91成视频网站免费

于淑紅-土木工程-建築工程中混凝土裂縫相關問題研究-本

時間:2019-05-18 浏覽量:795 來源:admin

摘  要
隨著我國經濟的迅猛發展,城市化進程的不斷加快,建設規模日益增大,如何在確保建築工程質量的同時,又能使建築物能長久、安全的使用下去,因此建築工程質量通病日益受到各級政府和社會各界的廣泛關注。在衆多工程建設中,混凝土使用面比較廣泛,同時混凝土的裂縫問題已經成爲工程質量中較爲常見的問題。
本文主要從混凝土原材料、施工質量及設計三方面分析混凝土裂縫産生的原因,同時提出如何通過混凝土原材料、施工質量、設計三方面措施,避免或減少混凝土裂縫的産生,並對混凝土裂縫的處理方法進行說明,最後對相關混凝土裂縫案例進行具體分析說明。
關鍵詞:混凝土裂縫;混凝土原材料;施工質量;設計
目  录
前言    5
1 混凝土裂缝产生的原因分析    5
1.1 形式及其出现的部位    5
1.2 原因分析    5
1.2.1 混凝土原材料质量方面    5
1.2.2 施工质量方面    6
1.2.3 设计方面    6
2 混凝土裂缝的预防措施    7
2.1 混凝土原材料质量方面    7
2.2 施工质量方面    8
2.3 设计方面    9
3 裂缝的处理方法    10
3.1 混凝土裂缝治理方法按无害裂缝和有害裂缝进行治理    10
3.1.1 无害裂缝治理    10
3.1.2 有害裂缝治理    10
3.2 常见的混凝土裂缝处理的基本原理、要点    11
3.2.1 树脂灌注法    11
3.2.2 聚合物侵入法    11
3.2.3 顶合法    11
3.2.4 表面封闭法    11
3.2.5 灌注法    11
3.2.6 钻孔嵌塞法    11
3.2.7 柔性密封法    11
3.2.8 粘贴法    11
3.2.9 附加钢筋法    12
3.2.10 干嵌填法    12
3.2.11 迭合面层法    12
3.3 裂缝修补检测    12
4 案例分析一    12
4.1 工程概况    12
4.2 裂缝的出现    12
4.3 裂缝描述    12
4.4 原因分析    12
4.5 处理办法    13
4.6 修补效果    13
5 案例分析二    13
5.1 工程概述    13
5.2 原因分析    14
5.3 裂缝出现因素混凝土收缩变形是这种工程材料的固有特性    14
5.4 本工程产生裂缝主要有以下几个因素    14
5.5 出现的主要裂缝成因分析    15
5.5.1 穿线管位置裂缝原因    15
5.5.2板角斜裂縫原因    15
5.6 建议    16
6 结语    16
致  谢    17
参考文献    18
建築工程中混凝土裂縫相關問題研究
前言
混凝土裂縫是建築結構構件不可避免的,其微觀裂縫是由自身物理力學性質決定的,但是它的有害程度是可以控制的。隨著我國建築業的迅速發展,人民生活質量的不斷提高,對于住宅工程質量的要求也越來越高。由于商品混凝土、其它新型建材的應用,混凝土強度的提高,坍落度加大,現澆混凝土樓板的約束性增強,混凝土的收縮增大,從而造成混凝土現澆板産生的裂縫越來越多,因此業主向有關部門的質量投訴也較多。雖然這些裂縫一般不會影響結構的安全,但對結構的正常使用和觀感卻有一定的影響,給住戶心理上造成“不安全感”。本文將通過對鋼筋混凝土現澆樓板裂縫産生的原因、出現的部位和形式進行分析,對裂縫的控制和預防以及裂縫的處理進行詳細論述。
1 混凝土裂缝产生的原因分析
1.1 形式及其出现的部位
一般情況下,現澆板裂縫表現爲:表面龜裂,縱向、橫向裂縫以及斜向裂縫。這些裂縫産生的原因複雜,形式多樣。裂縫的形態和形狀多種多樣,大多出現在混凝土樓板的表面。在較薄的板中,裂縫常沿短尺寸方向分布,也有分布在樓板中間的縱橫向裂縫,爆炸型裂縫,預埋管件部位較寬的貫穿裂縫及房間陰角部位呈45度斜裂縫。
1.2 原因分析
現澆板混凝土裂縫究其原因,主要有混凝土原材料、施工及設計三方面的原因,往往因爲施工不規範導致混凝土現澆板裂縫占有較大的比例,以下就混凝土現澆板裂縫産生原因進行分析:
1.2.1 混凝土原材料质量方面
(1)水泥凝結或膨脹不正常,如水泥安定性不穩定,水泥中含有生石灰或氧化鎂,這些成分在和水化合産生體積膨脹,産生裂縫。
(2)如果骨料中含泥量過多,則隨著混凝土的幹燥,會産生不規則的網狀裂縫。
(3)堿-骨料反應:安山岩、蛋白質、輝綠岩、玄武岩、千枚岩等堿性骨料有可能與堿性很強的水泥起化學反應,生成有膨脹能力的堿-矽凝膠而引起混凝土膨脹破壞,産生裂縫。
(4)水灰比、坍落度過大,或使用過量粉砂混凝土強度值對水灰比變化十分敏感,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、外滲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置的混凝土收縮大,抗拉強度低,容易因塑性收縮而産生裂縫,泵送混凝土爲了滿足泵送條件,坍落度大,流動性好,易産生局部粗骨料少、砂漿多的現象,此時,混凝土脫水幹縮時,就會産生表面裂縫。
1.2.2 施工质量方面
 (1)混凝土施工過分振搗,模板、墊層過于幹燥的混凝土澆築振搗後,粗骨料沈落擠出水分、空氣,表面呈現泌水而形成豎向體積縮小沈落,造成表面砂漿層,它比下層混凝土有較大的幹縮性能,待水分蒸發後,易形成凝縮裂縫。如果澆築混凝土之前模板灑水不夠,過于幹燥,則模板吸水量較大,容易引起混凝土的塑性收縮,産生裂縫。
(2)混凝土澆搗後過分抹幹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和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,導致混凝土現澆板表面龜裂。
(3)在施工過程中因爲施工工藝不當,造成支座處負筋下陷,保護層過大,固定支座在施工中使混凝土未達到規定強度,過早拆模,或者在混凝土未達到終凝時間就上荷載,造成混凝土樓板的彈性變形,致使混凝土早期強度低或無強度時,承受彎、壓、拉應力,導致樓板産生內傷或斷裂;大梁兩側的樓板不均勻沈降也會使支座産生負彎矩造成橫向裂縫。
(4)爲了解決鋼筋混凝土收縮變形和溫度應力,規範要求采用施工後澆帶法,有些施工後澆帶不完全按設計要求施工,例如施工未留企口縫;板的後澆帶不支模板,造成斜坡槎;疏松混凝土未徹底鑿除等都可能造成板面的裂縫。
(5)樓面墊層內鋪設的暗裝水管、電線套管鋪設不當,如水管、電線套管鋪設不夠牢靠、集中鋪設、上下交疊鋪設致使水管、電線套管上皮在墊層厚度1/3以內,保護層厚度不足都可能造成板面沿管線長度方向産生裂縫。
(6)衆所周知,混凝土引起收縮的原因主要是在硬化初期由于水泥的水化作用,形成一種新的水泥結晶體,這種結晶體化合物比原材料體積小,因而引起混凝土體積的收縮,即所謂的凝縮,後期主要是混凝土內自由水蒸發而引起的幹縮。而且,如果混凝土處在一個溫度變化較大的環境下,將會使其收縮更爲加劇。如夏季炎熱氣溫下混凝土施工,石子表面溫度升高,使石子體積膨脹,拌制成混凝土後,石子受冷收縮,使混凝土表面出現發絲裂縫。
(7)目前在主體結構施工過程中,普遍存在質量與工期之間的較大矛盾。一般主體結構樓層施工速度平均爲5-7天左右一層,最快時甚至不足5天一層。因此當樓層混凝土澆築完畢後不足24小時的養護時間,就忙著進行鋼筋綁紮、材料吊運等施工活動,施工操作過程中産生的動荷載、沖擊荷載,模板、鋼管等周轉材料的集中堆放,使現澆樓板因承受高于設計時所考慮的荷載而出現裂縫。
1.2.3 设计方面
(1)地基的不均勻沈降:在住宅建設中,有相當一部分的鋼筋混凝土現澆板的裂縫,是由于地基不均勻沈降的原因而造成的。如在軟土地基下采用擴展基礎,則對于那些相對較長的條式樓來說,要想保證它們沈降均勻是相當困難的,因此,在這種情況下,有時也會由于基礎的不均勻沈降,而引起樓房的拉裂和鋼筋混凝土現澆板的開裂。
(2)荷載的作用:在住宅建設中,也有少部分鋼筋混凝土現澆板的裂縫,是由于荷載作用方面的原因引起的。由于設計人員在進行現澆板的配筋過程中,通常只是根據其承載能力來確定配筋量的,而往往忽略了對板在正常使用階段由其承受的荷載而引起的撓度及裂縫寬度的驗算,由此而引起裂縫的産生,這些裂縫有時也會超過規範的最大允許值,這也應當引起足夠的重視。
(3)結構體型突變及未設置必要的伸縮縫:房屋長度過長,而又未考慮設置伸縮縫,當房屋的自由伸縮達到應設置伸縮縫要求的間距時,就要引起裂縫的産生。另外,平面布局凹凸較多,即轉角也越多,這些轉角處由于應力集中形成薄弱部位,一受到混凝土收縮及溫差變化易于産生裂縫。
(4)在樓房的設計中,設備專業特別是電氣專業,大多將照明、有線電視、通訊等所需的管線直接敷設于現澆板中,而且有時集中于某一處現澆板中的管線多達7-8根,由此就會使該處現澆板厚度大大削弱,從而引起現澆板在該處開裂。
2 混凝土裂缝的预防措施
雖然鋼筋混凝土現澆板在使用過程中,存在出現裂縫這一重大缺陷,但它與預制板相比,還是優點要大于其缺點的,並且它的這一缺點在設計與施工過程中,可以通過一定的措施,使其影響控制在規範允許的範圍內。現澆板的優點主要表現在結構性能方面,采用現澆板後,將是優點要大于其缺點的,並且它的這一缺點在設計與施工過程中,可以通過一定的措施,使其影響控制在規範允許的範圍內。現澆板的優點主要表現在結構性能方面,采用現澆板後,將使樓、屋蓋的結構剛度及強度、建築物的整體抗震性能得到顯著的提高。
對于現澆板的裂縫問題,可以采取以下幾個方面的措施,以減少或避免這些裂縫的出現:
2.1 混凝土原材料质量方面
(1)水泥宜優先采用早期強度較高的矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥,進場時應對其品種、級別、包裝或批次、出廠日期和進場的數量等進行檢查,並應對其強度、安定性及其他必要的性能指標進行複驗。
(2)嚴把原材料進貨關、認真對進場砂石骨料進行檢驗,嚴格控制砂的粒徑及含泥量。並做好各項試驗,一旦發現進場材料不合格就必須立即停止使用並將不合格材料清除出場。
(3)嚴格控制混凝土施工配合比。根據混凝土強度等級和質量檢驗以及混凝土和易性的要求確定配合比,嚴格控制水和水泥用量,選擇級配良好的石子,減小空隙率和砂率以減少收縮量,提高混凝土抗裂強度。
(4)改善混凝土的攪拌加工工藝,在混凝土中摻加一定量的具有減水、增塑、緩凝等作用的外加劑,改善混凝土拌合物的流動性、保水性,降低水化熱,推遲熱峰的出現時間。
爲實現文明施工,提高設備利用率,節約能源,商品混凝土的使用率逐年提高。但受劇烈的市場競爭,導致各商品砼廠商以采用大粉煤灰摻量,低價位、低性能的砼外摻劑,以及細度模數低、含泥量較高的中細砂作爲降低價格和成本的主要競爭手段,導致商混凝土質量顯著下降。
另一方面承包商在訂購混凝土時,應根據工程的不同部位和性質提出對混凝土品質的明確要求,不能片面壓價和追求低價格、低成本而忽視了混凝土的品質,導致混凝土性能下降和收縮裂縫增多。同時現場應逐車嚴格控制好商品混凝土的坍落度檢查,以保證混凝土熟料的半成品質量。
2.2 施工质量方面
(1) 在混凝土浇捣前,应先将基层和模板浇水湿透,避免末班过多吸收水分,浇捣过程中应尽量做到既振捣充分又避免过度振捣。
(2)高溫季節澆築混凝土時要減少建築厚度,利用澆築層面散熱或采用搭設遮陽板等輔助措施控制混凝土的溫度升高,降低澆築時混凝土的溫度。
(3)混凝土樓板澆築完畢後,表面刮抹應限制到最小程度,防止在混凝土表面撒幹水泥刮抹,並加強混凝土早期養護。樓板澆築後,對現澆板面應及時用材料覆蓋、保溫,認真養護,防止強風和烈日曝曬。
(4)在澆築前要了解天氣情況,在天氣情況惡劣時,可延期澆築。同時,現澆板上不要過早上人、堆料、施荷加載,因混凝土澆築後要有一個硬化過程,才會有強度。如果在混凝土尚未有一定強度的情況下,在其上面集中堆放建築材料或支模立撐,就會使現澆板産生更多的裂縫。因此,必須做到在混凝土強度達到要求以後,才允許在其上踩踏或安裝模板及支架。在樓板澆搗過程中更要派專人護筋,避免踩彎面負筋的現象發生。
(5)注意鋼筋綁紮質量,嚴格控制板面負筋保護層厚度。現澆板負筋按設計要求都放在板上面,有梁通過或隔斷時一般放置在梁鋼筋上面或與梁鋼筋綁紮在一起。爲了控制好負筋保護層厚度,必須采用φ10-φ14的鋼筋馬凳來固定負筋的位置,縱橫間距800mm左右,並用電焊把馬凳與負筋焊牢,使馬凳在混凝土澆築過程中不移位,保證負筋不下沈,從而有效控制負筋保護層的厚度,不使板負筋保護層過厚而産生裂縫。在澆築混凝土時鋪設架板,嚴禁施工人員在鋼筋網上踩踏。
(6)施工後澆帶的施工應認真領會設計意圖,制定施工方案,杜絕在後澆處出現混凝土不密實,不按圖紙要求留設施工縫,以及施工中鋼筋被踩彎等現象。同時更要杜絕在未澆注混凝土前就將部分模板,支柱拆除而導致梁板形成懸臂,造成變形。
(7)對于較粗的線管或多根線管的集散處,可增設垂直于線管的抗裂短鋼筋網加強,抗裂短鋼筋采用φ6-φ8,間距≤150,兩端的錨固長度應不小于300毫米。線管在敷設時應盡量避免立體交叉穿越,交叉布線處采用線盒,同時在多根線管的集散處宜采用放射形分布,盡量避免緊密平行排列,以確保線管底部的砼灌築順利和振搗密實。並且當線管數量衆多,使集散口的砼截面大量削弱時,宜按預留孔洞構造要求在四周增設上下的井字形抗裂構造鋼筋。
(8)針對裂縫比較集中在板角處,可在施工時在板四角配置一定數量的角筋,即輻射筋。在板角四周增設φ8@200mm,長度爲1800mm左右的輻射筋,以此來滿足板角應力的需要,使現澆板産生裂縫的應力作用範圍與輻射筋相一致,從而有效地控制裂縫的産生。
(9)對計劃中的臨時大開間面積材料吊卸堆放區域部位的模板支撐架在搭設前,要預先考慮采用加密立杆和擱柵增加模板支撐架剛度的加強措施,以增強剛度,減少變形來加強該區域的抗沖擊振動荷載,並應在該區域的新築砼表面上鋪設舊木模加以保護和擴散應力,進一步防止裂縫的發生。
(10)現澆混凝土樓板澆築完成後,做好現澆板養護工作,是保證混凝土強度、防治裂縫産生的重要環節之一。規範規定,常溫下混凝土澆築後12h內,必須覆蓋用以進行保溫養護,普通水泥不能少于7d,如果忽視了對混凝土的澆水養護過程,一方面會降低混凝土強度;另一方面還會使混凝土在硬化過程中來不及補充水分,使混凝土因大量缺水而産生裂縫。
所以做好混凝土的澆水養護,既可減少溫度裂縫,也可降低混凝土收縮裂縫。對于不便于覆蓋澆水或使用塑料布養護時,宜噴塗保護層進行養護。
2.3 设计方面
結構工程師應始終以結構設計規範爲依據,嚴格執行強制性條文,特別對于抗震結構除了進行必要的結構強度計算外,還應重視構造設計,確保結構安全、正常使用及良好觀感,減少質量通病發生的根源。
(1)結構體系的選用:結構平面布置宜規則、對稱,並應具有良好的整體性,應避免樓板尺寸和平面剛度急劇變化,例如,有效樓板寬度小于該層樓板典型寬度的50%,或開洞面積大于該層樓面面積的30%,或較大的樓層錯層,結構體系宜具有合理的剛度和承載力分布,避免因局部削弱或突變成薄弱部位,産生過大的應力集中或塑性變形集中。結構在兩個主軸方向的動力特性宜相近,當建築物長度超過40m時,宜設置伸縮縫或後澆帶。這樣可減小了混凝土現澆板因溫差變化等因素造成現澆板開裂的可能性。
(2)適當擴大配筋率:在保證結構延性的前提下,現澆板內配筋均采用細筋、密配的方法,適當提高配筋率,對混凝土收縮及裂縫擴展起到一定的抑制作用。另外,在外牆拐角處的現澆板內配置一定數量放射筋,增加混凝土現澆板的抗裂性,減少現澆板出現45度斜裂縫可能性。
(3)平面布置上盡量減少凹凸現象和設置必要的伸縮縫。平面轉角過多,即薄弱部位越多,而這些部位由于應力集中,往往是裂縫的多發區。適當增加現澆板的厚度:住宅中的現澆板厚度不宜小于110mm,廚房、衛生間、陽台等不宜小于90mm。通過樓板厚度的增加,就增加了板的剛度以及現澆板的早期承載力。
(4)結構的材料:宜優先用延性、韌性和可焊性較好的鋼筋,縱向受力鋼筋宜選用HRB400級和HRB335級熱軋鋼筋,箍筋宜選用Q235熱軋鋼筋。混凝土強度等級不宜高于C30,也不宜低于C20。
(5)相應的構造措施:板中受力鋼筋的間距不應大于150mm左右,直徑不宜小于8mm,多層砌體結構中的現澆鋼筋混凝土板伸進縱橫牆內的長度均不應于120mm,並與牆、柱(包括構造柱)或圈梁可靠連接。當現澆板開洞洞口尺寸大于800mm時,洞口周邊應設置暗梁,在板內預埋複合塑料管及預留洞口處,增設鋼筋網片,對管道交叉處,宜采用線盒,避免立體交叉配筋。
(6)在板角增加輻射筋。現澆板的四周在設計上都已配置負筋,但針對絕大多數裂縫産生于板角這一現象,在板角四周增設輻射筋,使産生裂縫的應力作用方向與輻射筋相一致,能有效地抑制裂縫,此外配筋較多時,相對來說也能明顯改善裂縫的産生或擴展,根據裂縫距板角的距離,輻射筋長度爲1.5m左右。
3 裂缝的处理方法
3.1 混凝土裂缝治理方法按无害裂缝和有害裂缝进行治理
3.1.1 无害裂缝治理
無害裂縫治理原則上只進行表面修補,常用的方法在混凝土出現裂縫的表面塗刷一層無機防水塗料。無機塗料塗刷後不得開裂,但粘結力強,耐水性好。
3.1.2 有害裂缝治理
1有害裂縫治理原則:(1)混凝土結構的強度達到設計要求,結構變形處于穩定狀態,裂縫無發展,才能治理有害裂縫;(2)裂縫處理與防水處理相結合,裂縫處理與結構的穩定性和耐久性處理相結合;(3)在治理裂縫過程中,不得破壞原結構;(4)裂縫治理應采用注漿和封縫相結合,注漿材料和封縫材料應滿足防水耐久性的要求,應采用經過檢測。並經實踐檢驗,質量可靠的材料;(5)方案合理選材得當、施工可靠、管理到位。
2有害裂縫治理基本要求:(1)提供治理裂縫的基本資料;(2)有害裂縫滲漏水情況和産生裂縫的原因;(3)提供封縫材料,注漿材料的技術標准、技術要求,注漿設備情況;(4)編寫施工方案及質量檢查標准等。
3有害裂缝治理方法:先开槽封缝,后钻孔注浆、采用封缝和注浆相结合的治理裂缝的方法。(1)沿裂缝开槽:采用破缝机开槽,然后用人工沿槽缝凿除缝间混凝土,机械破缝宽度2cm、深度2-3cm,开槽长度沿裂缝两端各延长40-60cm;(2)清洗槽体,做到槽体规范(深度与宽度)干净;(3)充分湿润槽体;(4)槽体涂刮嵌缝料:要求嵌缝材料能在潮湿基面施工,嵌缝料与槽缝间混凝土有牢固的粘结力,耐久性好,不开裂、材料中不得含有溶出物,无污染环境,无腐蚀功能;(5)应加强养护(一般72h保持嵌缝料湿润);(6)钻孔:孔要求深而细,钻斜孔:孔径φ8-φ18孔深为混凝土厚度1/2-2/3,斜孔α=350-450;(7)注浆设备选型:应选用高压电动注浆机,要求注浆压力不小于40mpa,机具体积小,便于操作及携带,产品采用模组化设计,便于组装拆卸及保养;(8)应配备有注浆零配件:止水针头、钻头(各类长度200-450mm)、注浆管、牛油头、开关阀门、连接杆、高压管;(9)注浆材料选择:注浆材料的选择,要求可灌性好,在有水或潮湿基面上有牢固的粘结力,强度高耐久性好,不收缩、无溶解物质,对环境无污染、防腐蚀性好等优点;一般选用改性环氧树脂灌浆料;(10)安装注浆嘴; (11)采用r1型堵漏材料封堵注浆嘴,防止注浆料从注浆嘴周围渗出; (12)做压水试验,检查注浆嘴孔口有无渗漏水和提供裂缝注浆进浆压力,试压不得小于4-8mpa;(13)注浆时,采用正压与负压并举的方式进行;(14)注浆时进浆压力从低到高、直到压力稳定、进浆压力发生突变时,停止注浆,相隔8h后进行三次注浆、注浆方法与第一次注浆方法相同;(15)最后一次注浆约48h后(一般3d),再进行注浆检查,注浆检查的压力达10mpa不进浆,注浆成功;(16)拆管封管、注浆结束。
3.2 常见的混凝土裂缝处理的基本原理、要点
3.2.1 树脂灌注法
環氧樹脂是常見的混凝土裂縫的灌注材料。它具有較高的機械強度,並能抵達混凝土所遇到的大多數化學侵蝕,樹脂可以灌入到0.05的裂縫。除某些特殊的環氧樹脂之外,當裂縫是活動的,有滲漏的、不能幹透的或者裂縫數量極多時,通常不易采用樹脂灌注法。
3.2.2 聚合物侵入法
真空渗入法 更适合封闭多重无规则表面裂缝。先将裂缝表面密封,抽取真空,使裂缝中和孔隙中的空气排除。再在大气压力下用纯环氧树脂浆料注入裂缝表面中。
3.2.3 顶合法
當必須恢複主裂縫斷面的抗拉強度時,使用頂合法比較適宜。特別比較適宜在不會損壞周圍結構的場合下用來鎖閉活動裂縫。用相對薄而長的金屬“縫合U型釘”跨過裂縫嵌入事先開好的槽溝中,用無收縮砂漿或者環氧樹脂粘合劑來固定。
3.2.4 表面封闭法
這是最簡單和最普通的裂縫修補方法。用于修補對結構影響不大的靜止裂縫,通過密封裂縫來防止水汽、化學物質和二氧化碳的侵入。
3.2.5 灌注法  
聚合物灌注基于氨基甲乙醇或者丙烯酰胺聚合物的灌注漿料,和水反應後形成固態沈澱物或泡沫材料,起到密封裂縫的作用,可在潮濕環境中使用。
3.2.6 钻孔嵌塞法
這種方法通常用來灌注牆體中的裂縫。如果要求密封防水,孔中應填入柔性瀝青來代替砂漿;如果灌注栓塞得作用比較重要,孔中則要灌注環氧樹脂。
3.2.7 柔性密封法
通常將活動裂縫轉變爲運動節縫是比較適宜的方法。沿裂縫邊緣開一凹槽並填入適當的柔性材料。節縫底部使用隔離層。
3.2.8 粘贴法
當運動不止作用于一個平面時,或者過度的運動已超過一個普通尺寸的凹槽所允許的範圍時,或者不可以切割出槽時可使用這個方法。用柔性的密封帶蓋住裂縫,僅將帶的邊緣部分粘住。
3.2.9 附加钢筋法
普通鋼筋首先將裂縫密閉,然後貫穿裂縫平面大約90°的方向鑽孔,將環氧樹脂注入孔內,再將鋼筋插入孔中使之粘合成整體。
外部施加予應力,通過後張法施加應力,來加強結構件的主要部分或者封閉裂縫。
3.2.10 干嵌填法
用手工將低于水灰比的砂漿連續嵌入裂縫,形成與原有混凝土結構緊密連接的密實砂漿。先在裂縫表面開槽,大約25mm寬、25mm深,清理後塗刷界面劑、連續嵌入低水灰比的砂漿。
3.2.11 迭合面层法
當結構表面存在大量的裂縫,而且采用其他方法單獨處理各個裂縫過于昂貴時,用這個方法來密閉、覆蓋(不是修複)裂縫非常有效。對于偶然出現大面積網狀裂縫使用該方法很有效。
3.3 裂缝修补检测
對已修補完成的裂縫,用鑽孔機進行取芯檢測。檢測結果應該是混凝土表面光滑、密實,漿液全部灌滿裂縫,並對芯樣進行混凝土強度抗壓試驗,達到原設計值。
4 案例分析一
4.1 工程概况
南方某高層綜合辦公樓,主樓爲鋼筋混凝土框剪結構,地下1層,地上18層,總高度76.8m,總建築面積36482m2。該建築基礎爲灌注群樁,地下室外牆采用300mm厚C30防水混凝土;標高13.6m以上混凝土標號均爲C40,樓板厚度120mm。
4.2 裂缝的出现
該工程于2009年1月開工,2009年4月中旬施工地下室外牆,2009年7月28日首次進入高溫季節,最高溫度達到36℃,並在以後連續幾天都是高溫,2009年8月2日施工到結構4層梁板。該層梁板在施工的同時即發現板面出現少量不規則細微裂縫,在接下的5-11層中多次出現此種情況,直到9月下旬氣溫下降後,現澆板裂縫發生才逐步減少,4-11層模板拆除後發現板底出現裂縫。從滲漏水線和現場鑽芯取樣分析,裂縫均爲貫通性裂縫。
4.3 裂缝描述
經現場實測,第4-11層現澆板上的裂縫均爲貫通性裂縫,最大裂縫長度約4.5m(直線距離),最大裂縫寬度0.27mm。經過近一個月的現場連續監控,未發現以上裂縫的進一步發展和新的裂縫出現。
4.4 原因分析
第一,在施工的各種條件未變的情況下,從裂縫僅在3-11層現澆板上出現,而未在其它層現澆板上出現的事實來分析,唯一不同的是施工作業時的氣候變化。如前所述,這幾層現澆板施工時是夏季最炎熱、幹燥的一個時期,最高氣溫達到35℃以上,特別是每天于11:00—14:00時施工時,施工現場溫度較高,混凝土水分蒸發較快,導致混凝土失水過快,引起表面混凝土幹縮,産生裂縫。另外,從裂縫絕大多數集中在構件較薄及與外界接觸面積最大的樓板上這一現象也可證實,開裂與其使用的材料關系不大,而受氣象條件的影響大些。與樓板厚度接近的牆肢之所以未裂,是因爲牆肢兩面都有模板,不直接受大氣的影響。由此可以基本斷定,天氣因素是導致混凝土現澆板出現幹縮裂縫的主要因素。
第二,梁板所用混凝土均爲C40混凝土,而根據設計院進行的技術交底要求,梁板混凝土只要達到C30強度即可,施工單位爲了施工中更容易控制牆柱的質量,統一按照C40混凝土標准進行施工,而C40混凝土的水泥用量爲480kg/m3,相對于C30混凝土,單位水泥用量增加約70kg,這樣,混凝土的收縮量將增加,無形中又增加了裂縫出現的可能。
第三,進入夏季施工以後,混凝土中又添加了緩凝劑和減水劑,混凝土在運輸工程中就存在水分的蒸發,混凝土強度增長較快,加劇了混凝土水分的蒸發和裂縫的發展。同時,由于施工單位不注意澆水養護也是造成混凝土裂縫重要原因。
4.5 处理办法
經過以上的調查分析,本樓層的結構是安全的,梁板的承載力是滿足設計要求的。參照《混凝土工程裂縫調查及補強加固規程》4.2.3條款之規定,小于0.3mm的裂縫無須修補。但考慮到本工程的重要性和業主對此問題的重視程度,同時也爲了防止鋼筋鏽蝕而影響耐久性,本著預防爲主的原則,決定按照需要修補的規定進行修補。
第一,修補時間。考慮到樓板混凝土的幹縮和溫度收縮可能尚未完成,樓板修補時間確定在2009年11月下旬。
第二,修補範圍。凡是肉眼可視、長度在800mm以上,或縫寬大于0.08mm的樓板裂縫均予以修補。
第三,修補辦法。樓板基底用鋼絲刷清理幹淨後,用低黏度改性環氧樹脂沿縫塗抹,寬度約100mm,自然幹燥後盡快粉刷封閉。
4.6 修补效果
該工程于2009年11月下旬修補以後,由于施工單位采取了相應措施,未再發現有新的裂縫出現,而修補過的裂縫也未再發展。時隔一年,目前該工程即將投入使用,施工情況良好。由此可以斷定當時對主要原因的分析和處理辦法是正確的。
5 案例分析二
5.1 工程概述
南方某六層磚混結構住宅樓群,建築面積均爲3000平米左右,屋頂爲坡屋頂,各建築砌築砂漿1~2層均采用M7.5混合砂漿砌築,3層以上均采用M5混合砂漿砌築,砌築磚均爲MU1O粘土紅磚。各建築樓板、樓梯、圈梁及構造柱等現澆混凝土構件,混凝土設計強度等級均爲C20.基礎混凝土條形基礎,基礎頂部設有鋼筋混凝土基礎圈梁。
上述住宅竣工后居民入住一段时间,逐渐发现部分楼板、局部过梁、梯梁开裂,其中楼板裂缝宽度大多在0.1mm~0.3 mm,长度不等,主要表现于楼板角45°斜裂缝,楼板中部平行裂缝(平行于长短边)和穿线管处裂缝。 经权威部门检测,本工程实例所产生的裂缝属于非受力裂缝,即非荷载作用引起的裂缝,裂缝虽然不影响结构安全,但影响结构的耐久性和正常使用,必须进行封闭处理。
5.2 原因分析
對于該工程發生的現澆樓板裂縫,根據檢測調查結果,首先采用排除法分析各種原因:
排除地震力作用,因爲從工程建造到使用整個過程未發生過地震。
1.排除荷載作用,因爲許多發生裂縫的空置房間在竣工驗收時未産生裂縫,在大半年後才陸續出現上述裂縫,房間空置期間未有堆積荷載,只有結構自重。
2.排除設計承載力不足,因爲經複核設計圖符合國家現行設計規範要求。
3.排除地基不均勻沈降影響,因爲通過現場觀察,建築物與排水明溝處未出現由沈降産生的開裂現象,牆體未出現斜裂縫,通過沈降觀測,到目前建築物未發現不均勻沈降。
4.排除材料不合格因素,因爲所采用的材料均有合格證,且材料經過測試合格。
經過深入調查及分析,專家、建設、監理、施工、材料各方認爲混凝土收縮及溫度應力的輔助作用是引起現澆樓板出現上述典型裂縫的主要原因。
5.3 裂缝出现因素混凝土收缩变形是这种工程材料的固有特性
它主要有澆築初期(終凝前)的凝縮變形;混凝土硬化過程中的幹縮變形;混凝土在恒溫絕濕條件下,由凝膠材料的水化作用引起自生收縮變形;溫度下降引起的冷縮變形以及因碳化引起的碳化收縮變形五種。在正常條件下以幹縮爲主。收縮量隨時間增長而不斷加大,收縮速率隨混凝土齡期的增長而急劇減小。大部分收縮變形一年內完成,90天的收縮爲全部收縮量的40%~80%(以20年的收縮爲准)。影響混凝土收縮的因素主要有水泥品種、骨料品種和含量、混凝土配合比、外加劑種類及摻量、介質溫度和相對濕度、養護條件等。混凝土的相對收縮量主要取決于水泥品種、用量和水灰比,絕對收縮量除與這些因素有關外還與構件施工時最大連續邊長相關。不論混凝土的絕對收縮量有多大,只要混凝土板能自由收縮,板內是不會産生拉應力的。但是,實際鋼筋混凝土樓板總是受到其支承結構的約束,從而在板內産生拉應力,當拉應力超過混凝土的極限抗拉強度時,就會産生裂縫。
5.4 本工程产生裂缝主要有以下几个因素
1.本工程采用425#水泥配制C20混凝土,且甲乙方人員片面地認爲水泥標號越高、水泥用量越多越保險,致使水泥用量超過350kg/m3,水灰比達到0.63.另外,配制混凝土所用骨料級配不良,含泥量較高,而且級配不連續,部分小粒徑石子用細砂代替。衆所周知,混凝土的幹縮變形是由于幹燥失水,毛細管內孔隙增大,致使毛細管表面張力增大,從而導致混凝土外觀體積的縮小。如果混凝土內部水灰比增大、水泥用量增多、砂率增大、水泥標號升高,都將大大加大混凝土集料的比表面積,增加其吸附水分的能力,所吸附的水分大大超過了水泥水化所需的水分,造成混凝土內毛細管孔隙也大大增多,從而使得混凝土的體積收縮大大增加。可見這是造成該工程混凝土收縮變形較大的根本原因。
2.該工程樓板混凝土澆築在7~9月間,環境氣溫相對較高,最高氣溫達30℃~35℃,澆築後澆水養護不足3天,養護期過後在高溫和日照以及風等作用下,樓板表面失水較快,增加了混凝土早期收縮。由于混凝土早期抗拉強度較低,樓板在周邊約束下,極易産生細微裂縫。同時,樓板澆築後四個月內氣溫下降較大以及采用高標號水泥,造成較大的降溫差,從而迸一步增大了混凝土的收縮。這些早期塑性裂縫在混凝土硬化後期收縮。徐變、氣溫變化影響下逐漸開展而形成較大裂縫,甚至貫穿樓板。
3.本工程鋼筋混凝土樓板與圈梁整體澆築,牆體約束圈梁變形,加之,圈梁的收縮變形小于樓板,從而使樓板變形受到較大的約束,産生較大的拉應力。當板內拉應力超過其時混凝土的極限抗拉強度時,就會在板內産生裂縫。這是樓板産生裂縫的另一主要因素。
4.檢測中發現,一層樓板裂縫往往比上部各層嚴重,且裂縫形態很不規律,分析發現原因是一層樓板的底模支撐點地基夯實不夠、不均勻,致便各模板之間相互變形過大而使樓板産生不規則裂縫。
5.5 出现的主要裂缝成因分析
5.5.1 穿线管位置裂缝原因
當前,在混凝土板中預埋電線導管大多采用PVC管。由幹PVC管直徑較大,管徑多在20~30mm,彈性較太,表面光滑,與混凝土結合較差,使得板內存在薄弱環節。當混凝土樓板較薄時,很容易因混凝土收縮而産生裂縫。本工程混凝土板厚100mm,穿線管直徑約占板厚的1/3,加之混凝土收縮變形較大,若在該部位布管和澆搗混凝土不善,極易形成沿線管布設走向的裂縫。
5.5.2板角斜裂縫原因
鋼筋混凝土結構在不同的時間季節和環境中,其周邊大氣溫度發生變化,在混凝土結構中産生熱脹冷縮的“溫度變形”。對于現澆混凝土樓板,由于日夜溫差及季節溫差的影響,將會産生截面均勻溫差應力,當陽光透過窗照射到室內樓板面,引起樓板上下表面及照射板面不均勻産生溫差應力。
本工程中,樓板與圈梁整體澆注,牆體及圈梁對現澆樓板支承邊具有較強的約束作用,由于混凝上的收縮應力,加上反複溫差應力的輔助作用,在樓板中産生雙向拉應力,混凝上的抗拉強度比抗壓強度低的多,當某一處最大主拉應力達到混凝土的抗裂強度時,混凝土沿與最太主拉應力垂直的方向受拉劈裂,在實際中混凝土的抗裂強度的取值離散性較大,隨著雙向應力比的不同,樓板裂縫出現的形式也不同,即有房間角部出現45度斜裂縫。
5.6 建议
通過以上的原因分析,認爲本工程現澆樓板中的裂縫主要是由于混凝土的收縮而引起的,因此對混凝土的收縮特性應特別重視。爲更有效的減小混凝土收縮,防止裂縫發生,建議從材料、施工、設計三個方面著手控制,采取適當措施。
6 结语
現澆樓板裂縫是住宅工程中反映最爲強烈的問題。同時,工程實踐表明,施工時加強防範整治措施,裂縫問題就能得到有效控制。這就要求各參建單位制訂合理施工方案,強化施工人員的質量意識,嚴密施工組織,合理安排工序和工序搭接,加強施工中各個過程的質量通病監控,尤其是對細部處理做到嚴格把關,總之,只要我們認真總結,分析原因,不斷實踐,就一定能夠解決現澆樓板裂縫的質量通病問題。

91成视频网站免费
蒙ICP備19001024號-1 蒙公网安备 15010502000133号
網站建設:國風網絡
網站地圖

91成视频网站免费 内蒙古地基灌浆 91成视频网站免费技术服务有限责任公司    呼和浩特基础顶升    呼和浩特地基灌浆   内蒙古加固    91成视频网站免费   91成视频网站免费公司 内蒙古加固公司