng)護(hù)工作尤為重要,以保證混凝土在早期盡可能少產(chǎn)生收縮。主要是控制好構(gòu)件的濕潤養(yǎng)護(hù),對于大體積混凝土,有條件時(shí)宜采用蓄水或流水養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)時(shí)間為14 d～28 d。
3) 混凝土的降溫和保溫工作:對于厚大體積混凝土,施工時(shí)應(yīng)充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施(埋設(shè)散熱孔、通水排熱等) ,避免水化熱高峰的集中出現(xiàn)、降低峰值。澆搗成型后,應(yīng)采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以防止由于混凝土內(nèi)外溫差過大而引起的溫差裂縫。
4) 避免在雨中或大風(fēng)中澆灌混凝土。
5) 對于地下結(jié)構(gòu)混凝土,盡早回填土,對減少裂縫有利。
6) 夏季應(yīng)注意混凝土的澆搗溫度,采用低溫入模、低溫養(yǎng)護(hù),必要時(shí)經(jīng)試驗(yàn)可采用冰塊,以降低混凝土原材料的溫度。綜上所述,對于混凝土裂縫的控制是一個(gè)綜合性的問題,需要經(jīng)過設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工及使用方等多方面的配合。隨著混凝土耐久性研究的不斷深入,材料科學(xué)的不斷發(fā)展和建筑技術(shù)水平的不斷提高,相信混凝土裂縫問題將會逐漸得以圓滿解決。
