1、干縮裂縫(feng)及預防
干縮(suo)裂縫(feng)多出現在混凝(ning)土(tu)(tu)養護結束后的(de)(de)一段(duan)時間或是混凝(ning)土(tu)(tu)澆筑完畢(bi)后的(de)(de)一周左右。水(shui)(shui)泥(ni)漿中(zhong)水(shui)(shui)分的(de)(de)蒸發會產(chan)生干縮(suo),且這種(zhong)收縮(suo)是不可逆(ni)的(de)(de)。干縮(suo)裂縫(feng)通常會影(ying)響混凝(ning)土(tu)(tu)的(de)(de)抗(kang)滲性,引起鋼筋的(de)(de)銹蝕影(ying)響混凝(ning)土(tu)(tu)的(de)(de)耐久(jiu)性,在水(shui)(shui)壓力的(de)(de)作(zuo)用下會產(chan)生水(shui)(shui)力劈裂影(ying)響混凝(ning)土(tu)(tu)的(de)(de)承載力等等。混凝(ning)土(tu)(tu)干縮(suo)主要和混凝(ning)土(tu)(tu)的(de)(de)水(shui)(shui)灰比、水(shui)(shui)泥(ni)的(de)(de)成分、水(shui)(shui)泥(ni)的(de)(de)用量、集(ji)料的(de)(de)性質(zhi)和用量、外加劑的(de)(de)用量等有關。
主(zhu)要預防措施:
一是選用收縮量(liang)較小(xiao)的(de)水泥,一般采用中低(di)熱(re)水泥和(he)粉煤灰水泥,降(jiang)低(di)水泥的(de)用量(liang)。
二是混凝土的(de)(de)干縮(suo)受水灰(hui)(hui)比(bi)的(de)(de)影響較大(da)(da),水灰(hui)(hui)比(bi)越(yue)大(da)(da),干縮(suo)越(yue)大(da)(da),因此在混凝土配合比(bi)設計中應盡量控制(zhi)好水灰(hui)(hui)比(bi)的(de)(de)選用(yong),同時摻加合適的(de)(de)減水劑(ji)。
三是嚴格(ge)控制(zhi)混凝土攪(jiao)拌和(he)施工中的(de)(de)配合比,混凝土的(de)(de)用(yong)水(shui)量絕對不能大于配合比設計所給定的(de)(de)用(yong)水(shui)量。
四(si)是加強(qiang)混(hun)凝(ning)土的早期養(yang)護,并適當(dang)延(yan)長混(hun)凝(ning)土的養(yang)護時間。冬(dong)季施工時要適當(dang)延(yan)長混(hun)凝(ning)土保(bao)溫覆蓋(gai)時間,并涂刷養(yang)護劑養(yang)護。⑤是在混凝土結構中設置合適的收縮縫。
2 、塑性收縮裂縫及預防
塑性收(shou)(shou)縮是(shi)指(zhi)混凝土(tu)在凝結之前(qian),表面(mian)因失水較快(kuai)而產生的收(shou)(shou)縮。塑性收(shou)(shou)縮裂(lie)縫一(yi)般在干熱或大風天氣出現,裂(lie)縫多呈中間寬、兩(liang)端(duan)細且長(chang)短(duan)不一(yi),互不連貫狀(zhuang)態。較短(duan)的裂(lie)縫一(yi)般長(chang)20~750px,較長的裂縫可達2~3m,寬1~5mm.其產生的主要原因為:混凝土在終凝前幾乎沒有強度或強度很小,或者混凝土剛剛終凝而強度很小時,受高溫或較大風力的影響,混凝土表面失水過快,造成毛細管中產生較大的負壓而使混凝土體積急劇收縮,而此時混凝土的強度又無法抵抗其本身收縮,因此產生龜裂。
主要預防措施:
一(yi)是選用干縮值較(jiao)小早期強度較(jiao)高的(de)硅(gui)酸鹽或普通(tong)硅(gui)酸鹽水泥。
二是(shi)嚴格控(kong)制水(shui)灰比,摻加高(gao)效減水(shui)劑(ji)來(lai)增加混凝土的坍落度和(he)和(he)易性(xing),減少水(shui)泥及水(shui)的用量。
三是澆筑混凝土之前,將基層和模板澆水均勻濕透。
四(si)是及時覆蓋塑料薄膜(mo)或者潮濕的草墊、麻(ma)片等,保(bao)持(chi)混(hun)凝(ning)土終凝(ning)前表面(mian)濕潤,或者在混(hun)凝(ning)土表面(mian)噴(pen)灑養(yang)(yang)護(hu)劑等進行養(yang)(yang)護(hu)。
五是在高溫和(he)(he)大(da)風(feng)天氣要設(she)(she)置遮陽和(he)(he)擋風(feng)設(she)(she)施,及時養(yang)護(hu)。
3 、沉陷裂縫及(ji)預防
沉陷(xian)裂(lie)(lie)縫的產生(sheng)(sheng)是由(you)于結構地(di)基土質(zhi)不勻、松軟,或(huo)回(hui)填(tian)土不實或(huo)浸(jin)水而造成不均勻沉降所致;或(huo)者(zhe)因為(wei)模板剛度不足,模板支(zhi)(zhi)撐(cheng)間(jian)距(ju)過(guo)大或(huo)支(zhi)(zhi)撐(cheng)底部(bu)松動等導(dao)致,特(te)別是在冬(dong)季,模板支(zhi)(zhi)撐(cheng)在凍(dong)土上,凍(dong)土化凍(dong)后產生(sheng)(sheng)不均勻沉降,致使混凝土結構產生(sheng)(sheng)裂(lie)(lie)縫。此類(lei)裂(lie)(lie)縫多為(wei)深進或(huo)貫穿(chuan)性(xing)裂(lie)(lie)縫,其走向與沉陷(xian)情況有關,一般沿與地(di)面垂(chui)直或(huo)呈30°~45°角方向發展,較大的沉陷裂縫,往往有一定的錯位,裂縫寬度往往與沉降量成正比關系。裂縫寬度受溫度變化的影響較小。地基變形穩定之后,沉陷裂縫也基本趨于穩定。
主要預防措施(shi):
一是對松(song)軟土、填(tian)土地基(ji)在上部結構施工前應進(jin)行必要的夯實和加固。
二是保證模板有足夠的(de)強(qiang)度和剛(gang)度,且支撐牢固,并(bing)使(shi)地基受力均(jun)勻。
三是防止混凝(ning)土澆灌過程中地基被水浸泡。
四是模(mo)板(ban)拆除的時間不能太(tai)早,且要(yao)注意拆模(mo)的先后次序。
五是在凍土(tu)上搭(da)設模(mo)板時要注意采取(qu)一定的預防措施。
4、 溫度裂縫及預防
溫(wen)度裂縫多發生在大體積混凝(ning)(ning)土表(biao)面或溫(wen)差(cha)變化(hua)(hua)較大地區的(de)混凝(ning)(ning)土結(jie)構(gou)中。混凝(ning)(ning)土澆筑(zhu)后,在硬(ying)化(hua)(hua)過(guo)程中,水(shui)(shui)泥(ni)水(shui)(shui)化(hua)(hua)產(chan)生大量(liang)的(de)水(shui)(shui)化(hua)(hua)熱,(當水(shui)(shui)泥(ni)用量(liang)在350~550kg/m3,每立方米混凝土將釋放出17500~27500kJ的熱量,從而使混凝土內部溫度升達70℃左右甚至更高)。由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內部而不易散發,導致內部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,這樣就形成內外的較大溫差,較大的溫差造成內部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產生一定的拉應力(實踐證明當混凝土本身溫差達到25℃~26℃時,混凝土內便會產生大致在10MPa左右的拉應力)。當拉應力超過混凝土的抗拉強度極限時,混凝土表面就會產生裂縫,這種裂縫多發生在混凝土施工中后期。在混凝土的施工中當溫差變化較大,或者是混凝土受到寒潮的襲擊等,會導致混凝土表面溫度急劇下降,而產生收縮,表面收縮的混凝土受內部混凝土的約束,將產生很大的拉應力而產生裂縫,這種裂縫通常只在混凝土表面較淺的范圍內產生。
主(zhu)要預防(fang)措施(shi):
一是(shi)盡量選(xuan)用低熱或中熱水(shui)泥(ni)(ni)(ni),如礦渣水(shui)泥(ni)(ni)(ni)、粉煤灰水(shui)泥(ni)(ni)(ni)等。
二是減少水泥用量,將水泥用量盡量控制在450kg/m3以下。
三是降低水灰(hui)比(bi),一般混凝土的水灰(hui)比(bi)控制在0.6以下。
四是改善骨料級配,摻加粉煤灰或(huo)高效減水劑等來減少水泥用(yong)量,降(jiang)低水化(hua)熱。
五是改(gai)善(shan)混凝土的(de)攪拌(ban)加工(gong)工(gong)藝(yi),在傳統的(de)“三冷技術”的基礎上采用“二次風冷”新工藝,降低混凝土的澆筑溫度。
六是在混(hun)凝土中摻(chan)加一定量的具有減水(shui)、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混(hun)凝土拌合(he)物(wu)的流動性(xing)、保(bao)水(shui)性(xing),降(jiang)低水(shui)化熱(re),推遲熱(re)峰的出現(xian)時間。
七(qi)是高溫季節澆筑(zhu)(zhu)時可以采用搭設遮陽(yang)板等輔助措(cuo)施控制混凝土的溫升(sheng),降(jiang)低澆筑(zhu)(zhu)混凝土的溫度。
八是大(da)(da)體積混凝土的溫度(du)應(ying)力(li)與結構(gou)(gou)尺寸相(xiang)關,混凝土結構(gou)(gou)尺寸越大(da)(da),溫度(du)應(ying)力(li)越大(da)(da),因此要合理(li)安排施工工序,分層、分塊(kuai)澆(jiao)筑,以利于散熱,減小約(yue)束。
九是在大(da)體積混凝土內(nei)部設置(zhi)冷卻管道,通冷水(shui)或(huo)者冷氣冷卻,減小(xiao)混凝土的內(nei)外(wai)溫(wen)差。
十(shi)是(shi)加強混(hun)凝(ning)土溫度的監控,及時(shi)采(cai)取冷(leng)卻、保護措(cuo)施。
十一(yi)是預留溫度收縮縫。
十二是減小(xiao)約束,澆筑混凝土前宜在基巖和老混凝土上鋪設5mm左右的砂墊層或使用瀝青等材料涂刷。
十(shi)三是加強混凝(ning)(ning)土(tu)(tu)養護(hu)(hu),混凝(ning)(ning)土(tu)(tu)澆(jiao)筑(zhu)后,及時(shi)用(yong)濕潤的草(cao)簾、麻片等(deng)覆蓋(gai),并注意灑(sa)水養護(hu)(hu),適(shi)當延長養護(hu)(hu)時(shi)間,保證混凝(ning)(ning)土(tu)(tu)表面緩慢(man)冷(leng)(leng)卻。在寒冷(leng)(leng)季節,混凝(ning)(ning)土(tu)(tu)表面應設置保溫措施(shi),以防止(zhi)寒潮襲擊。
十四是混(hun)凝土(tu)中配置少量(liang)的(de)鋼筋(jin)或(huo)者摻(chan)入纖維材料將混(hun)凝土(tu)的(de)溫(wen)度裂縫控制在一定的(de)范圍之內。
5、化學(xue)反(fan)應引起的(de)裂(lie)縫及(ji)預防(fang)
堿(jian)骨料反(fan)應裂(lie)縫(feng)和鋼(gang)(gang)筋銹蝕引起的裂(lie)縫(feng)是鋼(gang)(gang)筋混凝(ning)土(tu)結構中最常見的由于(yu)化學(xue)反(fan)應而(er)引起的裂(lie)縫(feng)。混凝(ning)土(tu)拌和后會產生一些堿(jian)性離(li)子(zi),這些離(li)子(zi)與(yu)某些活性骨料產生化學(xue)反(fan)應并吸收周圍環(huan)境中的水而(er)體積(ji)增(zeng)大,造成混凝(ning)土(tu)酥松、膨(peng)脹開裂(lie)。
主要的預防措施:
一是(shi)選用堿活性小的砂石(shi)骨(gu)料。
二(er)是(shi)選用低堿(jian)水泥和低堿(jian)或無(wu)堿(jian)的外加(jia)劑。
三是選(xuan)用(yong)合(he)適的摻(chan)和料抑制(zhi)堿骨料反應。
由于混凝土澆筑、振搗不(bu)良或者是鋼(gang)(gang)筋(jin)保護層較薄,有害(hai)物質(zhi)進(jin)入混凝土使鋼(gang)(gang)筋(jin)產生銹蝕,銹蝕的(de)鋼(gang)(gang)筋(jin)體積(ji)膨脹(zhang)(zhang),導致混凝土脹(zhang)(zhang)裂,此種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)裂縫多為縱向裂縫,沿鋼(gang)(gang)筋(jin)的(de)位置出現。
裂(lie)縫處理裂(lie)縫的(de)出(chu)現不但(dan)會影響結構的(de)整體性和(he)剛(gang)度,還會引(yin)起鋼筋的(de)銹蝕、加速(su)混凝土(tu)的(de)碳化(hua)、降低混凝土(tu)的(de)耐(nai)久性和(he)抗疲勞、抗滲能力。
6、結(jie)論
裂(lie)縫(feng)(feng)是混凝土(tu)結構(gou)中普遍存(cun)在的(de)(de)(de)一種現象,它的(de)(de)(de)出(chu)現不僅會(hui)降(jiang)低建(jian)筑(zhu)物(wu)的(de)(de)(de)抗滲能(neng)(neng)力(li),影響建(jian)筑(zhu)物(wu)的(de)(de)(de)使(shi)用功能(neng)(neng),而且會(hui)引(yin)起鋼筋的(de)(de)(de)銹蝕,混凝土(tu)的(de)(de)(de)碳化,降(jiang)低材(cai)料的(de)(de)(de)耐久性,影響建(jian)筑(zhu)物(wu)的(de)(de)(de)承(cheng)載能(neng)(neng)力(li),因此要對混凝土(tu)裂(lie)縫(feng)(feng)進行認真(zhen)研究、區別對待,采用合(he)理(li)(li)的(de)(de)(de)方法進行處理(li)(li),并在施(shi)工中采取各種有效的(de)(de)(de)預(yu)防措施(shi)來預(yu)防裂(lie)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)出(chu)現和(he)(he)發展,保(bao)證建(jian)筑(zhu)物(wu)和(he)(he)構(gou)件安全、穩(wen)定(ding)地工作。