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砼常见的质量通病和防治措施


来源:四川恒力嘉       发布时间:2022/9/29 10:10:29     点击率:13

(一)混凝土蜂窝、麻面、孔洞 

    1、产生原因:(1)模板表面粗糙并粘有干混凝土,浇灌混凝土前浇水湿润不够,或模板缝没有堵严,浇捣时,与模板接触部分的混凝土失水过多或滑浆,混凝土呈干硬状态,使混凝土表面形成许多小凹点。(2)混凝土搅拌时间短,加水量不准,混凝土和易性差,混凝土浇筑后有的地方砂浆少石子多,形成蜂窝。(3)混凝土浇灌没有分层浇灌,下料不当,造成混凝土离析,因而出现蜂窝麻面。(4)混凝土浇入后振捣质量差或漏振,造成蜂窝麻面。 

    2、预防措施:(1)浇灌混凝土前认真检查模板的牢固性及缝隙是否堵好,模板应清洗干净并用清水湿润,不留积水,并使模板缝隙膨胀严密。(2)混凝土搅拌时间要适宜,一般应为1-2分钟。(3)混凝土浇筑高度超过2米时,要采取措施,如用串筒、溜管或振动溜管进行下料。(4)混凝土入模后,必须掌握振捣时间,一般每点振捣时间约20-30秒。合适的振捣时间可由下列现象来判断:混凝土不再显著下沉,不再出现气泡,混凝土表面出浆且呈水平状态,混凝土将模板边角部分填满充实。 

    3、处理方法:麻面主要影响美观,应加以修补,即将麻面部分湿润后用水泥浆或水泥砂浆抹平。如果是小蜂窝,可先用水洗刷干净后,用1:2或2:5水泥砂浆修补,水泥标号、厂家应为同一浇筑时的水泥、厂家;如果是大蜂窝则先将松动石子剔掉,用水冲刷干净湿透,再用提高一级标号的细石混凝土捣实,加强养护。如果是孔洞,要经过有关人员研究,制定补强方案,方可处理。 

(二)露筋 

    1、产生原因:(1)混凝土振捣时钢筋垫块移位,或垫块太少,钢筋紧贴模板,致使拆模后露筋。(2)钢筋混凝土构件断面小,钢筋过密,如遇大石子卡在钢筋上水泥浆不能充满钢筋周围,使钢筋密集处产生露筋。(3)混凝土振捣时,振捣棒撞击钢筋,将钢筋振散发生移位,因而造成露筋。 

    2、预防措施:(1)钢筋混凝土施工时,注意垫足垫块,保证厚度,固定好。(2)钢筋混凝土结构钢筋较密集时,要选配适当石子,以免石子过大卡在钢筋处,普通混凝土难以浇灌时,可采用细石混凝土。(3)混凝土振捣时严禁振动钢筋,防止钢筋变形位移,在钢筋密集处,可采用带刀片的振捣棒进行振捣。 

    3、处理方法:首先将外露钢筋上的混凝土渣子和铁锈清理干净,然后用水冲洗湿润,用1:2或1:2.5水泥砂浆抹压平整;如露筋较深,应将薄弱混凝土全部凿掉,冲刷干净润湿,用提高一级标号的细石混凝土捣实,认真养护。 

(三)混凝土强度偏高或偏低 

    1、产生原因:(1)混凝土原材料不符合要求,如水泥过期受潮结块、砂石含泥量太大、袋装水泥重量不足等,造成混凝土强度偏低。(2)混凝土配合比不正确,原材料计量不准确,如砂、石不过磅,加水不准,搅拌时间不够。(3)混凝土试块不按规定制作和养护,或试模变形,或管理不善、养护条件不符合要求等。 

    2、预防措施:(1)混凝土原材料应试验合格,严格控制配合比,保证计量准确,外加剂要按规定掺加。(2)混凝土应搅拌均匀,按砂子+水泥+石子+水的顺序上料,外加剂溶液量最好均匀加入水中或从出料口处加入,不能倒在料斗内。搅拌时间应根据混凝土的坍落度和搅拌机容量合理确定。(3)搅拌第一盘混凝土时可适当少装一些石子或适当增加水泥和水。(4)健全检查和试验制度,按规定检查坍落度和制作混凝土试块,认真做好试验记录。 

(四)混凝土板表面不平整 

    1、产生原因:(1)有时混凝土梁板同时浇灌,只采用插入式振捣器振捣,然后用平锹一拍了事,板厚控制不准,表面不平。(2)混凝土未达到一定强度就上人操作或运料,混凝土板表面出现凸凹不平的卸痕。(3)模板没有支承在坚固的地基上,垫板支承面不够,以致在浇灌混凝土或早期养护时发生下沉。 

    2、预防措施:(1)混凝土板应采用平板式振捣器在其表面进行振捣,有效振动深度约20厘米,大面积混凝土应分段振捣,相邻两段之间应搭接振捣5厘米左右。(2)控制混凝土板浇灌厚度,除在模板四周弹墨线外,还可用钢筋或木料做成与板厚相同的标记,放在灌筑地点附近,随浇随移动,振捣方向宜与浇灌方向垂直,使板面平整,厚度一致。(3)混凝土浇灌完后12小时以内即应浇水养护 (如气温低于+5ºC时不得浇水)并设有专人负责。必须在混凝土强度达到1.2N/㎜2以后,方可在已浇筑结构上走动。 (4)混凝土模板应有足够的稳定性、刚度和强度,支承结构必须安装在坚实的地基上,并有足够的支承面积,以保证浇灌混凝土时不发生下沉。 

(五)混凝土裂缝 

    混凝土在施工过程中由于温度、湿度变化,混凝土徐变的影响,地基不均匀沉降,拆模过早,早期受振动等因素都有可能引起混凝土裂缝发生。 

    1、预防措施:(1)加强混凝土早期养护,浇灌完的混凝土要及时养护,防止干缩,冬季施工期间要及时覆盖养护,防止冷缩裂缝产生。 (2)大体积现浇混凝土施工应合理设计浇筑方案,避免出现施工缝。(4)加强施工管理,混凝土施工时应结合实际条件,采取有效措施,确保混凝土的配合比、塌落度等符合规定的要求并严格控制外加剂的使用,同时应避免混凝土早期受到冲击。 

    2、处理方法:当裂缝较细,数量不多时,可将裂缝用水冲洗后,用水泥浆抹补;如裂缝开裂较大较深时,应沿裂缝凿去薄弱部分,并用水冲洗干净,用1:2.5水泥砂浆抹补。此外,加压灌入不同稠度的改性环氧树脂溶液补缝,效果也较好。 

(六)混凝土夹芯 

    1、产生原因:浇灌大面积、大体积钢筋混凝土结构时,往往分层分段施工,在施工停歇期间常有木块、锯末等杂物,(在冬季还有积雪、冰块)积存在混凝土表面,这些杂物如不认真检查清理,再次浇灌混凝土时,就夹入混凝土内,在施工缝处造成杂物”夹芯”。 

    2、预防措施:浇灌混凝土前要认真检查,将表面杂物清理干净,可在模板与沿施工缝处通条开口,以便清理;冬季施工时如有冻雪等,可用太阳灯等烤化后清理干净;如只有锯末等杂物,可采用鼓风机等吹,全部清理干净后,通条开口再封板,然后浇灌混凝土。 

(七)外形尺寸偏差。 

    1、现象:表面不平整,整体歪斜,轴线位移。 

    2、产生原因:(1)模板自身变形,有孔洞,拼装不平整。(2)模板体系的刚度、强度及稳定性不足,造成模板整体变形和位移。(3)混凝土下料方式不当,冲击力过大,造成跑模或模板变形。(4)振捣时振捣棒接触模板过度振捣。(5)放线误差过大,结构构件支模时因检查核对不细致造成的外形尺寸误差。 

    3、预防措施:(1)模板使用前要经修整和补洞,拼装严密平整。(2)模板加固体系要经计算,保证刚度和强度;支撑体系也应经过计算设置,保证足够的整体稳定性。(3)下料高度不大于2米。随时观察模板情况,发现变形和位移要停止下料进行修整加固。(4)振捣时振捣棒避免接触模板。(5)浇筑混凝土前,对结构构件的轴线和几何尺寸进行反复认真的检查核对。

    4、处理方法:无抹面的外露混凝土表面不平整,可增加一层同配比的砂浆抹面;整体歪斜、轴线位移偏差不大时,在不影响正常使用的情况下,可不进行处理;整体歪斜、轴线位移偏差较大时,需经有关部门检查认定,并共同研究处理方案。

(八) 胀模的防治措施

现浇混凝土胀模会造成构件尺寸增大,外形不干规整,严重时需进行剔凿,影响混凝土的外观质量。为有效防治施工时的胀模现象,需对施工胀模的原因进行分析。

    1、胀模原因分析

    施工中常见混凝土胀模的原因有以下几种:

    1.1模板下口混凝土侧压力最大,采用大流动泵送混凝土时,一次浇筑过高、过快。

    1.2阳角部位U形卡不到位及大模悬挑端过长。

    1.3采用木板制作的门窗洞口、预留洞模板,其下脚支撑及定位困难。

    1.4由于墙面残浆等原因,二次接槎部位模板不能保证与墙拼严。

    1.5拼接处模板安装过松。

    1.6随意取消对拉螺栓。

    1.7采用跳模施工的墙,跳模落在钢筋上,不便打斜撑。

    1.8柱采用定型钢模时,未使用阴角模,大角常连接不紧密,有空隙。

    1.9浇筑梁无外脚手架时,周边梁外模安装质量难以控制,外模不顺直,支撑不牢;人为减少支撑数量,易使梁下沉;悬挑梁端部及后浇带处支撑数量不足,标高不准,跑模;跨中未按规定起拱时,易发生梁下沉现象。

    1.10梁柱节点及楼板与剪力墙、柱交接处未制作定型节点模板、易胀模或模板吃进柱内。

    2、防治措施

    2.1模板的设计措施

    2.1.1荷载组合时除按规范计算混凝土的侧压力外,还应考虑混凝土的浇筑方法、堆料方法及可能发生的意外荷载。

    2.1.2全钢模板板面、支撑、对拉螺栓的布置可按通常方法计算,但面板为木、竹板面时,由于板材的技术指标一般在标准干燥条件下测定,经水泡后会会稍有损失,因此凡采用上述面板时,建议其厚度较计算值增大60%-70%,围檀间距及柱箍间距减少20%,对拉螺栓布设间距减少15%。同时对拉螺栓应进行补强。此外,在距墙、柱模板200-250mm处楼板上,须预埋ф18-ф25钢筋支脚,以固定模板下口。

    2.1.3对于楼板的支撑,应在结构计算基础上分别计算梁、板支撑架,并按照实际设计情况布设支撑架立杆。采用二次支撑体系或快拆模体系时,要画出详细的模板图辅助施工。

    2.1.4处理好以下问题:角模形式、大小及与墙、楼板模板的连接方式;模板板块的气冲牛斗方法、大模板之间及大模板与角模的拼接方法;学那会柱节点、楼板与墙、柱、交接处内外模板及支撑方法;门窗洞口模板、预留敞口模板的支撑形式、安装及定位方法。

    2.1.5按照建筑结构的实际情况进行模板预排,将非标准板放置在跨中便于处理的部位,并确定模板安装顺序,保证整体拼装质量。

    上述问题应在结构计算的基础上综合施工等各方面因素后绘成模板施工图,并编制模板方案,以指导施工。

    2.2模板的安装措施     

    2.2.1拼缝不严、板面不垂直、模板下口与构件间有空隙、对拉螺栓漏放或螺帽未拧到位、模板拼接眼孔未逐个打上U形卡及模板支撑不按设计支设、支撑悬空等原因都易造成胀模,模板安装时应严格按模板方案进行,以消除质量隐患。

    2.2.2模板验收中,除检查构件尺寸是否符合结构设计外,还应重点验收模板方案的执行情况。对梁、楼板模板,应重点验收支撑情况、起拱情况、边模支撑情况及节点模板的安装情况;对墙、柱模板,应重点验收板块拼接情况、阴阳角连接情况和模板下口、对拉螺栓及支撑、柱箍安装情况,并验收其整体安装质量。

    2.3混凝土浇筑及模板养护措施

    2.3.1实际施工中应认真执行混凝土浇筑方案,严格控制分层厚度及二次浇筑时间,确保实际施工状况与计算假设状况一致,使实际混凝土侧压力不超出计算值。

    2.3.2浇筑时应配备一定数量的模板工,经常检查未浇或正在浇筑部位的模板及支撑稳定情况,及时处理漏浆、跑模事件。

    2.3.3从构件上拆下的模板,应组织专人进行维修与保养,对板面、肋的变形及损伤应及时维修、加固,模板使用前应满刷模剂,以延长模板使用寿命。

(九)、混凝土楼面;温度裂缝;塑性裂缝;干缩裂缝;防治措施

结合工程实践经验,分析了混凝土施工楼面裂缝形成的原因,提出了预防和控制的混凝土裂缝的措施,以确保混凝土的工程质量。


长期以来,由于对混凝土裂缝问题认识上的偏差,或重视程度不高,混凝土开裂现象十分普遍,严重破坏了建筑物的外观质量,给业主的心理造成不安全感。其次,从承载力角度而言,由早期裂缝发展而成的贯穿裂缝和深层裂缝改变混凝土的受力条件,降低结构的承载能力,影响建筑物的质量和运行安全性。第三,从耐久性角度出发,混凝土结构体表面或内部发生的裂缝将对建筑物防水性、抗渗性、钢筋锈蚀性、化学侵蚀性等耐久性产生严重的危害,缩短建筑物的使用寿命。因此,施工中应尽可能采取有效的技术措施控制裂缝,使结构尽量不出现裂缝,或尽可能减少裂缝的数量和宽度,以确保工程质量。目前,泵送混凝土广泛应用在多高层建筑及大体积混凝土中,达到了提高施工工效,节约施工成本的良好效果。但是,工程实践表明,泵送混凝土属于大流态性的混凝土,具有坍落度大、水泥用量多、含砂率高等特点,因此,在施工中产生裂缝的概率较高。特别是住宅工程楼板的裂缝发生后,往往会引起的投诉、纠纷、以及索赔要求等。现结合大量施工实践中的经验和教训,以及裂缝的防治处理,介绍以施工为主、兼顾设计和材料原因分析楼面裂缝的综合性防治及具体措施。对混凝土楼面施工裂缝产生的原因及防治措施进行探讨。

 一、设计中的重点加强部位

       从住宅工程现浇楼板裂缝发生的部位分析,最常见、最普遍和数量最多的是房屋四周阳角处(含平面形状突变的凹凸房屋阳角处)的房间在离开阳角1米左右,即在楼板的分离式配筋的负弯矩筋以及角部放射筋未端或外侧发生45度左右的楼地面斜角裂缝,此通病在现浇楼板的任何一种类型的建筑中都普遍存在。其原因主要是混凝土的收缩特性和温差双重作用所引起的,并且愈靠近屋面处的楼层裂缝往往愈大。从设计角度看,现行设计规范侧重于按强度考虑,未充分按温差和混凝土收缩特性等多种因素作综合考虑,配筋量因而达不到要求。而房屋的四周阳角由于受到纵、横二个方向剪力墙或刚度相对较大的楼面梁约束,限制了楼面板混凝土的自由变形,因此在温差和混凝土收缩变化时,板面在配筋薄弱处(即在分离式配筋的负弯矩筋和放射筋的未端结束处)首先开裂,产生45度左右的斜角裂缝。虽然楼地面斜角裂缝对结构安全使用没有影响,但在有水源等特殊情况下会发生渗漏缺陷,容易引起住户投诉,是裂缝防治的重点。根据上面的原因分析,我公司在近几年的图纸会审中,十分注意建议业主和设计单位对四周的阳角处楼面板配筋进行加强,负筋不采用分离式切断,改为沿房间(每个阳角仅限一个房间)全长配置,并且适当加密。几年来的实践充分证明,凡采纳或按上述设计的房屋,基本上不再发生45度斜角裂缝,已能较满意地解决好楼板裂缝中数量最多的主要矛盾,效果显著。

二、裂缝形成的原因和防止措施

(一)温度裂缝

1、裂缝形成的原因

    混凝土是热的不良导体,传热很慢,混凝土浇筑后,在混凝上硬化初期,水泥的水化热使混凝土内部温度升高,一般每100Kg水泥可使混凝土温度升高10℃左右,加上混凝土的入模温度,在2~3d内,混凝土内部温度可达50~80℃,造成内外温差很大,形成温度梯度,而混凝土的线膨胀系数约为10*10-6/℃即温度每升高或降低10℃,混凝土会产生0.01%的线膨胀或收缩。经验表明,在无风天气,混凝土表面温度与环境气温之差大于25℃时,即出现肉眼可见的温差收缩裂缝。裂缝宽度一般在0.5 mm左右。裂缝走向无规律性,有在构件表面较浅范围内的,有深入到构件内部较深的,深进和贯穿的温度裂缝对混凝土有很大的破坏性。

2、防止措施

  1) 在材料方面

    严格控制混凝土原材料,降低水泥水化热。选用中热和低热的水泥品种是控制混凝土温度升高的根本方法;选择合适的骨料级配,增强混凝土的和易性,有效地控制混凝土的温度升高,在施工条件允许的情况下,尽量选择粒径较大、级配良好的粗骨料;掺加适量的外加剂或掺和料,如木质素磺酸钙减水剂、粉煤灰等,优化混凝土配合比,改善混凝土的性能,从而降低水化热。

2) 在施工、设计方面

    a) 控制混凝土的出机温度。对混凝土出机温度影响最大的是石子与砂的温度,采用预冷骨料、遮阳防晒、洒水降温。运输时,对运输车进行遮阳防晒和保温措施。

    b)  掌握好混凝土浇筑时间。合理部署施工,尽量避免在炎热天气浇筑大体积混凝土,控制混凝土的浇筑温度,减少结构的内外温差。

    c)  及时对混凝土进行保温、保湿养护。尽量减少混凝土的暴露面和暴露时间,避免夏季遭受暴晒,防止冬季经受寒潮冲击,延缓混凝土的降温速率。

    d)  改善边界约束和构造设计。当大体积混凝土结构尺寸过大时,为防止水化热的大量积聚,在进行结构设计时,可在适当位置设置后浇带,降低混凝土每次浇筑的蓄热量。其次在结构的孔洞周围,变截面处以及底板、顶板与墙的转角处,配制温度钢筋,改善应力集中,防止裂缝出现;同时为了消除边界约束而引起的温度引力,应在与边界约束的接触面设置滑动层,以消除嵌固,减少约束。

(二)塑性裂缝

 1、裂缝形成的原因

    a)塑性沉降裂缝

    在新拌混凝土中,骨料颗粒悬浮在一定稠度的胶结材浆体中,由于普通混凝土的浆体密度低于骨料,因而骨料在浆体中有下沉趋势。而浆体中水泥颗粒密度又大于粉煤灰并远大于水,从而使浆体中的粉煤灰与水向上漂移而产生沉降与离析、泌水现象。骨料下沉和水分上升会在水平钢筋底部和粗骨料底部积聚水分,干后形成空隙,还会使混凝土接近表面的部份由于粉煤灰组分多而降低强度。当下沉的固体颗粒遇到水平钢筋或受到侧面模板的摩擦阻力时,就会与周围的混凝土形成沉降差,在混凝土顶部表面形成塑性沉降裂缝。混凝土的坍落度越大,越易发生塑性沉降裂缝。

    b)塑性收缩裂缝

    混凝土在初凝前由于水分蒸发、混凝土内部水分不断向表面迁移,形成混凝土在塑性阶段体积收缩。一般混凝土的塑性收缩约为1%,坍落度大的混凝土(大流动性混凝土)的塑性收缩量可达2%。当施工时温度高,相对湿度低时,混凝土内部水分向表面迁移供应不上蒸发量的情况下,混凝土表面失水干缩受下面混凝土的约束,表面会出现不规则的塑性收缩裂缝。此种塑性收缩裂缝在混凝土初凝前及时抹压或二次振捣可以愈合,如不及时处理并蓄水养护,可能发展为贯通性有害裂缝。近年广泛采用泵送混凝土施工,为便于泵送与浇筑,现场任意加水现象时有发生。加水不仅使水灰比变大,降低混凝土强度,且极易产生塑性收缩裂缝,工地对此严加控制。

2、防止措施

    a) 要控制混凝土单位用水量在170 kg/ m3 以下,水灰比小于0.6 ,在满足施工要求时,尽可能减少坍落度。

    b) 掺加适量质量良好的泵送剂及掺合料,可有效改善混凝土的性能和降低沉陷。

    c) 混凝土搅拌时间要适当,时间过短或过长都会造成拌合物均匀性变坏而增大沉陷。

    d) 混凝土浇筑时,下料不宜太快,防止堆积或振捣不充分。

    e) 混凝土应振捣密实,一次振捣时间为15~30 s ,在柱、梁、墙和板的变截面处宜分层浇筑、振捣,在混凝土浇筑1~1.5 h后,混凝土尚未凝结之前,对混凝土进行两次复振,以排除混凝土因泌水在粗骨料水平钢筋下部产生的水分和空隙,改善混凝土和钢筋的握裹力,消除混凝土沉降裂缝。

    f)   在炎热的夏季和大风天气,为防止水分激烈蒸发形成内外硬化不均和异常收缩引起裂缝,应采取缓凝和覆盖。

(三)水化收缩及干躁收缩裂缝

    1、裂缝形成的原因

    a)水化收缩及自生干缩裂缝:水泥在水化反应过程中,水化产物的绝对体积同水化前的水泥与水的体积之和相比有所减少的现象称水化收缩。硅酸盐水泥的水化收缩量约为1%-2%。水化收缩在初凝前表现为浆体的宏观体积收缩,初凝后则在已形成的水泥石骨架内生成孔隙。在水泥继续水化过程中不断消耗水分导致毛细孔中自由水减少,湿度降低,在外部养护水供应不充分的情况下,混凝土内部产生自干燥现象,由自干燥作用导致毛细孔内产生负压,引起混凝土内自干燥收缩。由于常态混凝土的水胶比较高,混凝土内有较为充裕的水分,在养护较好的情况下毛细管中很少出现缺水干燥现象,因而很少发生自生干燥收缩。对于水胶比小于0.35的混凝土,初凝后水化收缩与自生干缩率可达0.01%-0.03%,据日本Tazawa的实验,水胶比0.2的加硅粉混凝土,2d自生干缩即高达0.05%。因此,对于水胶比低的混凝土,应在初凝时水泥石结构未到很密实的情况下及时饱水养护,否则极易产生混凝土自内而外的自生干缩裂缝。

    b)干燥收缩裂缝:混凝土工程在硬化后,内部的游离水会由表及里逐渐蒸发失水,导致混凝土由表及里逐渐产生干燥收缩。在约束条件下,当收缩变形量导致的收缩应力大于混凝土的抗拉强度时,混凝土就会出现由表及里的干燥收缩裂缝。混凝土的干燥收缩是从施工阶段撤除养护开始的,早期的干燥收缩裂缝比较细微,往往不为人们所注意。随着时间推移,混凝土的蒸发量和干燥收缩量逐渐增大,裂缝也逐渐明显起来。一般混凝土90d干燥率为0.04%-0.06%,流动性混凝土为0.06%-0.08%,这是混凝土结构较普遍地发生裂缝的主要原因。干燥收缩裂缝在潮湿条件下可以逐渐缩减愈合,因此如果裂缝宽度不大于规定指标,对结构不致构成危害。

2、防止措施

1)   在材料方面

    a) 水泥:水泥应符合国家现行标准《普通硅酸盐水泥》(GB175-1999) 、《矿渣硅酸盐水泥、火山灰硅酸盐水泥及粉煤灰硅酸盐水泥》(GB1344-1999)。水泥颗粒越细,硬化时收缩越大,掺混合材料的硅酸盐水泥配置的混凝土比用普通水泥配置的混凝土干缩率大,按收缩值排序为:矿渣水泥> 普通硅酸盐水泥> 粉煤灰硅酸盐水泥,因此在满足混凝土配合比设计要求的前提下尽可能采用中、低热水泥,降低水泥用量。

    b) 粗骨料:粗骨料最大粒径应满足结构钢筋净间距和泵送管径要求,粒径增大可减少用水量、水泥用量,从而可以减少混凝土自身收缩。粗骨料必须是连续级配,其针片状颗粒含量不宜大于10 % ,以保证混凝土的可泵性。

    c) 细骨料:细骨料级配应合理,并优先选用中砂,控制云母、硫化物、有机质、粘土、淤泥等有害物质含量,降低混凝土收缩。

    d) 减水剂和掺合料:泵送混凝土中掺入减水剂,在水灰比不变的情况下,减少水泥用量,降低混凝土收缩。混凝土中掺入粉煤灰、矿渣粉、沸石粉等掺合料可以增加混凝土密实度,提高可泵性。

2) 在施工方面

    a) 采用二次抹压技术,即在混凝土初凝前在混凝土表面进行二次抹压,消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩发生的表面裂缝,增加混凝土的密实度,但是,二次抹压时间必须掌握恰当,过早抹压没有效果,过晚抹压混凝土已进入初凝状态,失去塑性,消除不了混凝土表面已出现的裂缝。

    b)在混凝土浇筑完毕后及时覆盖塑料薄膜或湿草袋,对混凝土进行保湿养护,接缝处搭接盖严,避免混凝土水分蒸发,保持混凝土表面处在湿润状态下养护,混凝土终凝后继续浇水养护7 d。

    c)混凝土经过二次抹压初凝后,轻微洒水润湿,混凝土终凝后每天分几次浇水养护,保持水浸润混凝土表面7 d。

    d)为防止墙柱、梁等的侧模板过早拆卸,导致混凝土表面产生干燥收缩裂缝,应在表面刷养护液。

(四)施工裂缝

1、裂缝形成的原因

    a)振捣工艺不当发生的裂缝:振捣不足部位混凝土构造比较疏松,拆模后易出现蜂窝、麻面,过振部位则粗骨料下沉,表面泌浆、泌水,中间砂浆富集,易由表及里发生塑性裂缝和干燥裂缝。有时工地为减少拆、装泵管次数,将混凝土拌合物集中卸下,用振捣器赶料,使大量浆体被赶走,粗骨留在原处,导致混凝土结构失匀,浆体多的部位易出现塑性收缩裂缝和干燥裂缝。

    b)养护不足引起的裂缝:混凝土浇筑后如不及时养护,易产生塑性收缩裂缝和早期干燥裂缝,特别是水泥用量大的高强度等级混凝土和高温、干燥气候条件下浇筑的平板结构混凝土,如不及时养护,极易出现早期收缩裂缝。在烈日暴晒和大风天气,混凝土浇筑后如不及时覆盖养护,有时混凝土表面较快硬结,形成一层硬皮,硬皮上的裂缝已经抹压不动,而下部混凝土还未达到初凝。春寒大风时期也会出现类似现象。这种情况,只有通过二次振捣后,及时覆盖养护加以解决。养护不足不仅表现在养护时间达不到规范规定的天数,例如有的工地并不覆盖保湿养护,只是一天浇两三次水,混凝土同样处于养护不足状态。

    c)预埋线管处的裂缝

     预埋线管,特别是多根线管的集散处是混凝土截面受到较多削弱,从而引起应力集中,容易导致裂缝发生的薄弱部位。当预埋线管的直径较小,并且房屋的开间宽度也较小,同时线管的敷设走向又不垂直于混凝土的收缩和受拉方向时,一般不会发生楼面裂缝。反之,当预埋线管的直径较大,开间宽度也较大,并且线管的敷设走向又垂直于混凝土的收缩和受拉力向时,就很容易发生楼面裂缝。

    d) 施工荷载裂缝

     目前在主体结构的施工过程中,普遍存在着质量与工期之间的较大矛盾。一般主体结构的楼层施工速度平均为5-7天左右一层,最快时甚至不足5天一层。因此当楼层混凝土浇筑完毕后不足24小时的养护时间,就忙着进行钢筋绑扎、材料吊运等施工活动,这就给大开间部位的房间雪上加霜。除了大开间的混凝土总收缩值较小开间要大的不利因素外,更容易在强度不足的情况下受材料吊卸冲击振动荷载的作用而引起不规则的受力裂缝。并且这些裂缝一旦形成,就难于闭合,形成永久性裂缝,这种情况在高层住宅主体快速施工时较常见。

2、防止措施

    a)加强教育和管理,作好技术交底,使全体操作人员掌握正确的操作工艺。

    b)主体结构的施工速度不能强求过快,楼层混凝土浇筑完后的必要养护(一般不宜少于24小时)必须获得保证。主体结构阶段的楼层施工速度宜控制在6-7天一层为宜,以确保楼面混凝土获得最起码的养护时间。

      c)科学安排楼层施工作业计划,在楼层混凝土浇筑完毕的24小时以前,可限于做测量、定位、弹线等准备工作,最多只允许暗柱钢筋焊接工作,不允许吊卸大宗材料,避免冲击振动。24小时以后,可先分批安排吊运少量小批量的暗柱和剪力墙钢筋进行绑扎活动,做到轻卸、轻放,以控制和减小冲击振动力。第3天方可开始吊卸钢管等大宗材料以及从事楼层墙板和楼面的模板正常支模施工。

      d)在模板安装时,吊运(或传递)上来的材料应做到尽量分散就位,不得过多地集中堆放,以减少楼面荷重和振动。

      e) 对计划中的临时大开间面积材料吊卸堆放区域部位(一般约40平方米左右)的模板支撑架在搭设前,就预先考虑采用加密立杆(立杆的纵、横向间距均不宜大于800毫米)和搁栅增加模板支撑架刚度的加强措施,以增强刚度,减少变形来加强该区域的抗冲击振动荷载,并应在该区域的新筑混凝土表面上铺设旧木模加以保护和扩散应力,进一步防止裂缝的发生。

    f) 线管在敷设时应尽量避免立体交叉穿越,交叉布线处可采用线盒,同时在多根线管的集散处宜采用放射形分布,尽量避免紧密平行排列,以确保线管底部的混凝土灌筑顺利和振捣密实。并且当线管数量众多,使集散口的混凝土截面大量削弱时,宜按予留孔洞构造要求在四周增设上下各2Φ12的井字形抗裂构造钢筋。

    g)加强对楼面混凝土的养护:混凝土的保湿养护对其强度增长和各类性能的提高十分重要,特别是早期的妥善养护可以避免表面脱水并大量减少混凝土初期伸缩裂缝发生。但实际施工中,由于抢赶工期和浇水将影响弹线及施工人员作业,因此楼面混凝土往往缺乏较充分和较足够的浇水养护延续时间。为此,施工中必须坚持覆盖麻袋或草包进行一周左右的妥善保湿养护,并建议采用喷HL等品种和养护液进行养护,达到降低成本和提高工效,并可避免或减少对施工的影响。

三、裂缝处理

    在裂缝出现后,应结合具体的施工工艺、地理环境、材料条件寻求引发裂缝的主次原因,从而便于采取合理的补救措施。一般上从裂缝的外观现象着手,比如:裂缝的宽度、长度;裂缝是否贯通;表面是否有抹面层、保护层和外部情况,如出现裂缝的部位,有无潮气或漏水(水质或水压)情况、周围的气象条件等。按这些调查结果,再根据耐久性或防水性判断,依据有关修补的依据选择切实合理有效的修复方法,那么裂缝问题就迎刃而解了。要根治裂缝必须要了解有关修补的依据才能合理选择有效的修复办法。   

     我国《混凝土结构设计规范》上规定了钢筋混凝土构件裂缝宽度允许值,目前裂缝常用的治理方法有以下几种:   

      1、表面修补法。适用于裂缝宽度小于0.2毫米的对承载能力无影响的表面及深进裂缝,以及大面积细裂缝防渗漏水的处理。一般做法:将裂缝附近或沿裂缝凿成深15-20毫米、宽150-200毫米的凹槽,有抹灰层的凿去抹灰层,扫净并撒水湿润。槽内碳水泥砂浆或沥青油膏等。嵌补完后恢复抹灰层。   

      2、压力灌浆法。 压力灌浆法系用压浆泵将胶结料压入裂缝中,由于其凝结、硬化而起到补缝作用,以恢复结构的整体性。此种方法适用于对结构整体性有影响,或有防水、防渗要求的裂缝修补。常用的灌浆材料有水泥和化学材料,可按裂缝的性质、宽度以及施工条件等具体情况选用。一般对宽度大于0.5毫米的裂缝,可采用水泥灌浆;宽度小于0.5毫米的裂缝,或较大的温度收缩裂缝,宜采用化学灌浆。   

      3、结构加固法 适应于对整体性、承载能力有较大影响的深进及贯穿性裂缝的固处理。裂缝宽度一般在1-3毫米之间。一般方法有:一加设钢筋混凝土围套。二加钢套箍。三设置预应力拉杆。   

      4、综合加固补强法 对宽度大于3毫米的裂缝往往有构造上的缺陷,此时已不能单纯的使用那一种修补方法。一般多并用构造上的强加固方法。 

四、结语

    从上面的分析可以看出,许多因素都可以导致混凝土产生不同程度的裂缝,由于混凝土是多元、多相、非匀质的复合材料,因而从开始施工就会发生骨料下沉,浆体上浮和振捣不当局部浆体富集现象,因此,要有效控制混凝土裂缝,必须从结构设计、混凝土原材料到施工工艺、养护等每一步都尽少出现失误或不当。在混凝土常见的裂缝中,大多数发生在施工阶段或出现在工程正式交付使用以前,因此施工过程中对于混凝土工程的裂缝控制是非常重要的


混凝土裂缝;混凝土裂缝的原因分析;混凝土裂缝的修补;混凝土裂缝的防治措施

  一、裂缝的原因分析

  由于混凝土的组成材料、微观构造以及所受外界影响的不同,混凝土裂缝产生的原因很多,水工建筑物产生裂缝主要有以下几种:

  1、混凝土在硬化的过程中,由于干缩引起的体积变形受到约束时产生的裂缝,这种裂缝的宽度有时会很大,甚至会贯穿整个构件。

  2、大体积混凝土水化时产生的大量水化热得不到散发,导致混凝土内外温差较大,使混凝土的形变超过极限引起裂缝。

  3、在厚度较大的构件中,由于混凝土的塑性塌落受到模板或顶部钢筋的抑制,在浇捣后数小时会发生这种由于混凝土塑性塌落引起的裂缝。

  4、当有约束时,混凝土热涨冷缩所产生的体积涨缩,因为受到约束力的限制,在内部产生了温度应力,由于混凝土抗拉强度较低,容易被温度引起的拉应力拉裂,从而产生温度裂缝。由于太阳暴晒产生裂缝也是工程中最常见的现象。

  5、混凝土加水拌和后,水泥中的碱性物质与活性骨料中活性氧化硅等起反应,析出的胶状碱——硅胶从周围介质中吸水膨涨,体积增大三倍,从而使混凝土涨裂产生裂缝。

  6、在炎热的大风天气,混凝土表面水分蒸发较过快,造成混凝土内部水化热过高,在混凝土浇筑数小时后仍处于塑性状态,易产生塑性收缩裂缝。

  7、构件超载产生的裂缝,例如:构件在超出设计的均布荷载或集中荷载作用下产生内力弯矩,出现垂直于构件纵轴的裂缝,构件在较大剪力作用下,产生斜裂缝,并向上、下延伸。

  8、当结构的基础出现不均匀沉陷,就有可能会产生裂缝,随着沉陷的进一步发展,裂缝会进一步扩大。

  9、当钢筋混凝土处于不利环境中,例如:侵蚀性水,由于混凝土保护层厚度有限,特别是当混凝土密实性不良,环境中的氯离子等和溶于水中的氧会使混凝土中的钢筋生锈,生成氧化铁,氧化铁的体积比原来金属的体积大的多,铁锈体积膨胀,对周围混凝土挤压,使混凝土胀裂。而在施工过程中,我们最为常见的多是因温度而引起的裂缝。

  混凝土硬化期间水泥放出大量水化热,内部温度不断上升,在表面引起拉应力。后期在降温过程中,由于受到基础或老混凝上的约束,又会在混凝土内部出现拉应力。气温的降低也会在混凝土表面引起很大的拉应力。当这些拉应力超出混凝土的抗裂能力时,即会出现裂缝。许多混凝土的内部湿度变化很小或变化较慢,但表面湿度可能变化较大或发生剧烈变化。如养护不周、时干时湿,表面干缩形变受到内部混凝土的约束,也往往导致裂缝。混凝土是一种脆性材料,抗拉强度是抗压强度的1/10左右,短期加荷时的极限拉伸变形只有(0.6~1.0)×104, 长期加荷时的极限位伸变形也只有(1.2~2.0)×104.由于原材料不均匀,水灰比不稳定,及运输和浇筑过程中的离析现象,在同一块混凝土中其抗拉强度又是不均匀的,存在着许多抗拉能力很低,易于出现裂缝的薄弱部位。在钢筋混凝土中,拉应力主要是由钢筋承担,混凝土只是承受压应力。在素混凝土内或钢筋混凝上的边缘部位如果结构内出现了拉应力,则须依靠混凝土自身承担。一般设计中均要求不出现拉应力或者只出现很小的拉应力。但是在施工中混凝土由最高温度冷却到运转时期的稳定温度,往往在混凝土内部引起相当大的拉应力。有时温度应力可超过其它外荷载所引起的应力,因此掌握温度应力的变化规律对于进行合理的结构设计和施工极为重要。

  二、裂缝的修补措施

  国内外修补裂缝的方法很多,归纳起来主要有以下三大类:

  (一)开槽法修补裂缝

  该法适合于修补较宽裂缝大于0.5mm,材料的配合比为:采用环氧树脂:聚硫橡胶:水泥:砂=10:3:12.5:28.首先用人工将晒干筛后的砂、水泥按比例配好搅拌均匀后,将环氧树脂聚硫橡胶也按配比拌匀。然后掺入已拌好的砂、水泥当中,再用人工继续搅拌。最后用少量的丙酮将已拌好的砂浆稀释到适中稠度(约0.4斤丙酮就可以了)。及时将已拌好的改性环氧树脂砂浆用橡胶桶装到已凿好洗净吹干后的混凝土凿槽内进行嵌入。从砂浆开始拌和到嵌入混凝土缝内,一组砂浆的整个施工过程需要30分钟左右完成。嵌入后的砂浆养护即砂浆嵌入缝槽内处理好后两小时以内及时用毛毡、麻袋将聚硫橡胶改性环氧树脂砂浆进行覆盖,待完全初凝后,开始用水养护。

  (二)低压注浆法修补裂缝

  低压注浆法适用于裂缝宽度为0.2mm~0.3mm的混凝土裂缝修补。修补工序如下:裂缝清理—试漏—配制注浆液—压力注浆—二次注浆—清理表面。

  当裂缝数量较多时,先要在裂缝位置上贴医用白胶布,再用窄毛刷沾浆沿裂缝来回涂刷封缝,使裂缝封闭,大约10分钟后,揭去胶布条,露出小缝,粘贴注浆嘴用键包严。固化后周边可能有裂口,必须反复用浆补上,以避免注浆漏浆。注浆操作一般在粘嘴的第二天进行,若气温高的话,半天就可注浆。操作时先用补缝器吸取注浆液,插入注浆嘴,用手推动补缝器活塞,使浆液通过注浆嘴压入裂缝,当相邻的嘴中流出浆液时,就可拔出补缝器,堵上铝铆钉。一般由上往下注浆,水平缝一般从一端到另一端逐个注浆。为了保证浆液充满,在注浆后约半小时可以对每个注浆嘴再次补浆。

  (三)表面覆盖法修补裂缝

  这是一种在微细裂缝(一般宽度小于0.2mm)的表面上涂膜,以达到修补混凝土微细裂缝的目的。分涂覆裂缝部分及全部涂覆两种方法,这种方法的缺点是修补工作无法深入到裂缝内部,对延伸裂缝难以追踪其变化。

  表面覆盖法所用材料视修补目的及建筑物所处环境不同而异,通常采用弹性涂膜防水材料,聚合物水泥膏、聚合物薄膜(粘贴)等。施工时,首先用钢丝刷子将混凝土表面打毛,清除表面附着物,用水冲洗干净后充分干燥,然后用树脂充填混凝土表面的气孔,再用修补材料涂覆表面。

  三、裂缝的防治措施

  由于水化热产生的升温较高、降温幅度大、速率快,使混凝土产生较大的温度和收缩应力是导致混凝土产生裂缝的主要原因。因此,为防治水化热引起的裂缝,施工前应计算升温峰值、内外温差及降温速率,制定相应的技术措施,防止和控制温度裂缝,确保工程质量。

  (一) 降低混凝土入模温度  (1)降低原材料进入搅拌机的温度如夏季在水箱内加冰块,降低水温;粗骨料遮阳防晒,并洒冷水降温;细骨料遮阳防晒;散装水泥提前储备,避免新出厂水泥温度过高。采取以上措施最大限度降低混凝土出机温度。

  (2)夏季,混凝土运输车加保温套或对罐体喷淋冷水降温。混凝土泵送管道遮阳防晒。

  (3)混凝土浇筑作业面遮阳,减少混凝土冷量损失。

  (二)降低混凝土水化热

  (1)选择中低热品种水泥,优先选用矿渣硅酸盐水泥。

  (2)利用混凝土后期强度用,R60或R90替代R28作为设计强度。

  (3)掺人一定比例的粉煤灰。

  (4)掺人高效减水剂。

  (5)掺加缓凝剂。

  (三)掺UEA膨胀剂

  掺人UEA膨胀剂,在最初14天潮湿养护中,使混凝土体积微膨胀,补偿混凝土早期失水收缩产生的收缩裂缝。

  (四)采用二次抹压技术

  混凝土大模振捣,表层刮平抹压1~2小时后,即在混凝土初凝前在混凝土表面进行二次抹压,消除混凝土干缩、沉缩和塑性收缩产生的表面裂缝,增加混凝土内部的密实度。但是,二次抹压时间必须掌握恰当,过早抹压没有效果;过晚抹压混凝土已进入初凝状态,失去塑性,消除不了混凝土表面已出现的裂缝。

  (五)混凝土自然养护

  1、保湿养护混凝土表面经过二次抹压后,立即覆盖塑料薄膜,防止表面水份蒸发,保持混凝上处于潮湿状态下养护。特别是对于掺入UEA膨胀剂的混凝土,在最初14天内,必须潮湿养护,方能促使膨胀剂充分发挥膨胀作用。

   2、保湿养护根据混凝土绝热温升计算,确定中心最高温度,按温控技术措施,确定养护材料及覆盖厚度和养护时间。

  保温养护的目的:①减少混凝土表面热扩散,减少内外温度;②延缓散热时间,控制降温速率,有利于混凝土强度增长和应力松驰,避免产生贯穿裂缝。养护一般不少于15天。

  3、在常温季节,混凝土终凝后也可采取蓄水养护的办法,替代前两种保湿保温养护办法。根据混凝土内外温差数据,及时调整蓄水高度,也能收到预期效果。

  结束语:虽然目前学术界对于混凝土裂缝的成因和计算方法有不同的理论,但对于具体的预防和改善措施意见还是比较统一,同时在实践中的应用效果也是比较好的,具体施工中要靠我们多观察、多比较,出现问题后多分析、多总结,结合多种预防处理措施,混凝土的裂缝是完全可以避免的。




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