摘 要:從混凝土的配制、振搗、養(yǎng)護、樓板施工多方面分析了混凝土樓板裂縫的產生原因,從設計、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。
關鍵詞:裂縫,混凝土,配合比設計
中圖分類號: TU375. 2
1 裂縫產生的原因
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度值對水灰比的變化十分敏感,基本上是水和水泥計量變動對強度影響的疊加。因此,水、水泥、外摻混合材料、外加劑溶液的計量偏差,將直接影響混凝土的強度。而采用含泥量大的粉砂配制的混凝土收縮大,抗拉強度低,容易因塑性收縮而產生裂縫。泵送混凝土為了滿足泵送條件:坍落度大,流動性好,易產生局部粗骨料少、砂漿多的現象,此時,混凝土脫水干縮時,就會產生表面裂縫。
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,產生裂縫。
3) 混凝土澆搗后過分抹干壓光和養(yǎng)護不當。過度的抹平壓光會使混凝土的細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,導致混凝土板表面龜裂。而養(yǎng)護不當也是造成現澆混凝土板裂縫的主要原因,過早養(yǎng)護會影響混凝土的膠結能力;過遲養(yǎng)護,由于受風吹日曬,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,而產生急劇的體積收縮,此時混凝土早期強度低,不能抵抗這種應力而產生開裂。特別是夏、冬兩季,因晝夜溫差大,養(yǎng)護不當最易產生溫差裂縫。
4) 樓板的彈性變形及支座處的負彎矩,施工中在混凝土未達到規(guī)定強度,過早拆模,或者在混凝土未達到終凝時間就上荷載等。這些因素都可直接造成混凝土樓板的彈性變形,致使早期強度低或無強度時,承受彎、壓、拉應力,導致樓板產生內傷或斷裂。施工中不注意鋼筋的保護,把板面負筋踩彎等,將會造成支座的負彎矩,導致板面出現裂縫。此外,大梁兩側的樓板不均勻沉降也會使支座產生負彎矩造成橫向裂縫。
2 裂縫的控制措施
2. 1 設計方面
1) 設計中的“抗”與“放”。在建筑設計中應處理好構件中“抗”與“放”的關系。所謂“抗”就是處于約束狀態(tài)下的結構,沒有足夠的變形余地時,為防止裂縫所采取的有力措施,而所謂“放”就是結構完全處于自由變形無約束狀態(tài)下,有足夠變形余地時所采取的措施。設計人員應靈活地運用“抗—放”結合、或以“抗”為主、或以“放”為主的設計原則,來選擇結構方案和使用的材料。設計中應盡量避免結構斷面突變帶來的應力集中。如因結構或造型方面原因等而不得已形成時,應充分考慮采用加強措施。2) 積極采用補償收縮混凝土技術。在常見的混凝土裂縫中,有相當部分都是由于混凝土收縮而造成的。要解決由于收縮而產生的裂縫,可在混凝土中摻用膨脹劑來補償混凝土的收縮。實踐證明,效果是很好的。
3) 重視對構造鋼筋的認識:在結構設計中,設計人員應重視對于構造鋼筋的配置,特別是對于樓面、墻板等薄壁構件更應注意構造鋼筋的直徑和數量的選擇。
4) 對于大體積混凝土,建議在設計中考慮采用60 d 齡期混凝土強度值作為設計值,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計方面
1) 根據結構的要求選擇合適的混凝土強度等級及水泥品種、等級,盡量避免采用早強高的水泥。
2) 選用級配優(yōu)良的砂、石原材料,含泥量應符合規(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償收縮技術的運用方法。對膨脹劑應充分考慮到不同品種、不同摻量所起到的不同膨脹效果。應通過大量的試驗確定膨脹劑的最佳摻量。
5) 配合比設計人員應深入施工現場,依據施工現場的澆搗工藝、操作水平、構件截面等情況,合理選擇好混凝土的設計坍落度,針對現場的砂、石原材料質量情況及時調整施工配合比,協助現場搞好構件的養(yǎng)護工作。
3 現場操作方面
1) 澆搗工作:澆搗時,振搗棒要快插慢拔,根據不同的混凝土坍落度正確掌握振搗時間,避免過振或漏振,應提倡采用二次振搗、二次抹面技術,以排除泌水、混凝土內部的水分和氣泡。
2) 混凝土養(yǎng)護:在混凝土裂縫的防治工作中,對新澆混凝土的早期養(yǎng)護工作尤為重要,以保證混凝土在早期盡可能少產生收縮。主要是控制好構件的濕潤養(yǎng)護,對于大體積混凝土,有條件時宜采用蓄水或流水養(yǎng)護。養(yǎng)護時間為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,施工時應充分考慮水泥水化熱問題。采取必要的降溫措施(埋設散熱孔、通水排熱等) ,避免水化熱高峰的集中出現、降低峰值。澆搗成型后,應采取必要的蓄水保溫措施,表面覆蓋薄膜、濕麻袋等進行養(yǎng)護,以防止由于混凝土內外溫差過大而引起的溫差裂縫。
4) 避免在雨中或大風中澆灌混凝土。
5) 對于地下結構混凝土,盡早回填土,對減少裂縫有利。
6) 夏季應注意混凝土的澆搗溫度,采用低溫入模、低溫養(yǎng)護,必要時經試驗可采用冰塊,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綜合性的問題,需要經過設計、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,材料科學的不斷發(fā)展和建筑技術水平的不斷提高,相信混凝土裂縫問題將會逐漸得以圓滿解決。
