摘要:本文通過對砼裂縫簡述及裂縫種類進行了認真分析,提出了詳細的防治措施,對于當前防治砼裂縫有一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞:塑性裂縫、干縮裂縫、溫度裂縫、不均勻沉陷裂縫。
中圖分類號:TV543文獻標識碼: A 文章編號:
引言:在工業(yè)與民用建筑中,砼結(jié)構(gòu)常產(chǎn)生微觀或宏觀裂縫,這些裂縫的出現(xiàn)影響了結(jié)構(gòu)的整體性,降低了構(gòu)件的剛度,有的甚至影響了結(jié)構(gòu)承載能力,不得不加固處理,在設(shè)計及施工中有針對性的采取措施,就可避免減少出現(xiàn)上述問題。
1.砼裂縫簡述及裂縫種類
1.1砼裂縫簡述。砼是一種非質(zhì)脆性材料,由骨料、水泥、石以及存留其中的氣體的水組成。在溫度和濕度變化的條件下,硬化并產(chǎn)生體積變形,由于各種材料變形不一致,互相約束而產(chǎn)生初始應(yīng)力(拉應(yīng)力和剪應(yīng)力),造成在骨料與水泥粘結(jié)面或水泥石本身之間出現(xiàn)肉眼看不到的微細裂縫,一般稱為微裂。這種微裂的分布是不規(guī)則的,且不連貫,但在荷載作用下或進一步產(chǎn)生溫差,干縮的情況下,裂縫開始擴展,并逐漸互相串通,從而出現(xiàn)較大的肉眼可見的裂縫(一般肉眼可見裂縫寬度為0.30-0.05毫米),稱為宏觀裂縫,即通常所說的裂縫。因此砼的裂縫,實際是微裂的擴展。一般工業(yè)與民用建筑中,寬度小于或等于0.05毫米的裂縫對使用無多大危害。
1.2裂縫分類。一般分為塑性裂縫、干縮裂縫、溫度裂縫、不均勻沉陷裂縫以及其它裂縫。下面進行分析原因及提出防治辦法。
2.塑性裂縫表現(xiàn)、原因分析以及防治措施
2.1塑性裂縫表現(xiàn):塑性裂縫主要在結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn),形狀很不規(guī)則且長短不一,互不連貫,類似干燥的泥漿面。
2.2原因分析:(1)砼澆筑后,表面沒有及時覆蓋,受風吹日曬,表面游離水份蒸發(fā)過快,產(chǎn)生急劇的體積收縮,而此時砼早期強度低,不能抵抗這種變形應(yīng)力導(dǎo)致開裂。(2)使用收縮率較大的水泥,水泥用量過多或使用過量的粉砂。(3)砼水灰比過大,模板過于干燥,也是導(dǎo)致這類裂縫出現(xiàn)的因素。
2.3防治措施:(1)配制砼時,應(yīng)嚴格控制水灰比和水泥用量,選擇級配良好的石子,減少空隙率和砂率;同時,要搗固密實,以減少收縮量,提高砼抗裂強度。(2)澆筑砼前,將基層和模板澆水濕透。(3)砼澆筑后,對裸露表面應(yīng)及時用潮濕材料覆蓋,認真養(yǎng)護。(4)在氣溫高、濕度低或風速大的天氣施工,砼澆筑后,應(yīng)認真進行噴水養(yǎng)護,使其保持濕潤。
3.干縮裂縫表現(xiàn)、原因分析以及防治措施
3.1干縮裂縫表現(xiàn):干縮裂縫為表面性的,寬度較細,多在0.05-0.2毫米之間。其走向縱橫交錯,沒有規(guī)律性。這類裂縫一般在砼露天養(yǎng)護完畢經(jīng)一段時間后,表層或側(cè)面出現(xiàn),并隨濕度和溫度變化而逐漸發(fā)展。
3.2原因分析:(1)砼成型后養(yǎng)護不當,受到風吹日曬,表面水份散失快,體積收縮大,而內(nèi)部濕度變化很小,收縮也小,因而表面收縮變形受到內(nèi)部砼的約束,出現(xiàn)拉應(yīng)力,引起砼表面開裂;蛘邩(gòu)件水分蒸發(fā),產(chǎn)生的體積收縮受到地基或墊層的約束而出現(xiàn)裂縫。(2)砼構(gòu)件長期露天堆放,表面濕度經(jīng)常發(fā)生劇裂變化,而產(chǎn)生干縮裂縫。
3.3防治措施:(1)砼水泥用量、水灰比和砂率不能過大。嚴格控制砂石含泥量,避免使用過量粉砂。(2)砼應(yīng)振搗密實,并注意對板面進行抹壓,可在砼初凝后,終凝前,進行二次抹壓,以提高砼抗拉強度,減少收縮量。
4.溫度裂縫表現(xiàn)、原因分析以及防治措施
4.1溫度裂縫表現(xiàn):表面溫度裂縫走向無一定規(guī)律性,梁板式或長度尺寸較大的結(jié)構(gòu),裂縫多平行于短邊。大面積結(jié)構(gòu)裂縫?v橫交錯。深進的和貫穿的溫度裂縫,一般與短邊方向平行或接近于平行,裂縫沿全長分段出現(xiàn),中間較密。
4.2原因分析:(1)表面溫度裂縫,多由于溫差較大引起的。當溫度產(chǎn)生非均勻的降溫差時,將導(dǎo)致砼表面急劇的溫度變化而產(chǎn)生較大的降溫收縮,此時表面受到內(nèi)部砼的約束,將產(chǎn)生很大的拉應(yīng)力(內(nèi)部降溫慢,受自約束而產(chǎn)生壓應(yīng)力),而砼早期抗拉強度和彈性模量很低,因而出現(xiàn)裂縫(這種裂縫又稱為內(nèi)約束裂縫)。 (2)深進的和貫穿的溫度裂縫多由于結(jié)構(gòu)降溫差較大,受到外界約束而引起的。如果砼澆灌時溫度很高,加上水泥水化熱的溫升很大,使砼的溫度很高,當砼冷卻收縮,全部或部分地受到地基、砼墊層或其它外部結(jié)構(gòu)的約束,將會在砼內(nèi)部出現(xiàn)很大的拉應(yīng)力,產(chǎn)生降溫收縮裂縫(又稱外約束裂縫)。
4.3防治措施:(1)盡量選用低熱或中熱水泥配制砼或砼中摻適量粉煤灰。(2)選用良好級配的骨料,并嚴格控制砂、石子含泥量,降低水灰比(0.6以下),加強振搗,以提高砼的密實性和抗拉強度。(3)在砼中摻加緩凝劑,減緩澆筑速度,以利于散熱。(4)避開炎熱天氣澆筑大體積砼,必須在熱天澆筑時,可采用冰水拌制砼或設(shè)置簡易避陽裝置,并對骨料進行噴水預(yù)冷卻,以降低砼攪拌和澆筑的溫度。(5)分層澆筑砼,每層厚度不大于30厘米,以加快熱量散發(fā),并使溫度分布較均勻,同時也便于振搗密實。(6)大型設(shè)備基礎(chǔ)采取分塊分層間隔澆筑(間隔時間為5~7小時)分塊厚度1~1.5米,以利于水化熱散發(fā)和減少約束作用或每隔20~30米留一條0.5~1.0米寬的臨時間斷縫后澆帶,40天后再用干硬性細石砼澆筑,以減少溫度收縮應(yīng)力。(7)在巖石地基或較厚大的砼墊層上澆筑大體積砼時,可在巖石地基或砼墊層上澆瀝青膠撒鋪5毫米厚砂子,以消除或減少約束作用。
5.不均勻沉陷裂縫表現(xiàn)、原因分析以及防治措施
5.1不均勻沉陷裂縫表現(xiàn):不均勻沉陷裂縫多屬貫穿性裂縫,其走向與沉陷情況有關(guān),有的在上部,有的在下部,一般與地面垂直或是30º~45º角方向發(fā)展。
5.2原因分析:砼結(jié)構(gòu)或構(gòu)件下面的地基未經(jīng)夯實和必要的加固處理,砼澆筑后,地基因浸水引起不均勻沉陷。平臥生產(chǎn)的預(yù)制構(gòu)件(屋架、梁等)由于側(cè)向剛度差,在弦、腹桿件或梁的側(cè)面常出現(xiàn)裂縫,模板剛度不足,模板支撐間距過大或支撐底部松動以及過早拆模,也常導(dǎo)致不均勻沉陷裂縫出現(xiàn)。
5.3防治措施:對松軟土、填土地基應(yīng)進行必要的夯實處理后作預(yù)制場地。模板支撐應(yīng)牢固,保證有足夠強度和剛度,并使地基受力均勻,拆模時間不能過早,應(yīng)按有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
6.其它施工裂縫表現(xiàn)、原因分析以及防治措施
6.1其它施工裂縫表現(xiàn):在構(gòu)件制作、脫模、運輸、堆放、吊裝過程中,由于各種原因而產(chǎn)生縱向的、橫向的、斜向的、豎向的、水平的、表面的、深進的或貫穿的各種裂縫,特別是薄壁構(gòu)件更容易出現(xiàn)。
6.2原因分析:(1)采用木模澆制的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件,澆筑砼前模板未澆水濕透或隔離劑失效,模板與砼粘結(jié)。當模板大量吸水發(fā)生膨脹時,常沿通長將柱、梁角等處拉裂。(2)構(gòu)件翻轉(zhuǎn)脫模時,因受振動過大,或地面砂子攤鋪不平,使砼開裂,構(gòu)件在成型過程或拆模時受到劇烈振動也會引起沿鋼筋的縱向或橫向裂縫。(3)后張預(yù)應(yīng)力構(gòu)件或多孔板成孔時,如抽芯過早,砼塌陷而出現(xiàn)裂縫;抽芯過晚,芯管與砼粘結(jié),砼容易被拉裂。(4)構(gòu)件起吊時,由于模板隔離劑失效,砼與模板粘連,如吊鉤位置不當,起模時構(gòu)件受力不均或受扭而出現(xiàn)縱向、橫向或斜向裂縫。(5)構(gòu)件運輸、堆放時,支承墊木不在同一條直線上,或懸挑過長,運輸時構(gòu)件受到劇烈的顛簸、沖擊而引起砼產(chǎn)生裂縫。
6.3防治措施:(1)澆筑砼前應(yīng)對木模澆水濕透或用蒸汽蒸1-2小時。(2)翻轉(zhuǎn)脫模生產(chǎn)構(gòu)件時,應(yīng)在平整、堅實的鋪砂地面上進行,翻轉(zhuǎn)脫模應(yīng)平穩(wěn),防止劇烈沖擊和振動。(3)預(yù)留構(gòu)件孔洞的鋼管要平直,預(yù)埋前應(yīng)除銹刷油,砼澆筑后,要定時(15分鐘左右)轉(zhuǎn)動鋼管。 (4)預(yù)制構(gòu)件胎模應(yīng)選用有效的隔離劑,起模前先用千斤頂均勻松動,再平緩起吊。(5)砼構(gòu)件堆放,應(yīng)按其受力特點設(shè)置墊塊。重疊堆放時,墊塊應(yīng)在一條豎直線上。 (6) 屋架、柱等大型構(gòu)件吊裝應(yīng)按規(guī)定設(shè)置吊點,對于屋架等側(cè)向剛度差的構(gòu)件,吊裝時可用腳手桿橫向加固,并設(shè)牽引繩,防止吊裝過程中晃動、碰撞。
結(jié)語:綜上,通過對砼裂縫簡述及裂縫種類的分析,給出了切實可行的防治措施,對于防治同類型裂縫有一定的實踐意義。
參考文獻:
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