关于混凝土裂缝防治技术的探讨
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关于混凝土裂缝防治技术的探讨
【摘要】本文要是探讨了混凝土产生裂缝的原因,以及根据作者的工作经验提出了一些治理混凝土裂缝的措施,以供参考。
【关键词】混凝土裂缝;产生原因;措施
1 不同地下结构部位裂缝产生的原因
1.1 混凝土墙裂缝
(1)墙板和顶板交接处产生的水平裂缝。这是在浇筑完墙板混凝土后,没有待墙板混凝土充分沉实和收缩,就进行顶板混凝土的浇筑造成的裂缝,如:两者收缩方向的不同在交接处而产生的水平缝;在墙板的上下端剪力最大的地方,也可能由于结构设计不合理,而产生剪切破坏(要视具体情况区别对待)。至于施工缝处的水平裂缝,是施工中没有认真处理和清理,或再次浇筑时没有采取铺接缝砂浆所致。
(2)在对墙体浇筑后,墙侧壁外面未回填土,产生混凝土干缩,而干缩受到周围约束导致的开裂。这是因为,浇筑的混凝土受日照会产生涨伸,温度降低时产生冷缩;且还有墙体内外膨胀差;再有uea的膨胀反作用,从而使墙体膨胀伸长。另外,由于墙体、板的浇筑时间不一致,如±0.00m板的膨胀量要比地下层板、墙的膨胀量大得多(因膨胀量随时间增大而降低,地下1层板、墙先于±0.00m 板浇筑),当±0.00m板不断膨胀时,墙体只有较小的膨胀,甚至还伴随干缩,则墙混凝土收缩受到限制开裂,即墙顶部自由膨胀受到下部约束引起开裂。故由于uea的膨胀反作用,更加速了墙体开裂。
1.2 地下室楼板裂缝
这里主要介绍其它情况发生的裂缝,例如:由于楼板设计不合理,因结构外部应力影响,造成板面出现斜裂缝,地下室四周梁与墙交接处出现的竖向裂缝;在工程施工过程中,往往利用地下室楼板作为施工辅助用地场所,而结构设计时并未考虑该项因数,从而造成地下室楼板因使用不当,板、梁出现不同程度的开裂。
1.3 结构梁裂缝
梁裂缝主要是由荷载的直接应力和次应力作用,引起结构变形产生裂缝,如将楼板用作生产辅助用地,利用楼板作为基坑围护水平撑等情况。由于结构裂缝产生的因素是多方面的,包括设计不周、地基沉降不均、施工质量、材料质量、环境等因素影响等,所以无论何种原因产生的裂缝,都会给建筑物结构安全性、使用功能及感官带来影响。而梁裂缝产生的部位主要有梁受拉区裂缝、梁在支座附近的斜裂缝和梁受压区裂缝。
2 技术防治措施
2.1 对建筑和结构设计的建议
(1)建筑工程的平立面布置应整齐规则,纵横向构件应均匀对称,电梯井应中间布置,楼梯宜两侧布置。这样可避免平面突变导致的应力集中,而造成的混凝土结构裂缝。
(2)地下室纵横向水平与竖向后浇带应设计合理,纵向后浇带应布置在群楼与地下室体量突变处。这样可避免泵送混凝土引起的收缩裂缝和体量突变处的间接裂缝。
(3)因地下室外墙迎水面保护层较厚,所以要在混凝土外墙受力钢筋外侧布置φ6.5mm@200mm的单层双向抗裂钢筋网片,以避免混凝土表面的裂缝形成。
(4)在满足结构受力要求的情况下,宜采用较小强度等级的混凝土。在现浇连续板周边框架梁或墙交界处,板边的上部应设置负弯矩筋,应控制嵌固处及板周边出现板面裂缝;在转角处钢筋沿两个垂直方向应布置上部构造钢筋,以控制出现45°的斜向裂缝。
(5)对于厚度大于150mm的混凝土墙体,应沿墙的两个侧面配置双排分布钢筋网,且采用φ6mm@350mm的拉筋连系梅花式布置。这是因为在满足受力要求的前提下,双排钢筋网细而密,可改变裂缝间距及形态,从而控制裂缝宽度(水平构造钢筋布置在外侧,以控制混凝土竖向裂缝的形成)。
(6)应削弱剪力墙洞口截面,角部应力要集中,洞口角部应配置双层45°的斜向加强钢筋,以控制角部45°的斜向裂缝。
(7)对地下室顶板覆土700mm,地下室外墙应设置外保温系统,这样可有效地控制地下室混凝土板由于温差引起的裂缝。
2.2 控制地下混凝土结构裂缝产生的措施
根据地下混凝土结构裂缝产生的原因可以看出,要想有效的控制混凝土裂缝应从两个方面考虑,首先是减少混凝土产生的收缩应力,同时增加混凝土结构抵抗收缩应力的能力,可以采取以下措施。
(1)后浇加强带的施工一般在两侧混凝土浇筑一段时间后填充封闭,为了保证后浇加强带的施工质量,在后浇带处的钢筋采取全
长搭接设置钢板止水带,钢板止水带两侧应分别挂设密孔铁丝网(孔径5mm)并与墙体钢筋固定,铁丝网搭接长度为80mm,铁丝网与止水带之间采用φ14钢筋压紧焊牢,并在外侧模板和钢筋之间用木条固定防止混凝土流向后浇带处。
(2)后浇带可将地下墙体分区,墙体混凝土浇筑过程采取分段分层浇筑,通过分层振捣循环浇筑使混凝土内水化热能尽快散失,并对已浇筑的混凝土进行二次振捣,使新旧混凝土结合密实。
(3)在混凝土硬化过程中加强养护,在混凝土中水泥水化所用的水量仅为总用水量的20%~25%,其余的水分都要被蒸发,水分的蒸发将导致混凝土体积的收缩,可在养护初期控制水分的蒸发,使混凝土处于饱水养护,在达到一定强度后,再使多余的水分蒸发,将控制由于水分蒸发混凝土的收缩产生的应力引起的裂缝,在混凝土施工完模板拆除后应在表面涂刷养护剂进行养护。为了克服温差对裂缝的影响,应在混凝土表面覆盖五彩布进行遮阳,防止阳光直接照射产生温度裂缝。
(4)地下墙体拆模后应及时进行外侧防水涂料面层和保护墙的施工,并对施工完的地下墙面及时进行回填土体,对结构起到保温保湿作用,可以有效控制墙体裂缝。
(5)改进施工技术。由于钢筋是热的良导体,为避免混凝土内部温度突变而产生裂缝,施工时应加强钢筋周边位置的振捣,同时加强初凝前的抹压和早期养护,提高混凝土的抗拉强度。大体积砼最好选在春秋季施工,以降低入模温度,即使是在夏季施工,最好
采取有效措施降低混凝土的温度。施工过程中应对碎石洒水降温,保证存放水泥的地方通风良好,自来水预先放入地下蓄水池里降温。浇筑混凝土应避免大风大雨天气,也不要让混凝土在太阳下直接暴晒。
3 裂缝处理办法
(1)室外处理:①采用外壁做柔性防水;②对小于或等于0.2mm 的裂缝不需处理;③对大于0.2mm的裂缝做封缝处理:先将裂缝切割或凿成v形缝,嵌填聚硫密封膏,涂刷100mm~150mm的抗裂胶作为抵抗裂缝变形的蠕变层,再用聚合物-水泥基复合防水涂料作增强处理后作大面积防水层。这是因为聚硫密封膏有极强的粘结、抗拉能力,能很好地修补混凝土裂缝,防止漏水。
(2)室内处理:可采用空气压缩机将树脂浆液、聚合物水泥浆灌入裂缝深部,以达到恢复结构的整体性、耐久性及防水性的目的。
(3)表面封闭法。利用混凝土表层微细独立裂缝(裂缝宽度≤0.2mm)或网状裂纹的毛细作用来吸收低黏度且具有良好渗透性的修补胶液,并封闭裂缝通道。对楼板和其它需要防渗的部位,应在混凝土表面粘贴纤维复合材料以增强封护作用。
(4)注射法。以一定的压力将低黏度、高强度的裂缝修补胶液注入裂缝腔内。此方法适用于0.1mm≤w≤1.5mm静止的独立裂缝、贯穿性裂缝以及蜂窝状局部缺陷的补强和封闭。注射前,应按照产品说明书的规定,对裂缝周边进行密封。
(5)压力注浆法。在一定时间内,以较高压力(按产品使用说