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大体积混凝土裂缝原因与修补方法

发布时间:2014-07-28 10:07

  一、出现裂缝的原因
  1.混凝土收缩因素
  从裂缝特征分析大多数都属混凝土收缩性裂缝。混凝土收缩较大的主要原因:工程中一般常用的水泥多为硅酸盐类,此类水泥的特点为强度较高但水化热较大,由于措施不当,浇筑完成的混凝土表面热量散失较快,而内部水化热产生的温度高,内外产生应力差,再加上有水泥用量过多、养护不当、商品混凝土外加剂中粉煤灰掺量过大、泵送混凝土水灰比大导致的坍落度增大、施工中由于振捣操作不合乎要求等因素就造成了混凝土的收缩性裂缝。
  2.设计方案因素
  《混凝土结构设计规范》规定:超长结构、大体积混凝土设计要有专项质量控制方案,有温度监控措施,一旦内外温差超出25℃,就要采取降温措施。在一些工程设计中从结构配筋的角度考虑,采取防裂措施,特别是水平钢筋构造配置,笔耕文化传播,这是较易产生裂缝的因素之一。
  3.温差影响因素
  包括混凝土内外温差大、昼夜温差、日照下混凝土阴阳面的温差、拆模过早及结构跨季节气温变化差异大等因素的影响。
  4.施工时间长、基础暴露因素
  超长结构对温度、湿度变化较敏感,常因附加的温度收缩应力导致墙体开裂。设计时地下室墙均按埋入土中或室内结构考虑。
  5.混凝土施工质量差
  原材料质量不良、配合比不当、使用过期的UEA微膨胀剂、坍落度控制差,施工中任意加水以及混凝土养护不良等因素,均会导致混凝土收缩加大而裂缝。
  施工缝设置不合理,施工缝处理不合要求,浇筑振捣不到位,是混凝土产生裂缝的另一影响因素。
  覆土及回填土不及时,不能满足设计要求的条件,结构外露时间长,环境温度变化差异大,也是影响混凝土裂缝的主要原因。
  二、裂缝常用的处理方法
  目前常用的混凝土裂缝的处理方法有以下几种。在工程中若采用以上方法中的两种,使之结合使用,效果会更好一点。
  1.注浆法
  灌浆材料常用的有环氧树脂类、水溶性聚氨酯、甲基丙烯酸甲酯、丙凝、氰凝等。其中环氧类及聚氨酯类材料来源广,施工较方便,在工程中应用较广;甲基丙烯酸甲酯粘度低,可灌性好,扩散能力强,不少工程用来修补缝宽 0.05mm 以上的裂缝,补强和防渗效果良好。灌浆方法常用以下两类:一类是用低压灌入器具向裂缝中注入环氧树脂浆液,便裂缝封闭,修补后无明显的痕迹;另一类是压力灌浆,压力常用0.2~0.4mPa。
  2.填充法
  用切割工具将裂缝扩大,形成v 形或梯形槽,清洗干净后分层压抹环氧砂浆或水泥砂浆、沥青油膏、高分子密封材料或各种成品堵漏剂等材料封闭裂缝。当修补的裂缝有结构强度要求时,宜用环氧砂浆填充。
  3.表面涂刷加玻璃丝布法
  目前常用的有聚氨酯涂膜或环氧树脂胶料加玻璃丝布。环氧树脂胶结料应经试配合格后方可使用。被处理表面应坚实、清洁、干燥均匀涂刷环氧打底料,凹陷不平处用腻子料修补填平,自然固化后粘贴玻璃丝布1~3 层。
  4.表面涂抹法
  常用材料有环氧树脂类、氰凝、聚氨酯类等。混凝土表面应坚实、清洁,有的表面根据材料要求还要求干燥。
  三、预防混凝土裂缝质量控制措施
  1.设计方面
  (1)根据《混凝土结构设计规范》的要求:超长结构、大体积混凝土设计,要有针对设计的质量控制措施和方案,从设计角度考虑混凝土可能或易出现裂缝的措施。
  (2)设置后浇带或加强带;最大限度的减小混凝土收缩应力。
  (3)加强水平钢筋的配置;第一,水平钢筋保护层应尽可能小些;第二,防裂钢筋的间距不宜太大,可采用小直径钢筋小间距的配筋方式;第三,考虑温度收缩应力的变化增加配筋;第四,水平钢筋应设置与竖向钢筋外侧。
  2.材料方面
  (1)水泥:宜用低水化热、铝酸三钙含量较低、细度不过细,矿渣含量不过多的水泥。由于墙板结构施工中的水化热及收缩很可观,所以应尽可能选用低水化热、低收缩的水泥。如果一味追求较快的施工进度,盲目使用高强度等级早强水泥,必然导致高收缩及水化热峰值的提前出现,这对控制裂缝是很不利的。
  (2)砂、石:宜用中、粗砂,含泥量不大于2% ;石子宜用粒径较大的连续级配、级配良好、含泥量不大于1% 的碎石或卵石。砂石料的含泥量必须严格控制,当砂石料含泥量超过规定,不仅增加了混凝土的收缩,同时又降低了混凝土的抗拉强度,容易引起裂缝。
  由于在剪力墙中配筋很多、很密,为了保证混凝土在结构中的最紧密填充,应当控制石子的最大粒径和粗细集料级配。如石子粒径较大,石子容易卡在钢筋中间,或钢筋与模板之间。由于砂浆的收缩比混凝土的收缩大,从而导致在拆模后一段时间在钢筋的下方会产生裂缝。
  (3)掺减水剂,以减少混凝土用水量。
  (4)掺人微膨胀剂,配制成补偿收缩混凝土,本工程地下结构墙体抗渗混凝土掺水泥用量15%UEA膨胀剂 。
  (5)掺用粉煤灰替代部分水泥,以降低水泥水化热温升。
  3.施工方面
  (1)模板选用:对外露面积较大的混凝土墙体、气温变化剧烈的季节以及冬季不宜使用钢模板。选用木模时,应充分湿润,以利保湿和散热。
  (2)严格控制混凝土施工质量,尽量降低不均匀性。除控制混凝土制备和运输中的质量外,还要注意混凝土浇筑时防止离析,振捣密实以免墙内出现薄弱面而产生裂缝。
  (3)严格控制混凝土配合比、各材料掺量、水灰比,明确混凝土坍落度要求。
  (4)人为的合理设置施工缝,认真处理施工接缝,防止分层缝及冷缝的产生。
  (5)采用科学合理的施工组织设计,根据混凝土的凝结时间对混凝土的浇注施工及混凝土搅拌站的混凝土供应做合理的协调,保证商品混凝土供应的不间断,使上层混凝土在下层混凝土浇注后最短时间内浇筑,在混凝土的初凝时间内混凝土减少施工缝,或人为采取可靠措施设置施工缝,等初凝后在浇筑混凝土,虽不是导致混凝土裂缝的主要原因,但实际上在此时浇注混凝土,上下层混凝土的结合已经很弱,如在混凝土接近初凝之时,对混凝土进行振动,同样也会在新旧混凝土之间形成一层薄弱层,这将会影响结构的整体性能,形成一条冷缝。
  为防止产生分层缝,在浇筑上层混凝土时,捣棒应插入下层混凝土5-10cm,这样有利于两层混凝土充分结合,分层缝的出现也将使混凝土的整体性能降低。
  (6)根据测温记录和气象预报确定拆模时间,保证混凝土内外温差不超过25℃,温度陡降不超过10℃,拆模后应注意覆盖和及时养护,保证拆模后混凝土表面与养护环境温度不超过15℃。
  (7)在各方面条件具备的情况下,及时覆土或回填。
  (8)选用优质材料,加强养护措施。
  

 



本文编号:6970

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